EP1808818A1 - Method for transmitting information and signal transmission system, in particular for access control - Google Patents

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EP1808818A1
EP1808818A1 EP06025923A EP06025923A EP1808818A1 EP 1808818 A1 EP1808818 A1 EP 1808818A1 EP 06025923 A EP06025923 A EP 06025923A EP 06025923 A EP06025923 A EP 06025923A EP 1808818 A1 EP1808818 A1 EP 1808818A1
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EP
European Patent Office
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unit
signal
transmitting
transmitting unit
receiver unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06025923A
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German (de)
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Inventor
Harald Fischer
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Atmel Germany GmbH
Original Assignee
Atmel Germany GmbH
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Publication date
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    • G07C2209/63Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle
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Definitions

  • the present invention relates to a method for transmitting information between a receiver unit and a transmitter unit which is mobile with respect to the receiver unit, wherein the transmitter unit transmits a position-dependent electromagnetic signal with a signal vector to the receiver unit, and wherein the receiver unit transmits the electromagnetic signal to a receiver unit , in particular an arrangement of coils receives.
  • the present invention relates to a signal transmission system for electromagnetic signals and the use of a signal transmission system according to the invention for access control.
  • an electromagnetic signal with an access code for the corresponding motor vehicle to at least one in the Motor vehicle arranged receiver unit with at least one antenna system.
  • an evaluation unit present in the receiver unit in the form of a microcontroller checks the received access code and accordingly enables access to the motor vehicle, for example by unlocking the door closing mechanism.
  • Such systems regularly transmit units with three mutually orthogonal transmitting devices in the form of transmitting coils with each perpendicular to each other oriented coil axes are used, so that there is essentially a ball antenna for the transmitting unit.
  • a suitable evaluation unit can then use a stored EMC image of the vehicle to determine the location / location of the transmission unit with respect to the motor vehicle.
  • RKE and PEG systems Passive Entry Go or Remote Keyless Entry
  • a (passive) transponder is "addressed" by a base station arranged on a device to be controlled, such as a building. and then (in backscatter mode) transmits an access code to the base station. Again, it is necessary in the course of so-called. Forwarding problems, in addition to the transmitted access code and the location of the transmitting unit (the transponder) to control.
  • a so-called ID transmitter has three mutually perpendicular receiving coils in a spatial arrangement, so that an unambiguous determination of a magnetic field at the location of the ID transmitter is possible via an evaluation of each received field portions.
  • the transmission coils continue to be five coils are provided for the signal transmission in the subject of the cited document. It should be regarded as disadvantageous in particular that this is connected in a cost-intensive manner with a relatively high space requirement for the corresponding components.
  • the DE 101 59 604 A1 describes a system with three mutually orthogonal antennas in the receiving unit.
  • the DE 198 45 649 A1 discloses two mutually orthogonal antenna coils in the transmitter modules and the antenna unit of an ID transmitter, ie four coils per transmitter-receiver pair.
  • the invention is based on the object to provide a method for transmitting information between a receiver unit and a receiver unit with respect to the mobile transmitting unit and a signal transmission system for electromagnetic signals, which in cost compared to the prior art way with a smaller number of transmitting and Receiving facilities gets by. In this way, in particular access control systems should be cheaper to implement in the future.
  • the object is achieved on the one hand in the method of the type mentioned in the present invention that by the receiving device of the signal vector with respect under certain conditions of its spatial components is measured and that the receiver unit determines a position of the transmitting unit from the specific components of the signal vector based on a stored value field.
  • location refers to the entirety of the parameters / coordinates needed to describe an arrangement of the transmitting unit in space relative to the receiving unit. each three degrees of freedom for the place and for orientation in space.
  • the position of the transmitting unit with respect to the receiver unit is determined by using a position-dependent electromagnetic signal and by means of a value field stored in the receiver unit, whereby a clear reduction of the transmitting and receiving devices used in the overall system of transmitting and receiving unit, for example, in the form of coils, is achievable.
  • the parameters of the electromagnetic signal stored in the value field can be, for example, its amplitude and / or phase position.
  • an extremely preferred embodiment of the signal transmission system provides that the transmitting unit has only a single transmitting coil for emitting the electromagnetic signal.
  • the receiver unit has a number of fewer than three receiver coils, preferably two receiver coils, for receiving the electromagnetic signal.
  • both the transmitting unit and the receiving unit each have only a single transmitting or receiving coil. Such a configuration is due to the resulting strong directional characteristic associated with the occurrence of an increasing number of "receiving holes", which could preclude their practicality.
  • the value field is stored in the form of a ROM table and that a search in the ROM table provides the location of the transmitting unit . Accordingly, a preferred development of the signal transmission system according to the invention provides that the value field is stored in the form of a ROM table in the memory unit. In this way, the position of the transmitting unit can be determined by means of a simple search in the ROM table without complicated calculations and a correspondingly elaborate design of the evaluation unit.
  • a change in position of the transmitting unit is determined by time-repeated searches in the value field and from the change in position a movement of the transmitting unit, for example a speed. Furthermore, by temporally repeated searches in the value field a position of the transmitting unit can be determined in such cases in which a first determined characteristic of the received electromagnetic signal in the stored value field is not or can be found only in an ambiguous manner.
  • the stored value field for reasons of storage technology, can understandably not contain all possible values of characteristic values of the electromagnetic signal, but rather has a certain "granularity", interpolation and extrapolation techniques and certain blur conditions can be used to determine the position of the transmitting unit in a manner known per se come, in the latter case, a measured characteristic is also assigned to a specific position of the transmitting device, if the measured characteristic does not match one hundred percent exactly with a corresponding stored value.
  • a useful signal such as an access code
  • the evaluation unit is designed to determine a useful signal, such as an access code from the electromagnetic signal.
  • conventional modulation techniques such as ON-OFF keying
  • a control signal for a functional unit such as an access control device, can be triggered as a function of the useful signal and the specific position of the transmitting unit.
  • the signal transmission system can be used for access control, wherein the receiver unit in a device to be controlled, such as a car or a building, and wherein the receiver unit further comprises a control unit, by which, depending on the particular location of the transmitting unit, an access control signal for an access control, eg a door, of the device to be controlled can be triggered.
  • a control unit by which, depending on the particular location of the transmitting unit, an access control signal for an access control, eg a door, of the device to be controlled can be triggered.
  • an access control signal for an access control eg a door
  • the scope of the present invention is not limited to access control.
  • the present invention can also be advantageously used in the area of Tire Pressure Measurement (TPM) or the like.
  • TPM Tire Pressure Measurement
  • FIG. 1 shows an inventive signal transmission system 1 with a mobile transmitting unit 2 and a receiver unit 3.
  • the receiver unit 3 for access control within a device to be controlled 4, for example a motor vehicle, arranged.
  • the transmission unit 2 is designed to transmit electromagnetic signals 5 to the receiver unit 3, as will be described in detail below.
  • the receiver unit 3 has a receiving device 6 for receiving the electromagnetic signal 5 from the transmitting unit 2. Furthermore, the receiver unit 3 has, in operative connection with the receiving device 6, an evaluation unit 7, which is further connected to a memory unit 8, e.g. a mass storage, is in operative connection. In the memory unit 8, a value field 9 is stored with characteristics of the electromagnetic signal 5 in the form of a ROM table. In addition, the evaluation unit 7 is connected to a control unit 10, which in turn communicates with at least one access control element 11 of the device 4 to be monitored, for example a door or the like.
  • a control unit 10 which in turn communicates with at least one access control element 11 of the device 4 to be monitored, for example a door or the like.
  • the transmitting unit 2 transmits an electromagnetic signal 5 dependent on the receiving device 6 in the receiver unit 3, ie the electromagnetic signal 5 received at the location of the receiving device 6 depends on its parameters, such as Amplitude and / or direction of the field vector, from a position of the transmitting unit 2 with respect to the receiving device 6 from.
  • the electromagnetic signal 5 thus received by the receiving device 6 is evaluated by the evaluation unit 7, in which it compares the measured signal with corresponding entries in the value field 9, which is stored in the memory unit 8 of the receiver unit 3. By comparing the received signal 5 with the stored value field 9, the evaluation unit 7 is able to determine where, ie in which position relative to the receiver unit 3, the transmitting unit 2 is located.
  • the evaluation unit 7 can subsequently instruct the control unit 10 to send a specific control signal KS to the access control element 11, for example a control signal for enabling the access control element 11, for example for opening a door or the like.
  • the evaluation unit 7 according to the invention is further configured to identify or evaluate an access code transmitted with the electromagnetic signal 5 and to control the control unit 10 in dependence on the above-mentioned comparison result and the above-described evaluation of the access code.
  • the access control element 11 only if the receiving device 6 has a correct, i. one of the respective to be controlled device 4 associated access code receives from a transmitting unit 2, the latter additionally in a certain position (or a certain layer area) with respect to distance and / or orientation of the device to be controlled 4 must be arranged, for example, so-called forwarding To prevent problems.
  • a correct i. one of the respective to be controlled device 4 associated access code receives from a transmitting unit 2
  • the latter additionally in a certain position (or a certain layer area) with respect to distance and / or orientation of the device to be controlled 4 must be arranged, for example, so-called forwarding To prevent problems.
  • FIG. 2 shows in a more detailed representation the transmitting unit 2 and the receiver unit 3 of the signal transmission system according to the invention according to FIG. 1.
  • the transmitting unit 2 which according to the invention can be designed as an active or passive transmitting unit, has a single coil 2.1 as transmitting means , which is connected in series with a capacitor 2.2.
  • the transmission unit 2 described above is integrated in a motor vehicle key or a transponder.
  • FIG. 2 shows the receiving device 6 of the receiver unit 3 according to FIG. 1 on the basis of a detailed block diagram.
  • the receiving device 6 has two receiver coils 6.1 or 6.2, to each of which a capacitor is connected in parallel 6.3 or 6.4, which is known in the art per se.
  • Each of the two coils 6.1, 6.2 is assigned a controllable amplifier 6.5 or 6.6. Their outputs are connected to a correlator / adder 6.7, which in turn in a conventional manner, a timer unit 6.8, a header detection unit 6.9 and a serial interface 6.10 are connected downstream.
  • the outputs designated by NDATA / NWAKEUP or NSCL of the header detection unit 6.9 or of the serial interface 6.10 are connected to the evaluation unit 7 (FIG. 1), which may be designed, for example, as a microcontroller (for example as an 8-bit AVR).
  • the voltage supply of both the receiving device 6 and the evaluation unit 7 by means of a voltage source 6.11 (supply voltage VDD).
  • the coils 6.1, 6.2 receive the electromagnetic signal 5 emitted by the transmitting unit 2, the signal components received by the respective coils and the composite signal resulting therefrom varying depending on the position due to the inventive design of the transmitting unit 2 with only one transmitting coil 2.1.
  • the respective signal components received by the coils 6.1 and 6.2 are amplified by means of the amplifiers 6.5 and 6.6, whereupon in the correlator / adder 6.7 a signal addition according to magnitude and phase takes place.
  • the total signal thus obtained is then - especially after further processing for detecting header information or the like - as well as the individual received signal components of the evaluation 7 supplied, which is initially formed in a conventional manner to the emitted by the transmitting unit 2 electromagnetic Signal 5 to take an access code, eg by demodulation, which is then usable in the context of the present invention, in particular for the release of the access control element 11.
  • the correlating stage may be designed for at least volatile storage and subsequent provision of such correlated measured values.
  • the transmitting unit 2 In order to avoid so-called forwarding problems as part of an access control, it is furthermore essential for PEG systems to obtain the information obtained via an access code transmitted by the transmitting unit 2 with information regarding a position of the transmitting unit 2 with respect to the receiver unit 3 to link.
  • the additional consideration of such position information is also important in those cases in which the transmitting unit 2 may be located within the device 4 to be monitored, for example within a motor vehicle interior, in which case it must be ensured by a secure position detection, the access to the device 4 to be checked is not blocked for a person as long as the transmitting unit 2, for example the vehicle key, is located within the device to be checked.
  • the receiver coils 6.1, 6.2 with respect to their respective Coil axes A1 and A2 to be arranged such that a spanned by the coil axes A1, A2 plane E, perpendicular to the, ie in a direction parallel to the plane normal vector no reception of electromagnetic signals 5 is possible, as low as possible to an assumed preferred direction of the transmitting unit 2 and the transmitting coil is aligned with coil axis A2 2.1.
  • the coils 6.1, 6.2 or their coil axes A1, A2 are preferably arranged according to the invention such that the normal vector the plane E does not coincide with a presumable preferred direction of the coil axis A3 of the transmitting coil 2.1, wherein the coil axes A1, A2 need not be perpendicular to each other, but in principle may include any angle.
  • the coil axes A1, A2 need not be perpendicular to each other, but in principle may include any angle.
  • a measured pair of components S 1 , S 2 is assigned at least one stored pair of values from a location in the room around the receiving device and from a corresponding S 3 value, so that both of the measured components S 1 , S 2 S 3 value as well as the location or a specific local area can be determined.
  • the problem of ambiguities will be discussed in more detail below.
  • FIG. 4 illustrates the nomenclature used in the context of the present description with regard to the position L i of the transmitting device 2 with respect to the device 4 to be monitored or the receiver unit 3 / receiving device 6 contained therein.
  • FIG. 4 two possible positions L 1 , L 2 of the transmitting unit 2 shown.
  • Each of the layers L 1 , L 2 is first described in terms of space by a coordinate triple (x 1 / y 1 / z 1 ) or (x 2 / y 2 / z 2 ).
  • the individual coordinates x z i the coordinate values with respect to the orthogonal spatial directions shown also in FIG. 4, each x, y and z to be i, y i,.
  • Each of the above-mentioned coordinate triples indicates a location in three-dimensional space around the device 4 to be inspected, at which the transmission unit 2 may be located.
  • the transmitting unit 2 can assume any orientation in space at any location described in this way, which is denoted in FIG. 4 by O 1 , O 2 and a corresponding self-contained arrow. Such an orientation can be indicated, for example, by means of two angles with respect to a reference plane (for example elevation and azimuth angles).
  • the zero point of the coordinate system shown in FIG. 4 is located at the location of the receiving device 6 (see FIG. 1).
  • the respective coordinate triples (x i / y i / z i ) define a (euclidean) distance r of the transmitting unit 2 from the receiver unit 3 / receiving device 6.
  • the transmitter unit 2 will now give a specific waveform for the received electromagnetic signal 5 at the location of the receiver unit 3 / receiving device 6.
  • an infinite number of possible signal profiles corresponding to all possible acceptable orientations O i of the transmitting unit 2 are assigned to each coordinate triple (from an infinite number of coordinate triplets).
  • only a finite number of possible parameters are stored in the value field 9 stored in the memory unit 8 (FIG. 1) for each coordinate triple, as is illustrated symbolically below with reference to FIG.
  • FIG. 5 shows a schematic partial representation of the value field 9 stored in the memory unit 8, which is designed as a multi-layer characteristic field in accordance with the exemplary embodiment shown.
  • the coordinate triples already explained above with reference to FIG. 4 are symbolized by cube-shaped structures in the illustration according to FIG. 5, the number of cubes being determined by the intended accuracy of the (discrete, "grainy") value divisions in the respective spatial direction x, y , z is determined.
  • the "cube" associated with the two layers L 1 and L 2 of FIG. 4 is shown hatched. Each of the cube shown in Fig.
  • each of the cubes shown in Fig. 5 is again divided by a corresponding array of cubes, each of these "sub-cubes" comprising a storage area of the storage unit 8 for storing electromagnetic signal characteristics 5 for a particular (discrete ) Location and a specific (discrete) orientation of the transmitting unit 2 with respect to the receiver unit 3 / receiving device 6 indicates.
  • the evaluation unit 7 of the signal transmission system 1 is designed to access these memory areas and thus by means of a search in the stored value field 9 on the basis of a comparison of the measured characteristics of the electromagnetic signal 5 réellezuschliessen to the position and orientation of the transmitting device.
  • the location (not the orientation) of the transmitting device is regularly required.
  • Certain intermediate values which are not explicitly included in this because of the discrete design of the characteristic map according to FIG. 5, can be found, for example, by the fact that for the mentioned comparison of actual value (measured value) and desired value (stored value) certain "inaccuracy criterion" is defined, so that a certain map value is found even if the measured value within certain limits deviates from it.
  • the position determined in each case for a specific time t i L i is stored in the evaluation unit 7 (FIG. 1). Accordingly, if a plurality of positions of the characteristic field are respectively to be determined for a particular sequence of determined characteristic quantities of the electromagnetic signal 5, according to the invention a corresponding selection can be made based on the assumption that all positions L i determined within a short time interval ⁇ t are shown in FIG Fig. 5 must belong to a single cube or closely spaced cubes of the map. In this way - as I said - ambiguities of the stored map compensate.
  • FIG. 6 shows a flow diagram of a preferred embodiment of the method according to the invention.
  • the method begins with step 600.
  • the transmitting device 2 sends an electromagnetic signal 5 according to FIGS. 1 and 2 to the receiver unit 3.
  • the emission of the electromagnetic signal by the transmitting unit 2 can also be triggered or caused by the receiver unit 3, for example by sending a corresponding signal to the transmitting unit 2, whereupon this is caused to emit the electromagnetic signal 5, for example in the backscatter Operation, wherein, for example, the receiving coils of the receiving device according to FIG. 2 are used as transmitting coils for transmitting the above-mentioned signal to the transmitting unit.
  • the receiver unit 3 or its receiver 6 receives the electromagnetic signal emitted by the transmitter unit 2.
  • the evaluation unit 7 determines a characteristic of the measured electromagnetic signal, for example its amplitude, and then carries out a search in the stored value field 9, attempting to determine a value corresponding to the characteristic in the latter (Step 608). Subsequently, in step 610, a further query is made as to whether a corresponding value or a value deviating from predetermined limits has been found in the stored value field. If this is not the case (n), then the method is continued with step 602. Otherwise (j), the position of the transmitting unit is determined on the basis of the corresponding value field entry, where ambiguities may possibly occur if one and the same parameter is contained in the stored value field several times (step 612).
  • step 614 a query is made as to whether or not the position of the transmission unit determined in this way is unambiguous.
  • the determined position is buffered in the evaluation unit 7 in step 616, and the method returns to step 602 to determine at least one further position of the transmission unit, and then the ambiguity is resolved as described above can.
  • the evaluation unit in step 618 a corresponding signal to the control unit 10 (Fig. 1).
  • the control unit 10 delivers a control signal KS in a subsequent step 620 to the access control 11 shown in FIG. 1, so that this access to the device to be controlled 4 releases.
  • the method ends with step 622.

Abstract

An electromagnetic signal (5) with a signal vector, which is position-dependent at locations of receiving unit (3), is transmitted to receiving unit. The electromagnetic signal is received by two receiving coils of receiving unit, to determine the signal vector relative to each spatial components. The position of transmitting unit (2) is determined from determined components of the signal vector by using a value field (9) stored in ROM.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Informationen zwischen einer Empfängereinheit und einer bezüglich der Empfängereinheit mobilen Sendeeinheit, wobei die Sendeeinheit ein zumindest am Ort der Empfängereinheit lageabhängiges elektromagnetisches Signal mit einem Signalvektor zu der Empfängereinheit sendet und wobei die Empfängereinheit das elektromagnetische Signal mit einer Empfangseinrichtung, insbesondere einer Anordnung von Spulen, empfängt.The present invention relates to a method for transmitting information between a receiver unit and a transmitter unit which is mobile with respect to the receiver unit, wherein the transmitter unit transmits a position-dependent electromagnetic signal with a signal vector to the receiver unit, and wherein the receiver unit transmits the electromagnetic signal to a receiver unit , in particular an arrangement of coils receives.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Signalübertragungssystem für elektromagnetische Signale sowie die Verwendung eines erfindungsgemäßen Signalübertragungssystems zur Zugangskontrolle.Furthermore, the present invention relates to a signal transmission system for electromagnetic signals and the use of a signal transmission system according to the invention for access control.

Zur Zugangskontrolle, beispielsweise bei einem Personen-Kraftfahrzeug (KFZ), werden heutzutage regelmäßig in den KFZ-Schlüssel integrierte Sendeeinheiten verwendet, die auf Veranlassung eines Benutzers, beispielsweise auf Tastendruck, ein elektromagnetisches Signal mit einem Zugangscode für das entsprechende Kraftfahrzeug an wenigstens eine in dem Kraftfahrzeug angeordnete Empfängereinheit mit wenigstens einem Antennensystem übertragen. Dabei überprüft eine in der Empfängereinheit vorhandene Auswerteeinheit in Form eines Mikrocontrollers den empfangenen Zugangscode und ermöglicht entsprechend einen Zugang zum Kraftfahrzeug, beispielsweise durch Entriegeln des Türschließmechanismus. Bei derartigen Systemen kommen regelmäßig Sendeeinheiten mit drei orthogonal zueinander angeordneten Sendeeinrichtungen in Form von Sendespulen mit jeweils senkrecht zueinander orientierten Spulenachsen zum Einsatz, sodass sich für die Sendeeinheit im wesentlichen eine Kugelantenne ergibt. Diese erzeugt unabhängig von der Lage der Sendeeinheit, beispielsweise eines KFZ-Schlüssels, am Ort der Empfängereinheit einen lageunabhängigen Feldvektor für das von der Sendeeinheit übertragene und durch die Empfängereinheit zu empfangende elektromagnetische Signal. Grundsätzlich werden dabei zum Erreichen einer Lageunabhängigkeit für das Gesamtsystem eine minimale Anzahl von vier Spulen verteilt auf Sende- und Empfängereinheit benötigt. Die Anzahl der im praktischem Anwendungsfall beispielsweise bei einem KFZ zum Einsatz kommenden Antennensysteme hängt von der Art des Kraftfahrzeugs ab. Zusätzlich soll dabei gleichzeitig die Möglichkeit einer Innen- / Außenerkennung hinsichtlich einer relativen Lage der Sendeeinheit in Bezug auf das Kraftfahrzeug gegeben sein, was eine Genauigkeit von etwa 5 cm bis etwa 10 cm bei der Ortsbestimmung der Sendeeinheit erforderlich macht. In der Praxis werden hierzu bei einem typischen Kraftfahrzeug beispielsweise drei Antennensysteme an den beiden B-Säulen und am Innenspiegel des Kraftfahrzeugs angeordnet. Aus den Signal-Empfangsinformationen dieser Antennensysteme kann dann eine geeignete Auswerteeinheit anhand eines gespeicherten EMV-Abbilds des Fahrzeugs den Ort / die Lage der Sendeeinheit bezüglich des Kraftfahrzeugs bestimmen.For access control, for example, in a passenger car (motor vehicle), nowadays regularly integrated in the car key transmitter units are used, at the behest of a user, for example, at the touch of a button, an electromagnetic signal with an access code for the corresponding motor vehicle to at least one in the Motor vehicle arranged receiver unit with at least one antenna system. In this case, an evaluation unit present in the receiver unit in the form of a microcontroller checks the received access code and accordingly enables access to the motor vehicle, for example by unlocking the door closing mechanism. at Such systems regularly transmit units with three mutually orthogonal transmitting devices in the form of transmitting coils with each perpendicular to each other oriented coil axes are used, so that there is essentially a ball antenna for the transmitting unit. This generates regardless of the position of the transmitting unit, for example a car key, at the location of the receiver unit a position-independent field vector for the transmitted from the transmitting unit and to be received by the receiver unit electromagnetic signal. Basically, a minimum number of four coils distributed to the transmitting and receiving unit are required to achieve a position independence for the entire system. The number of antenna systems used in a practical application, for example in a motor vehicle, depends on the type of motor vehicle. In addition, at the same time there should be the possibility of internal / external recognition with respect to a relative position of the transmitting unit with respect to the motor vehicle, which requires an accuracy of about 5 cm to about 10 cm in the location of the transmitting unit. In practice, for example, in a typical motor vehicle, three antenna systems are arranged on the two B-pillars and on the interior mirror of the motor vehicle. From the signal reception information of these antenna systems, a suitable evaluation unit can then use a stored EMC image of the vehicle to determine the location / location of the transmission unit with respect to the motor vehicle.

Weiterhin sind aus dem Stand der Technik sogenannte RKE- und PEG-Systeme (Passive Entry Go bzw. Remote Keyless Entry) bekannt, bei denen ein (passiver) Transponder durch eine an einer zu kontrollierenden Einrichtung, wie einem Gebäude, angeordnete Basisstation "angesprochen" wird und daraufhin (im Backscatter-Betrieb) einen Zugangscode an die Basisstation überträgt. Auch hierbei ist es im Zuge von sog. Weiterleitungs-Problematiken erforderlich, zusätzlich zu dem übertragenen Zugangscode auch die Lage der Sendeeinheit (des Transponders) zu kontrollieren.Furthermore, so-called RKE and PEG systems (Passive Entry Go or Remote Keyless Entry) are known from the prior art, in which a (passive) transponder is "addressed" by a base station arranged on a device to be controlled, such as a building. and then (in backscatter mode) transmits an access code to the base station. Again, it is necessary in the course of so-called. Forwarding problems, in addition to the transmitted access code and the location of the transmitting unit (the transponder) to control.

Bei allen vorgenannten vorbekannten Systemen ist als nachteilig anzusehen, dass diese in kostenintensiver Weise für die Signalübertragungen und insbesondere für die Lagebestimmung eine Vielzahl von Sende- bzw. Empfangseinrichtungen in Form von Spulen benötigen, was mit einem relativ hohen Flächenbedarf für die entsprechenden Bauteile verbunden ist.In all of the above prior art systems is to be regarded as disadvantageous that this in a costly manner for the signal transmissions and in particular for the Determining location require a variety of transmitting or receiving devices in the form of coils, which is associated with a relatively high space requirement for the corresponding components.

Beispielsweise ist aus der DE 100 46 897 A1 ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt. Dabei weist ein so genannter ID-Geber drei in räumlicher Anordnung zueinander senkrecht stehende Empfangsspulen auf, sodass über eine Bewertung von jeweils empfangenen Feldanteilen die eindeutige Bestimmung eines magnetischen Feldes am Ort des ID-Gebers möglich ist. Mit den weiterhin vorhandenen Sendespulen sind beim Gegenstand der genannten Druckschrift also fünf Spulen für die Signalübertragung vorgesehen. Hierbei ist insbesondere als nachteilig anzusehen, dass dies in kostenintensiver Weise mit einem relativ hohen Flächenbedarf für die entsprechenden Bauteile verbunden ist.For example, is from the DE 100 46 897 A1 a method of the type mentioned above. In this case, a so-called ID transmitter has three mutually perpendicular receiving coils in a spatial arrangement, so that an unambiguous determination of a magnetic field at the location of the ID transmitter is possible via an evaluation of each received field portions. With the transmission coils continue to be five coils are provided for the signal transmission in the subject of the cited document. It should be regarded as disadvantageous in particular that this is connected in a cost-intensive manner with a relatively high space requirement for the corresponding components.

Auch die DE 101 59 604 A1 beschreibt ein System mit drei zueinander orthogonalen Antennen in der Empfangseinheit.Also the DE 101 59 604 A1 describes a system with three mutually orthogonal antennas in the receiving unit.

Die DE 198 45 649 A1 offenbart jeweils zwei zueinander orthogonale Antennenspulen in den Sendermodulen und der Antenneneinheit eines ID-Gebers, d.h. vier Spulen pro Sender-Empfänger-Paar.The DE 198 45 649 A1 discloses two mutually orthogonal antenna coils in the transmitter modules and the antenna unit of an ID transmitter, ie four coils per transmitter-receiver pair.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Übertragen von Informationen zwischen einer Empfängereinheit und einer bezüglich der Empfängereinheit mobilen Sendeeinheit sowie ein Signalübertragungssystem für elektromagnetische Signale anzugeben, das in gegenüber dem Stand der Technik kostengünstiger Weise mit einer geringeren Anzahl an Sende- und Empfangseinrichtungen auskommt. Auf diese Weise sollen sich insbesondere Zugangskontrollsysteme in Zukunft kostengünstiger realisieren lassen.The invention is based on the object to provide a method for transmitting information between a receiver unit and a receiver unit with respect to the mobile transmitting unit and a signal transmission system for electromagnetic signals, which in cost compared to the prior art way with a smaller number of transmitting and Receiving facilities gets by. In this way, in particular access control systems should be cheaper to implement in the future.

Die Aufgabe wird zum einen bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass durch die Empfangseinrichtung der Signalvektor bezüglich seiner räumlichen Komponenten unterbestimmt gemessen wird und dass die Empfängereinheit eine Lage der Sendeeinheit aus den bestimmten Komponenten des Signalvektors anhand eines gespeicherten Wertefelds bestimmt.The object is achieved on the one hand in the method of the type mentioned in the present invention that by the receiving device of the signal vector with respect under certain conditions of its spatial components is measured and that the receiver unit determines a position of the transmitting unit from the specific components of the signal vector based on a stored value field.

Weiterhin schlägt die Erfindung zur Lösung der Aufgabe ein Signalübertragungssystem für elektromagnetische Signale vor, wobei das Signalübertragungssystem aufweist:

  • wenigstens eine Empfängereinheit, die zum Empfang von elektromagnetischen Signalen ausgebildet ist, und wenigstens eine Sendeeinheit, die zum Aussenden eines am Ort der Empfängereinheit lageabhängigen elektromagnetischen Signals mit einem Signalvektor ausgebildet ist, wobei die Sendeeinheit und die Empfängereinheit eine Anzahl von Sende- und Empfangsmitteln aufweisen, die kleiner ist als eine zum Bestimmen des Signalvektors bezüglich aller räumlichen Komponenten erforderliche Anzahl,
  • eine Speichereinheit in Wirkverbindung mit der Empfängereinheit, in der ein Wertefeld mit Kenngrößen des elektromagnetischen Signals in Abhängigkeit von einer Lage der Sendeeinheit relativ zu der Empfängereinheit gespeichert ist, und
  • eine Auswerteeinheit, die zum Bestimmen der Lage der Sendeeinheit aus den durch die Sende- und Empfangseinheit bestimmten Komponenten des Signalvektors anhand des Wertefelds ausgebildet ist.
Furthermore, the invention proposes a signal transmission system for electromagnetic signals to achieve the object, wherein the signal transmission system comprises:
  • at least one receiver unit, which is designed to receive electromagnetic signals, and at least one transmitter unit, which is designed to emit a position-dependent electromagnetic signal at the location of the receiver unit with a signal vector, the transmitter unit and the receiver unit having a number of transmitting and receiving means, which is smaller than a number required for determining the signal vector with respect to all spatial components,
  • a memory unit in operative connection with the receiver unit, in which a value field is stored with characteristics of the electromagnetic signal in dependence on a position of the transmitting unit relative to the receiver unit, and
  • an evaluation unit which is designed to determine the position of the transmitting unit from the components of the signal vector determined by the transmitting and receiving unit on the basis of the value field.

Hier und im weiteren Verlauf der vorliegenden Beschreibung steht der Ausdruck "Lage" für die Gesamtheit der zur Beschreibung einer Anordnung der Sendeeinheit im Raum bezüglich der Empfängereinheit benötigten Parameter / Koordinaten, d.h. jeweils drei Freiheitsgrade für den Ort und für die Orientierung im Raum.As used herein and throughout this specification, the term "location" refers to the entirety of the parameters / coordinates needed to describe an arrangement of the transmitting unit in space relative to the receiving unit. each three degrees of freedom for the place and for orientation in space.

Nach einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung erfolgt die Bestimmung der Lage der Sendeeinheit bezüglich der Empfängereinheit unter Verwendung eines lageabhängigen elektromagnetischen Signals sowie anhand eines in der Empfängereinheit gespeicherten Wertefelds, wodurch eine deutliche Reduktion der in dem Gesamtsystem aus Sende- und Empfängereinheit eingesetzten Sende- und Empfangseinrichtungen, beispielsweise in Form von Spulen, erreichbar ist.According to a basic idea of the present invention, the position of the transmitting unit with respect to the receiver unit is determined by using a position-dependent electromagnetic signal and by means of a value field stored in the receiver unit, whereby a clear reduction of the transmitting and receiving devices used in the overall system of transmitting and receiving unit, for example, in the form of coils, is achievable.

Beispielsweise ist es somit möglich, die Gesamtspulenzahl des Systems auf nur zwei bzw. drei Spulen zu reduzieren, da das Erreichen einer Lageunabhängigkeit insbesondere der Sendeeinheit nicht mehr erforderlich ist. Bei den in dem Wertefeld gespeicherten Kenngrößen des elektromagnetischen Signals kann es sich beispielsweise um dessen Amplitude und / oder Phasenlage handeln.For example, it is thus possible to reduce the total number of bobbins of the system to only two or three coils, since it is no longer necessary to achieve positional independence, in particular of the transmitting unit. The parameters of the electromagnetic signal stored in the value field can be, for example, its amplitude and / or phase position.

Demgemäß sieht eine äußerst bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Signalübertragungssystems vor, dass die Sendeeinheit nur eine einzige Sendespule zum Aussenden des elektromagnetischen Signals aufweist. Im Zuge einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Signalübertragungssystems ist alternativ oder zusätzlich vorgesehen, dass die Empfängereinheit eine Anzahl von weniger als drei Empfangsspulen, vorzugsweise zwei Empfangsspulen, zum Empfangen des elektromagnetischen Signals aufweist. Im Zuge einer äußerst vereinfachten Ausgestaltung des Gesamtsystems kann dabei vorgesehen sein, dass sowohl die Sendeeinheit als auch die Empfängereinheit jeweils nur eine einzige Sende- bzw. Empfangsspule aufweisen. Eine derartige Ausgestaltung ist aufgrund der resultierenden starken Richtcharakteristik mit dem Auftreten einer steigenden Anzahl von "Empfangslöchern" verbunden, was ihrer praktischen Einsetzbarkeit entgegenstehen könnte.Accordingly, an extremely preferred embodiment of the signal transmission system according to the invention provides that the transmitting unit has only a single transmitting coil for emitting the electromagnetic signal. In the course of another development of the signal transmission system according to the invention, it is alternatively or additionally provided that the receiver unit has a number of fewer than three receiver coils, preferably two receiver coils, for receiving the electromagnetic signal. In the course of an extremely simplified embodiment of the overall system, it may be provided that both the transmitting unit and the receiving unit each have only a single transmitting or receiving coil. Such a configuration is due to the resulting strong directional characteristic associated with the occurrence of an increasing number of "receiving holes", which could preclude their practicality.

Im Rahmen einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zwecks einer möglichst einfachen Auswertung des empfangenen elektromagnetischen Signals zur Bestimmung der Lage der Sendeeinheit vorgesehen, dass das Wertefeld in Form einer ROM-Tabelle gespeichert ist und dass eine Suche in der ROM-Tabelle die Lage der Sendeeinheit liefert. Dementsprechend sieht eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Signalübertragungssystems vor, dass das Wertefeld in Form einer ROM-Tabelle in der Speichereinheit gespeichert ist. Auf diese Weise lässt sich die Lage der Sendeeinheit ohne aufwändige Berechnungen und eine entsprechend aufwändige Ausgestaltung der Auswerteeinheit anhand einer einfachen Suche in der ROM-Tabelle ermitteln.As part of a development of the method according to the invention, for the purpose of the simplest possible evaluation of the received electromagnetic signal for determining the position of the transmitting unit is provided that the value field is stored in the form of a ROM table and that a search in the ROM table provides the location of the transmitting unit , Accordingly, a preferred development of the signal transmission system according to the invention provides that the value field is stored in the form of a ROM table in the memory unit. In this way, the position of the transmitting unit can be determined by means of a simple search in the ROM table without complicated calculations and a correspondingly elaborate design of the evaluation unit.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Lageänderung der Sendeeinheit durch zeitlich wiederholtes Suchen in dem Wertefeld und aus der Lageänderung eine Bewegung der Sendeeinheit, beispielsweise eine Geschwindigkeit, bestimmt wird. Weiterhin kann auch durch zeitlich wiederholtes Suchen in dem Wertefeld eine Lage der Sendeeinheit in solchen Fällen bestimmt werden, in denen eine zunächst ermittelte Kenngröße des empfangenen elektromagnetischen Signals in dem gespeicherten Wertefeld nicht oder nur in mehrdeutiger Weise auffindbar ist.In a further development of the method according to the invention, it is provided that a change in position of the transmitting unit is determined by time-repeated searches in the value field and from the change in position a movement of the transmitting unit, for example a speed. Furthermore, by temporally repeated searches in the value field a position of the transmitting unit can be determined in such cases in which a first determined characteristic of the received electromagnetic signal in the stored value field is not or can be found only in an ambiguous manner.

Da das gespeicherte Wertefeld aus speichertechnischen Gründen verständlicherweise nicht alle möglichen Werte von Kenngrößen des elektromagnetischen Signals enthalten kann, sondern vielmehr eine bestimmte "Körnigkeit" aufweist, können zum Ermitteln der Lage der Sendeeinheit in an sich bekannter Weise Interpolations- und Extrapolationstechniken sowie gewisse Unschärfebedingungen zum Einsatz kommen, wobei in letzterem Fall eine gemessene Kenngröße auch dann einer bestimmten Lage der Sendeeinrichtung zugeordnet wird, wenn die gemessene Kenngröße nicht hundertprozentig genau mit einem entsprechenden gespeicherten Wert übereinstimmt.Since the stored value field, for reasons of storage technology, can understandably not contain all possible values of characteristic values of the electromagnetic signal, but rather has a certain "granularity", interpolation and extrapolation techniques and certain blur conditions can be used to determine the position of the transmitting unit in a manner known per se come, in the latter case, a measured characteristic is also assigned to a specific position of the transmitting device, if the measured characteristic does not match one hundred percent exactly with a corresponding stored value.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist außerdem vorgesehen, dass mit dem elektromagnetischen Signal ein Nutzsignal, wie ein Zugangscode, übertragen wird. Dementsprechend sieht eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Signalübertragungssystems vor, dass die Auswerteeinheit zum Bestimmen eines Nutzsignals, wie eines Zugangscodes aus dem elektromagnetischen Signal ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang können beispielsweise in an sich bekannter Weise gängige Modulationstechniken, wie ON-OFF-Keying, zum Einsatz kommen, was dem Fachmann geläufig ist. Weiterhin kann in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Signalübertragungssystems vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von dem Nutzsignal und der bestimmten Lage der Sendeeinheit ein Steuersignal für eine Funktionseinheit, wie eine Zugangskontrolleinrichtung, auslösbar ist. Auf diese Weise lässt sich das erfindungsgemäße Signalübertragungssystem zur Zugangskontrolle verwenden, wobei die Empfängereinheit in einer zu kontrollierenden Einrichtung, wie einem KFZ oder einem Gebäude, angeordnet ist und wobei die Empfängereinheit weiterhin eine Kontrolleinheit aufweist, durch die in Abhängigkeit von der bestimmten Lage der Sendeeinheit ein Zugangskontrollsignal für ein Zugangs-Steuerelement, z.B. eine Tür, der zu kontrollierenden Einrichtung auslösbar ist. Allerdings ist der Einsatzbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf Zugangskontrolle beschränkt. So lässt sich die vorliegende Erfindung beispielsweise auch im Bereich Tyre Pressure Measurement (TPM) oder dergleichen in vorteilhafter Weise einsetzen.In a further development of the method according to the invention, it is also provided that a useful signal, such as an access code, is transmitted with the electromagnetic signal. Accordingly, a development of the signal transmission system according to the invention provides that the evaluation unit is designed to determine a useful signal, such as an access code from the electromagnetic signal. In this context, conventional modulation techniques, such as ON-OFF keying, can be used, for example, in a manner known per se, which is familiar to the person skilled in the art. Furthermore, it can be provided in a development of the signal transmission system according to the invention that a control signal for a functional unit, such as an access control device, can be triggered as a function of the useful signal and the specific position of the transmitting unit. In this way, the signal transmission system according to the invention can be used for access control, wherein the receiver unit in a device to be controlled, such as a car or a building, and wherein the receiver unit further comprises a control unit, by which, depending on the particular location of the transmitting unit, an access control signal for an access control, eg a door, of the device to be controlled can be triggered. However, the scope of the present invention is not limited to access control. For example, the present invention can also be advantageously used in the area of Tire Pressure Measurement (TPM) or the like.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1
ein schematisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Signalübertragungssystems;
Fig. 2
ein detaillierteres (Block-)Schaltbild der Sendeeinheit und Empfängereinheit des erfindungsgemäßen Signalübertragungssystems der Fig. 1;
Fig. 3
eine schematische Darstellung der relativen Anordnung von Sende- und Empfangsspulen in der Sende- bzw. Empfängereinheit der Fig. 2;
Fig. 4
eine schematische Darstellung zur Bestimmung einer Lage der Sendeeinheit relativ zur Empfängereinheit;
Fig. 5
eine schematische Darstellung eines gespeicherten Wertefelds zur Bestimmung einer Lage der Sendeeinheit; und
Fig. 6
ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1
a schematic block diagram of a signal transmission system according to the invention;
Fig. 2
a more detailed (block) circuit diagram of the transmitting unit and receiver unit of the signal transmission system according to the invention of FIG. 1;
Fig. 3
a schematic representation of the relative arrangement of transmitting and receiving coils in the transmitting or receiving unit of Fig. 2;
Fig. 4
a schematic representation for determining a position of the transmitting unit relative to the receiver unit;
Fig. 5
a schematic representation of a stored value field for determining a position of the transmitting unit; and
Fig. 6
a flowchart illustrating a sequence of the method according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Signalübertragungssystem 1 mit einer mobilen Sendeeinheit 2 sowie einer Empfängereinheit 3. Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Empfängereinheit 3 für eine Zugangskontrolle innerhalb einer zu kontrollierenden Einrichtung 4, beispielsweise einem KFZ, angeordnet. Die Sendeeinheit 2 ist dazu ausgebildet, elektromagnetische Signale 5 zu der Empfängereinheit 3 zu senden, wie im Folgenden noch detailliert dargestellt wird.1 shows an inventive signal transmission system 1 with a mobile transmitting unit 2 and a receiver unit 3. According to the embodiment of FIG. 1, the receiver unit 3 for access control within a device to be controlled 4, for example a motor vehicle, arranged. The transmission unit 2 is designed to transmit electromagnetic signals 5 to the receiver unit 3, as will be described in detail below.

Die Empfängereinheit 3 besitzt eine Empfangseinrichtung 6 zum Empfangen des elektromagnetischen Signals 5 von der Sendeeinheit 2. Weiterhin besitzt die Empfängereinheit 3 in Wirkverbindung mit der Empfangseinrichtung 6 eine Auswerteeinheit 7, die weiterhin mit einer Speichereinheit 8, z.B. einem Massenspeicher, in Wirkverbindung steht. In der Speichereinheit 8 ist ein Wertefeld 9 mit Kenngrößen des elektromagnetischen Signals 5 in Form einer ROM-Tabelle gespeichert. Darüber hinaus steht die Auswerteeinheit 7 mit einer Kontrolleinheit 10 in Verbindung, die ihrerseits mit wenigstens einem Zugangs-Steuerelement 11 der zu kontrollierenden Einrichtung 4, beispielsweise einer Tür oder dergleichen, in Verbindung steht.The receiver unit 3 has a receiving device 6 for receiving the electromagnetic signal 5 from the transmitting unit 2. Furthermore, the receiver unit 3 has, in operative connection with the receiving device 6, an evaluation unit 7, which is further connected to a memory unit 8, e.g. a mass storage, is in operative connection. In the memory unit 8, a value field 9 is stored with characteristics of the electromagnetic signal 5 in the form of a ROM table. In addition, the evaluation unit 7 is connected to a control unit 10, which in turn communicates with at least one access control element 11 of the device 4 to be monitored, for example a door or the like.

Nach dem Wesen der vorliegenden Erfindung sendet die Sendeeinheit 2 zwecks Reduktion der Komplexität des gesamten Übertragungssystems 1 ein bezüglich der Empfangseinrichtung 6 in der Empfängereinheit 3 lageabhängiges elektromagnetisches Signal 5 aus, d.h. das am Ort der Empfangseinrichtung 6 empfangene elektromagnetische Signal 5 hängt betreffend seine Kenngrößen, wie Amplitude und / oder Richtung des Feldvektors, von einer Lage der Sendeeinheit 2 bezüglich der Empfangseinrichtung 6 ab. Das so durch die Empfangseinrichtung 6 empfangene elektromagnetische Signal 5 wird durch die Auswerteeinheit 7 ausgewertet, in dem diese das gemessene Signal mit entsprechenden Einträgen in dem Wertefeld 9 vergleicht, das in der Speichereinheit 8 der Empfängereinheit 3 abgespeichert ist. Durch einen Vergleich des empfangenen Signals 5 mit dem gespeicherten Wertefeld 9 ist die Auswerteeinheit 7 in der Lage zu bestimmen, wo, d.h. in welcher Lage bezüglich der Empfängereinheit 3 sich die Sendeeinheit 2 befindet. In Abhängigkeit von einem Ergebnis dieser Bestimmung kann die Auswerteeinheit 7 anschließend die Kontrolleinheit 10 anweisen, ein bestimmtes Kontrollsignal KS an das Zugangs-Steuerelement 11 zu schicken, beispielsweise ein Steuersignal zur Freigabe des Zugangs-Steuerelements 11, beispielsweise zum Öffnen einer Tür oder dergleichen. Darüber hinaus ist die Auswerteeinheit 7 erfindungsgemäß weiterhin dazu ausgebildet, einen mit dem elektromagnetischen Signal 5 übertragenen Zugangscode zu identifizieren bzw. zu bewerten und die Kontrolleinheit 10 in Abhängigkeit von dem oben genannten Vergleichsergebnis und der vorstehend beschriebenen Bewertung des Zugangscodes zu steuern.In order to reduce the complexity of the entire transmission system 1, the transmitting unit 2 transmits an electromagnetic signal 5 dependent on the receiving device 6 in the receiver unit 3, ie the electromagnetic signal 5 received at the location of the receiving device 6 depends on its parameters, such as Amplitude and / or direction of the field vector, from a position of the transmitting unit 2 with respect to the receiving device 6 from. The electromagnetic signal 5 thus received by the receiving device 6 is evaluated by the evaluation unit 7, in which it compares the measured signal with corresponding entries in the value field 9, which is stored in the memory unit 8 of the receiver unit 3. By comparing the received signal 5 with the stored value field 9, the evaluation unit 7 is able to determine where, ie in which position relative to the receiver unit 3, the transmitting unit 2 is located. Depending on one As a result of this determination, the evaluation unit 7 can subsequently instruct the control unit 10 to send a specific control signal KS to the access control element 11, for example a control signal for enabling the access control element 11, for example for opening a door or the like. In addition, the evaluation unit 7 according to the invention is further configured to identify or evaluate an access code transmitted with the electromagnetic signal 5 and to control the control unit 10 in dependence on the above-mentioned comparison result and the above-described evaluation of the access code.

Auf diese Weise ist es erfindungsgemäß beispielsweise möglich, das Zugangs-Steuerelement 11 nur freizugeben, wenn die Empfangseinrichtung 6 einen korrekten, d.h. einen der jeweiligen zu kontrollierenden Einrichtung 4 zugeordneten Zugangscode von einer Sendeeinheit 2 empfängt, wobei letztere zusätzlich noch in einer bestimmten Lage (oder einem bestimmten Lagenbereich) hinsichtlich Entfernung und / oder Orientierung von der zu kontrollierenden Einrichtung 4 angeordnet sein muss, um zum Beispiel sogenannte Weiterleitungs-Problematiken zu verhindern. Die hierbei innerhalb des vorstehend allgemein beschriebenen erfindungsgemäßen Signalübertragungssystems 1 zum Einsatz kommenden Einrichtungen und Verfahren sind nachfolgend anhand der Fig. 2 bis 6 eingehender beschrieben.In this way, it is possible according to the invention, for example, to release the access control element 11 only if the receiving device 6 has a correct, i. one of the respective to be controlled device 4 associated access code receives from a transmitting unit 2, the latter additionally in a certain position (or a certain layer area) with respect to distance and / or orientation of the device to be controlled 4 must be arranged, for example, so-called forwarding To prevent problems. The devices and methods used for this purpose within the signal transmission system 1 according to the invention described above are described in more detail below with reference to FIGS. 2 to 6.

Die Fig. 2 zeigt in einer detaillierteren Darstellung die Sendeeinheit 2 und die Empfängereinheit 3 des erfindungsgemäßen Signalübertragungssystems gemäß der Fig. 1. Die Sendeeinheit 2, welche erfindungsgemäß als aktiv oder oder passiv sendende Einheit ausgebildet sein kann, weist als Sendeeinrichtung eine einzige Spule 2.1 auf, die mit einem Kondensator 2.2 in Reihe geschaltet ist. Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die vorstehend beschriebene Sendeeinheit 2 in einen KFZ-Schlüssel oder einen Transponder integriert. Weiterhin ist in der Fig. 2 die Empfangseinrichtung 6 der Empfängereinheit 3 gemäß Fig. 1 anhand eines detaillierten Blockschaltbildes dargestellt. Nach dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Empfangseinrichtung 6 zwei Empfängerspulen 6.1 bzw. 6.2 auf, zu denen jeweils ein Kondensator 6.3 bzw. 6.4 parallel geschaltet ist, was dem Fachmann an sich bekannt ist. Auf die relative Anordnung der Spulen 6.1, 6.2 bzw. der entsprechenden Spulenachsen wird nachfolgend anhand der Fig. 3 noch genauer eingegangen. Jeder der beiden Spulen 6.1, 6.2 ist ein regelbarer Verstärker 6.5 bzw. 6.6 zugeordnet. Deren Ausgänge sind mit einem Korrelierer / Addierer 6.7 verbunden, dem wiederum in an sich bekannter Weise eine Zeitgebereinheit 6.8, eine Header-Detektionseinheit 6.9 sowie eine serielle Schnittstelle 6.10 nachgeschaltet sind. Die mit NDATA/NWAKEUP bzw. NSCL bezeichneten Ausgänge der Header-Detektionseinheit 6.9 bzw. der seriellen Schnittstelle 6.10 sind mit der Auswerteeinheit 7 (Fig. 1) verbunden, die beispielsweise als Mikrocontroller (zum Beispiel als 8-Bit AVR) ausgebildet sein kann. Die Spannungsversorgung sowohl der Empfangseinrichtung 6 als auch der Auswerteeinheit 7 erfolgt mittels einer Spannungsquelle 6.11 (Versorgungsspannung VDD).2 shows in a more detailed representation the transmitting unit 2 and the receiver unit 3 of the signal transmission system according to the invention according to FIG. 1. The transmitting unit 2, which according to the invention can be designed as an active or passive transmitting unit, has a single coil 2.1 as transmitting means , which is connected in series with a capacitor 2.2. Within the scope of a preferred embodiment of the present invention, the transmission unit 2 described above is integrated in a motor vehicle key or a transponder. Furthermore, FIG. 2 shows the receiving device 6 of the receiver unit 3 according to FIG. 1 on the basis of a detailed block diagram. According to the illustrated preferred embodiment, the receiving device 6 has two receiver coils 6.1 or 6.2, to each of which a capacitor is connected in parallel 6.3 or 6.4, which is known in the art per se. On the relative arrangement of the coils 6.1, 6.2 and the corresponding coil axes will be discussed in more detail below with reference to FIG. 3. Each of the two coils 6.1, 6.2 is assigned a controllable amplifier 6.5 or 6.6. Their outputs are connected to a correlator / adder 6.7, which in turn in a conventional manner, a timer unit 6.8, a header detection unit 6.9 and a serial interface 6.10 are connected downstream. The outputs designated by NDATA / NWAKEUP or NSCL of the header detection unit 6.9 or of the serial interface 6.10 are connected to the evaluation unit 7 (FIG. 1), which may be designed, for example, as a microcontroller (for example as an 8-bit AVR). The voltage supply of both the receiving device 6 and the evaluation unit 7 by means of a voltage source 6.11 (supply voltage VDD).

Im Betrieb der vorstehend beschriebenen Vorrichtung empfangen die Spulen 6.1, 6.2 das von der Sendeeinheit 2 ausgesendete elektromagnetische Signal 5, wobei die durch die jeweiligen Spulen empfangenen Signalanteile und das daraus zusammengesetzte Gesamtsignal aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Sendeeinheit 2 mit nur einer Sendespule 2.1 lageabhängig variieren. Die jeweils durch die Spulen 6.1 bzw. 6.2 empfangenen Signalanteile werden mittels der Verstärker 6.5 bzw. 6.6 verstärkt, woraufhin in dem Korrelierer / Addierer 6.7 eine Signaladdition nach Betrag und Phase stattfindet. Das so erhaltene Gesamtsignal wird anschließend - insbesondere nach weiterer Verarbeitung zum Erkennen von Header-Informationen oder dgl. - ebenso wie die einzelnen empfangenen Signalanteile der Auswerteeinheit 7 zugeführt, die zunächst in an sich bekannter Weise dazu ausgebildet ist, dem von der Sendeeinheit 2 ausgesandten elektromagnetischen Signal 5 einen Zugangscode zu entnehmen, z.B. durch Demodulation, der anschließend im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere zur Freigabe des Zugangs-Steuerelements 11 verwertbar ist.During operation of the device described above, the coils 6.1, 6.2 receive the electromagnetic signal 5 emitted by the transmitting unit 2, the signal components received by the respective coils and the composite signal resulting therefrom varying depending on the position due to the inventive design of the transmitting unit 2 with only one transmitting coil 2.1. The respective signal components received by the coils 6.1 and 6.2 are amplified by means of the amplifiers 6.5 and 6.6, whereupon in the correlator / adder 6.7 a signal addition according to magnitude and phase takes place. The total signal thus obtained is then - especially after further processing for detecting header information or the like - as well as the individual received signal components of the evaluation 7 supplied, which is initially formed in a conventional manner to the emitted by the transmitting unit 2 electromagnetic Signal 5 to take an access code, eg by demodulation, which is then usable in the context of the present invention, in particular for the release of the access control element 11.

In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß einerseits möglich, auf das Vorsehen einer separaten Korrelierstufe in dem Korrelierer / Addierer 6.7 zu verzichten, wenn beispielsweise alle empfangenen Signalanteile für sich ausreichend genau bestimmbar sind, um neben der Summenbildung zur Entnahme des Zugangscodes auch die nachfolgend noch detailliert beschriebene erfindungsgemäße Lagebestimmung durchführen zu können. Andererseits können Situationen auftreten, in denen das empfangene Signal bezüglich wenigstens einer empfangenen Komponente (Signalanteil) so schwach ist, dass sich zwar eine Summe ergibt, die Signalanteile selbst jedoch zur Lagebestimmung (s.u.) nicht zuordenbar sind. Hier kann dann ggf. ein zeitnah bestimmter Meßwert von einem dem gegenwärtigen Sendeort (Ort der Sendeeinheit; vgl. Fig. 4 und 5) benachbarten Sendeort als korrelierter Wert herangezogen werden, was dementsprechend nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch die Korrelierstufe des Korrelierer / Addierers 6.7 steuerbar ist. Dabei kann insbesondere die Korrelierstufe zum zumindest flüchtigen Speichern und anschließenden Bereitstellen derartiger korrelierter Meßwerte ausgebildet sein. Es ist jedoch erfindungsgemäß grundsätzlich ebenfalls möglich, die letztgenannte Funktionalität mittels der Auswerteeinheit 7 in Verbindung mit der Speichereinheit 8 bereit zu stellen.In this connection, it is possible according to the invention, on the one hand, to dispense with the provision of a separate correlation stage in the correlator / adder 6.7, if For example, all received signal components are determinable with sufficient accuracy to be able to perform in addition to the summation for removal of the access code and the invention described in more detail below location determination. On the other hand, situations may occur in which the received signal is so weak with respect to at least one received component (signal component) that, although a sum results, the signal components themselves can not be assigned for position determination (see below). In this case, if appropriate, a measured value of a location adjacent to the current transmitting location (location of the transmitting unit, see FIGS. 4 and 5) may be used as the correlated value, which accordingly can be controlled by the correlating stage of the correlator / adder 6.7 according to the exemplary embodiment shown is. In this case, in particular, the correlating stage can be designed for at least volatile storage and subsequent provision of such correlated measured values. However, it is also possible according to the invention to provide the latter functionality by means of the evaluation unit 7 in conjunction with the memory unit 8.

Um - wie gesagt - sogenannte Weiterleitungs-Problematiken im Rahmen einer Zugangskontrolle zu vermeiden, ist es des Weiteren insbesondere bei PEG-Systemen unerlässlich, die gewonnene Information über einen von der Sendeeinheit 2 übertragenen Zugangscode mit Informationen bezüglich einer Lage der Sendeeinheit 2 bezüglich der Empfängereinheit 3 zu verknüpfen. Das zusätzliche Berücksichtigen einer derartigen Lage-Information ist auch in solchen Fällen wichtig, bei denen sich die Sendeeinheit 2 innerhalb der zu kontrollierenden Einrichtung 4, beispielsweise innerhalb eines KFZ-Innenraums, befinden kann, wobei in derartigen Fällen durch eine sichere Lageerkennung gewährleistet sein muss, dass der Zugang zu der zu kontrollierenden Einrichtung 4 nicht für eine Person gesperrt wird, solange sich die Sendeeinheit 2, also zum Beispiel der Fahrzeug-Schlüssel, innerhalb der zu kontrollierenden Einrichtung befindet.In order to avoid so-called forwarding problems as part of an access control, it is furthermore essential for PEG systems to obtain the information obtained via an access code transmitted by the transmitting unit 2 with information regarding a position of the transmitting unit 2 with respect to the receiver unit 3 to link. The additional consideration of such position information is also important in those cases in which the transmitting unit 2 may be located within the device 4 to be monitored, for example within a motor vehicle interior, in which case it must be ensured by a secure position detection, the access to the device 4 to be checked is not blocked for a person as long as the transmitting unit 2, for example the vehicle key, is located within the device to be checked.

Um erfindungsgemäß eine sichere Lageerkennung trotz des Vorsehens von insgesamt nur drei Sende- und Empfängerspulen 2.1, 6.1, 6.2 gemäß der Fig. 2 zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß - wie in der Fig. 3 dargestellt - vorgesehen, die Empfängerspulen 6.1, 6.2 bezüglich ihrer jeweiligen Spulenachsen A1 bzw. A2 derart anzuordnen, dass eine durch die Spulenachsen A1, A2 aufgespannte Ebene E, senkrecht zu der, d.h. in einer Richtung parallel zu dem Ebenen-Normalenvektor

Figure imgb0001
kein Empfang von elektromagnetischen Signalen 5 möglich ist, möglichst günstig zu einer angenommenen Vorzugsrichtung der Sendeeinheit 2 bzw. der Sendespule 2.1 mit Spulenachse A3 ausgerichtet ist. Mit anderen Worten: Die Spulen 6.1, 6.2 bzw. deren Spulenachsen A1, A2 sind vorzugsweise erfindungsgemäß derart angeordnet, dass der Normalenvektor
Figure imgb0002
der Ebene E nicht mit einer mutmaßlichen Vorzugsrichtung der Spulenachse A3 der Sendespule 2.1 zusammenfällt, wobei die Spulenachsen A1, A2 nicht senkrecht zueinander stehen müssen, sondern grundsätzlich einen beliebigen Winkel einschließen können. Auf diese Weise ist erfindungsgemäß trotz des Vorsehens von insgesamt nur drei Sende- bzw. Empfangsspulen ein möglichst lückenloser Empfang des von der Sendeeinheit 2 ausgesandten elektromagnetischen Signals 5 (Fig. 1, 2) möglich.In order to ensure a secure position detection according to the invention despite the provision of a total of only three transmitting and receiving coils 2.1, 6.1, 6.2 according to FIG. 2, according to the invention - as shown in FIG. 3 - provided, the receiver coils 6.1, 6.2 with respect to their respective Coil axes A1 and A2 to be arranged such that a spanned by the coil axes A1, A2 plane E, perpendicular to the, ie in a direction parallel to the plane normal vector
Figure imgb0001
no reception of electromagnetic signals 5 is possible, as low as possible to an assumed preferred direction of the transmitting unit 2 and the transmitting coil is aligned with coil axis A2 2.1. In other words, the coils 6.1, 6.2 or their coil axes A1, A2 are preferably arranged according to the invention such that the normal vector
Figure imgb0002
the plane E does not coincide with a presumable preferred direction of the coil axis A3 of the transmitting coil 2.1, wherein the coil axes A1, A2 need not be perpendicular to each other, but in principle may include any angle. In this way, according to the invention, despite the provision of a total of only three transmitting or receiving coils, a possible complete reception of the electromagnetic signal 5 (FIG. 1, 2) emitted by the transmitting unit 2 is possible.

Angenommen, die Sendeeinheit befindet sich bezüglich der Empfangseinrichtung an einem bestimmten Ort und besitzt eine bestimmte Orientierung, dann ergibt sich grundsätzlich am Ort der Empfangseinrichtung ein bestimmter Signalvektor S mit Komponenten S1, S2, S3, von dem jedoch nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nur zwei Komponenten, z.B. S1, S2, bestimmt werden. Somit stellt prinzipiell jeder Vektor S, S',... mit Komponenten S1, S2 den "gesuchten" Signalvektor S, dessen Ortsbestimmung (Ort der Sendeeinheit) erfindungsgemäß zuvor ausgemessen und - wie bereits erwähnt - in einem Speicher hinterlegt wurde. Mit anderen Worten: Einem gemessenen Komponentenpaar S1, S2 ist erfindungsgemäß zumindest ein gespeichertes Wertepaar aus einem Ort im Raum um die Empfangseinrichtung herum sowie aus einem entsprechenden S3-Wert zugeordnet, sodass sich anhand der gemessenen Komponenten S1, S2 sowohl der S3-Wert als auch der Ort bzw. ein bestimmter Ortsbereich ermitteln lassen. Auf die Problematik von Mehrdeutigkeiten wird weiter unten noch detailliert eingegangen.Assuming that the transmitting unit is located with respect to the receiving device at a certain location and has a certain orientation, then there is basically a specific signal vector S with components S 1 , S 2 , S 3 at the location of the receiving device, of which according to the present embodiment only two components, for example S 1 , S 2 , are determined. Thus, in principle every vector S, S ',... With components S 1 , S 2 has the "searched" signal vector S whose location (location of the transmitting unit) has previously been measured and, as already mentioned, stored in a memory. In other words: According to the invention, a measured pair of components S 1 , S 2 is assigned at least one stored pair of values from a location in the room around the receiving device and from a corresponding S 3 value, so that both of the measured components S 1 , S 2 S 3 value as well as the location or a specific local area can be determined. The problem of ambiguities will be discussed in more detail below.

Nur bei der Rohdatenaufnahme zur Bestimmung der o.g. Speicherwerte ist damit erfindungsgemäß das Vorhandensein einer dritten Empfangsspule in der Empfangseinrichtung erforderlich, um auf diese Weise lageunabhängig den kompletten Signalvektor S in Abhängigkeit vom Sendeort bestimmen zu können.Only with the raw data recording for the determination of the o.g. Memory values is thus according to the invention the presence of a third receiver coil in the receiving device required in order to be able to determine the entire signal vector S as a function of the transmission location in this way.

Die Fig. 4 illustriert die im Rahmen der vorliegenden Beschreibung verwendete Nomenklatur hinsichtlich der Lage Li der Sendeeinrichtung 2 bezüglich der zu kontrollierenden Einrichtung 4 bzw. der darin enthaltenen Empfängereinheit 3 / Empfangseinrichtung 6. In der Fig. 4 sind zwei mögliche Lagen L1, L2 der Sendeeinheit 2 dargestellt. Jede der Lagen L1, L2 wird zunächst hinsichtlich des Raumes durch ein Koordinaten-Tripel (x1 / y1 / z1) bzw. (x2 / y2 / z2) beschrieben. Dabei geben die einzelnen Koordinaten xi, yi, zi die Koordinatenwerte bezüglich der ebenfalls in der Fig. 4 dargestellten, zueinander orthogonalen Raumrichtungen x, y und z an. Jedes der vorstehend genannten Koordinaten-Tripel gibt einen Ort im dreidimensionalen Raum um die zu kontrollierende Einrichtung 4 herum an, an dem sich die Sendeeinheit 2 befinden kann. Zusätzlich kann die Sendeeinheit 2 an jedem derart beschriebenen Ort im Raum noch eine beliebige Orientierung einnehmen, die in der Fig. 4 mit O1, O2 und einem entsprechenden in sich geschlossenen Pfeil bezeichnet ist. Eine solche Orientierung lässt sich beispielsweise mittels zweier Winkel bezüglich einer Bezugsebene (zum Beispiel Elevations- und Azimuthwinkel) angeben. Der Nullpunkt des in der Fig. 4 dargestellten Koordinatensystems befindet sich dabei am Ort der Empfangseinrichtung 6 (vgl. Fig. 1). Auf diese Weise definieren weiterhin die jeweiligen Koordinaten-Tripel (xi / yi / zi) einen (euklidschen) Abstand r der Sendeeinheit 2 von der Empfängereinheit 3 / Empfangseinrichtung 6. In Abhängigkeit von diesem Abstand r und der jeweils eingenommenen Orientierung Oi der Sendeeinheit 2 wird sich nun am Ort der Empfängereinheit 3 / Empfangseinrichtung 6 ein bestimmter Signalverlauf für das empfangene elektromagnetische Signal 5 ergeben. Dabei ist grundsätzlich jedem Koordinaten-Tripel (aus einer unendlichen Anzahl von Koordinaten-Tripeln) eine unendliche Anzahl möglicher Signalverläufe entsprechend allen möglichen annehmbaren Orientierungen Oi der Sendeeinheit 2 zugeordnet. Erfindungsgemäß sind jedoch in dem in der Speichereinheit 8 (Fig. 1) gespeichertem Wertefeld 9 nur eine endliche Anzahl möglicher Kenngrößen für jedes Koordinaten-Tripel gespeichert, wie nachfolgend anhand der Fig. 5 symbolisch dargestellt ist.4 illustrates the nomenclature used in the context of the present description with regard to the position L i of the transmitting device 2 with respect to the device 4 to be monitored or the receiver unit 3 / receiving device 6 contained therein. In FIG. 4, two possible positions L 1 , L 2 of the transmitting unit 2 shown. Each of the layers L 1 , L 2 is first described in terms of space by a coordinate triple (x 1 / y 1 / z 1 ) or (x 2 / y 2 / z 2 ). The individual coordinates x z i, the coordinate values with respect to the orthogonal spatial directions shown also in FIG. 4, each x, y and z to be i, y i,. Each of the above-mentioned coordinate triples indicates a location in three-dimensional space around the device 4 to be inspected, at which the transmission unit 2 may be located. In addition, the transmitting unit 2 can assume any orientation in space at any location described in this way, which is denoted in FIG. 4 by O 1 , O 2 and a corresponding self-contained arrow. Such an orientation can be indicated, for example, by means of two angles with respect to a reference plane (for example elevation and azimuth angles). The zero point of the coordinate system shown in FIG. 4 is located at the location of the receiving device 6 (see FIG. 1). In this way, furthermore, the respective coordinate triples (x i / y i / z i ) define a (euclidean) distance r of the transmitting unit 2 from the receiver unit 3 / receiving device 6. In dependence on this distance r and the respective assumed orientation O i the transmitter unit 2 will now give a specific waveform for the received electromagnetic signal 5 at the location of the receiver unit 3 / receiving device 6. In principle, an infinite number of possible signal profiles corresponding to all possible acceptable orientations O i of the transmitting unit 2 are assigned to each coordinate triple (from an infinite number of coordinate triplets). According to the invention however, only a finite number of possible parameters are stored in the value field 9 stored in the memory unit 8 (FIG. 1) for each coordinate triple, as is illustrated symbolically below with reference to FIG.

Die Fig. 5 zeigt eine schematische Teildarstellung des in der Speichereinheit 8 gespeicherten Wertefelds 9, das entsprechend dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Mehrlagen-Kennfeld ausgebildet ist. Die vorstehend anhand der Fig. 4 bereits erläuterten Koordinaten-Tripel sind in der Darstellung gemäß Fig. 5 durch würfelförmige Gebilde symbolisiert, wobei die Anzahl der Würfel durch die beabsichtigte Genauigkeit der (diskreten, "körnigen") Werteeinteilungen in der jeweiligen Raumrichtung x, y, z bestimmt ist. In der Darstellung der Fig. 5 sind die den beiden Lagen L1 und L2 aus Fig. 4 jeweils zugeordneten "Würfel" schraffiert gezeichnet. Jeder der in der Fig. 5 dargestellten Würfel beinhaltet eine weitere Untereinteilung zur Darstellung der für jede Lage der Sendeeinheit jeweils möglichen Orientierungen Oi, was in der Fig. 5 nicht explizit sondern wiederum durch kreisförmig geschlossene Pfeile dargestellt ist. Mit anderen Worten: Jeder der in der Fig. 5 gezeigten Würfel ist wiederum durch eine entsprechende Anordnung von Würfeln unterteilt, wobei jeder dieser "Unter-Würfel" einen Speicherbereich der Speichereinheit 8 zum Speichern von Kenngrößen für das elektromagnetische Signal 5 für einen bestimmten (diskreten) Ort und eine bestimmte (diskrete) Orientierung der Sendeeinheit 2 bezüglich der Empfängereinheit 3 / Empfangseinrichtung 6 angibt. Die Auswerteeinheit 7 des erfindungsgemäßen Signalübertragungssystems 1 ist entsprechend dazu ausgebildet, auf diese Speicherbereiche zuzugreifen und so mittels einer Suche in dem abgespeicherten Wertefeld 9 anhand eines Vergleichs der gemessenen Kenngrößen des elektromagnetischen Signals 5 auf die Lage und Orientierung der Sendeeinrichtung zurückzuschliessen. Zu Auswertungszwecken ist hierbei jedoch regelmäßig nur der Ort (nicht die Orientierung) der Sendeeinrichtung erforderlich. So ist es beispielsweise in der Regel nicht entscheidend, wie die Sendeeinrichtung genau bezüglich der Empfängereinrichtung orientiert ist, solange sie sich in einem zulässigen Abstand von der Empfängereinrichtung befindet, wohingegen nach dem Vorstehenden eine Kenntnis der Orientierung zur Ermittlung des Ortes jedoch unbedingt notwendig ist.FIG. 5 shows a schematic partial representation of the value field 9 stored in the memory unit 8, which is designed as a multi-layer characteristic field in accordance with the exemplary embodiment shown. The coordinate triples already explained above with reference to FIG. 4 are symbolized by cube-shaped structures in the illustration according to FIG. 5, the number of cubes being determined by the intended accuracy of the (discrete, "grainy") value divisions in the respective spatial direction x, y , z is determined. In the illustration of FIG. 5, the "cube" associated with the two layers L 1 and L 2 of FIG. 4 is shown hatched. Each of the cube shown in Fig. 5 includes a further sub-division for illustrating the respective possible for each layer of the transmitting unit orientations O i, which is not explicitly but again represented by circular closed arrows in FIG. 5. In other words, each of the cubes shown in Fig. 5 is again divided by a corresponding array of cubes, each of these "sub-cubes" comprising a storage area of the storage unit 8 for storing electromagnetic signal characteristics 5 for a particular (discrete ) Location and a specific (discrete) orientation of the transmitting unit 2 with respect to the receiver unit 3 / receiving device 6 indicates. The evaluation unit 7 of the signal transmission system 1 according to the invention is designed to access these memory areas and thus by means of a search in the stored value field 9 on the basis of a comparison of the measured characteristics of the electromagnetic signal 5 zurückzuschliessen to the position and orientation of the transmitting device. For evaluation purposes, however, only the location (not the orientation) of the transmitting device is regularly required. Thus, for example, it is generally not decisive how the transmitting device is oriented exactly with respect to the receiving device, as long as it is within a permissible distance from the receiving device, whereas according to the above, a knowledge of the orientation for determining the location is absolutely necessary.

Die folgende Tabelle illustriert beispielhaft die für einen der o.g. "Würfel" Li, i = 1, 2, d.h. einen bestimmten Raumbereich in der Speichereinheit 8 z.B. in Form einer ROM-Tabelle hinterlegten Werte: Raumbereich vermessene Werte Li S1 S2 S3 1F AF EF 2F BF FF 3F CF 0F ... ... ... The following table illustrates by way of example the values stored for one of the above-mentioned "cubes" L i , i = 1, 2, ie a specific spatial region in the memory unit 8, for example in the form of a ROM table: space area measured values L i S 1 S 2 S 3 1F AF EF 2F BF FF 3F CF 0F ... ... ...

Bei einem gemessenen Signal-Komponentenpaar (S1/S2) = (1F, AF) ergibt eine erfindungsgemäße Suche in dem gespeicherten Wertefeld somit einen - ggf. noch nicht eindeutigen - S3-Wert von EF, wobei sich die Sendeeinheit im Raumbereich Li (sog. "Schlüsselfeld") befindet. Diese Auswertung wird im Zuge des vorliegenden Ausführungsbeispiels durch die Auswerteeinheit 7 (Mikrocontroller; vgl. Fig. 1) vorgenommen.In the case of a measured signal component pair (S1 / S2) = (1F, AF), a search according to the invention thus results in an S 3 value of EF which is possibly not yet clear in the stored value field, wherein the transmitting unit in the spatial region L i (FIG. so-called "key field") is located. This evaluation is carried out in the course of the present exemplary embodiment by the evaluation unit 7 (microcontroller, see FIG.

Bestimmte Zwischenwerte, die aufgrund der diskreten Ausbildung des Kennfelds gemäß der Fig. 5 in diesem nicht explizit enthalten sind, lassen sich beispielsweise dadurch auffinden, dass für den angesprochenen Vergleich von Ist-Wert (gemessener Wert) und Soll-Wert (gespeicherter Wert) ein bestimmtes "Ungenauigkeits-Kriterium" definiert wird, sodass ein bestimmter Kennfeld-Wert auch dann als aufgefunden gilt, wenn der gemessene Wert in bestimmten Grenzen davon abweicht.Certain intermediate values, which are not explicitly included in this because of the discrete design of the characteristic map according to FIG. 5, can be found, for example, by the fact that for the mentioned comparison of actual value (measured value) and desired value (stored value) certain "inaccuracy criterion" is defined, so that a certain map value is found even if the measured value within certain limits deviates from it.

Ebenso lassen sich anhand des erfindungsgemäßen Wertefelds bzw. Mehrlagen-Kennfelds Bewegungsparameter der Sendeeinrichtung 2 ermitteln. Wenn beispielsweise zu einem ersten Zeitpunkt t1 eine dem Würfel L1 zuzuordnende Kenngröße des elektromagnetischen Signals 5 ermittelt und in der Auswerteeinheit 7 gespeichert wird und zu einem späteren Zeitpunkt t2 eine dem Würfel L2 des Kennfelds zuzuordnende Kenngröße des elektromagnetischen Signals 5 bestimmt wird, so lässt sich ein Bewegungsparameter für die Sendeeinheit 2, zum Beispiel deren Geschwindigkeit, anhand der Koordinaten-Differenz (ΔX, ΔY, ΔZ) = (X2 - X1, Y2 - Y1, Z2 - Z1) dividiert durch die entsprechende Zeitdifferenz Δt (= t2 - t1) bestimmen.Likewise, movement parameters of the transmitting device 2 can be determined on the basis of the value field or multi-layer characteristic field according to the invention. If, for example, a characteristic value of the electromagnetic signal 5 to be assigned to the cube L 1 is determined at a first time t 1 and stored in the evaluation unit 7, and at a later time t 2 a cube L 2 of the characteristic field can be assigned Characteristic of the electromagnetic signal 5 is determined, so a motion parameter for the transmitting unit 2, for example, their speed, based on the coordinate difference (.DELTA.X, .DELTA.Y, .DELTA.Z) = (X 2 - X 1 , Y 2 - Y 1 , Z 2 - Z 1 ) divided by the corresponding time difference Δt (= t 2 - t 1 ).

Sollte es aufgrund einer ungünstigen relativen Orientierung der Spulenachsen A1 - A3 der Sende- bzw. Empfangsspulen (vgl. Fig. 3) zu einer Empfangslücke am Ort der Empfängereinheit 3 / Empfangseinrichtung 6 kommen, so wird dieser negative Effekt in der Praxis leicht dadurch ausgeglichen, dass die regelmäßig in der Hand bzw. am Körper einer Bedienperson befindliche Sendeeinheit 2 nicht stationär, sondern mobil ausgebildet ist, sodass dementsprechend bereits nach kurzer Zeit aufgrund einer veränderten relativen Lage von Sendeeinheit 2 und Empfängereinheit 3 gemäß der Darstellung in Fig. 3 wiederum ein Empfang am Ort der Empfängereinheit 3 / Empfangseinrichtung 6 gewährleistet ist. Der gleiche Effekt kann auch dazu verwendet werden, eventuelle Mehrdeutigkeiten des Mehrlagen-Kennfelds der Fig. 5 dadurch auszugleichen, dass innerhalb eines kurzen Zeitraums eine Mehrzahl von Lagen Li der Sendeeinheit 2 bestimmt werden, wobei die jeweils für einen bestimmten Zeitpunkt ti ermittelte Lage Li in der Auswerteeinheit 7 (Fig. 1) gespeichert wird. Sollten demnach für eine bestimmte Abfolge ermittelter Kenngrößen des elektromagnetischen Signals 5 jeweils eine Mehrzahl von Lagen aus dem Kennfeld ermittelbar sein, so lässt sich erfindungsgemäß eine entsprechende Auswahl aufgrund der Annahme treffen, dass alle innerhalb eines kurzen Zeitintervalls Δt ermittelten Lagen Li gemäß der Darstellung in Fig. 5 zu einem einzigen Würfel oder eng benachbarten Würfeln des Kennfelds gehören müssen. Auf diese Weise lassen sich - wie gesagt - Mehrdeutigkeiten des gespeicherten Kennfelds ausgleichen.Should there be a receiving gap at the location of the receiver unit 3 / receiving device 6 due to an unfavorable relative orientation of the coil axes A1-A3 of the transmitting or receiving coils (see Fig. 3), this negative effect is easily compensated in practice by that the transmission unit 2 which is regularly in the hand or on the body of an operator is not stationary, but mobile, so that, accordingly, after a short time due to an altered relative position of transmitting unit 2 and receiver unit 3 as shown in FIG is ensured at the location of the receiver unit 3 / receiving device 6. The same effect can also be used to compensate for possible ambiguities of the multi-layer characteristic diagram of FIG. 5 by determining a plurality of layers L i of the transmitting unit 2 within a short period of time, the position determined in each case for a specific time t i L i is stored in the evaluation unit 7 (FIG. 1). Accordingly, if a plurality of positions of the characteristic field are respectively to be determined for a particular sequence of determined characteristic quantities of the electromagnetic signal 5, according to the invention a corresponding selection can be made based on the assumption that all positions L i determined within a short time interval Δt are shown in FIG Fig. 5 must belong to a single cube or closely spaced cubes of the map. In this way - as I said - ambiguities of the stored map compensate.

Die Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren beginnt mit Schritt 600. In einem anschließenden Schritt 602 sendet die Sendeeinrichtung 2 ein elektromagnetisches Signal 5 gemäß der Fig. 1 und 2 an die Empfängereinheit 3. Dabei kann das Aussenden des elektromagnetischen Signals durch die Sendeeinheit 2 bzw. durch Einwirkung einer Bedienperson selbst veranlasst sein, beispielsweise dadurch, dass die Bedienperson eine an der Sendeeinheit 2 vorgesehene Einrichtung (zum Beispiel einen Schalter oder Taster) betätigt. Alternativ kann das Aussenden des elektromagnetischen Signals durch die Sendeeinheit 2 auch durch die Empfängereinheit 3 ausgelöst bzw. veranlasst werden, beispielsweise indem diese ein entsprechendes Signal an die Sendeeinheit 2 sendet, woraufhin diese zum Aussenden des elektromagnetischen Signals 5 veranlasst wird, zum Beispiel im Backscatter-Betrieb, wobei beispielsweise die Empfangsspulen der Empfangseinrichtung gemäß Fig. 2 als Sendespulen zum Senden des o.g. Signals an die Sendeeinheit verwendet werden. In einem anschließenden Schritt 604 empfängt die Empfängereinheit 3 bzw. deren Empfangseinrichtung 6 das von der Sendeeinheit 2 ausgesandte elektromagnetische Signal. Anschließend wird in einer Abfrage 606 ermittelt, ob das empfangene Signal mit ausreichender Signalstärke für eine Auswertung empfangen wurde. Ist dies nicht der Fall (n), so wird das Verfahren mit dem bereits beschriebenen Schritt 602 fortgesetzt. Anderenfalls (j) bestimmt die Auswerteeinheit 7 (Fig. 1) eine Kenngröße des gemessenen elektromagnetischen Signals, zum Beispiel dessen Amplitude, und führt anschließend eine Suche in dem gespeicherten Wertefeld 9 durch, wobei sie versucht, in diesem einen der Kenngröße entsprechenden Wert zu ermitteln (Schritt 608). Anschließend erfolgt im Schritt 610 eine weitere Abfrage dahingehend, ob ein entsprechender Wert bzw. ein in vorbestimmten Grenzen abweichender Wert in dem gespeicherten Wertefeld gefunden wurde. Ist dies nicht der Fall (n), so wird das Verfahren wiederum mit Schritt 602 fortgesetzt. Anderenfalls (j) wird anhand des entsprechenden Wertefeld-Eintrags die Lage der Sendeeinheit bestimmt, wobei es gegebenenfalls zu Mehrdeutigkeiten kommen kann, wenn ein und dieselbe Kenngröße mehrfach in dem gespeicherten Wertefeld enthalten ist (Schritt 612). Anschließend erfolgt in Schritt 614 eine Abfrage dahingehend, ob die so ermittelte Lage der Sendeeinheit eindeutig ist oder nicht. Im Falle von Mehrdeutigkeiten (n) wird die ermittelte Lage in Schritt 616 in der Auswerteeinheit 7 zwischengespeichert, und das Verfahren kehrt nach Schritt 602 zurück, um zumindest eine weitere Lage der Sendeeinheit zu bestimmen, sodass anschließend die Mehrdeutigkeit - wie vorstehend beschrieben - aufgelöst werden kann. Ergibt die Abfrage in Schritt 614, dass die Lage der Sendeeinheit und damit ihr Ort eindeutig bestimmt wurde (j), so erzeugt die Auswerteeinheit in Schritt 618 ein entsprechendes Signal an die Kontrolleinheit 10 (Fig. 1). Für den Fall, dass weiterhin ein gemeinsam mit dem elektromagnetischen Signal 5 übermittelter Zugangscode durch die Auswerteeinheit 7 identifiziert und verifiziert werden konnte (was in der vorliegenden Fig. 6 nicht explizit dargestellt ist), liefert die Kontrolleinheit 10 in einem nachfolgenden Schritt 620 ein Steuersignal KS an das in der Fig. 1 dargestellte Zugangs-Steuerelement 11, sodass dieses den Zugang zu der zu kontrollierenden Einrichtung 4 freigibt. Das Verfahren endet mit Schritt 622.FIG. 6 shows a flow diagram of a preferred embodiment of the method according to the invention. The method begins with step 600. In a subsequent step 602, the transmitting device 2 sends an electromagnetic signal 5 according to FIGS. 1 and 2 to the receiver unit 3. In this case, the transmission of the electromagnetic signal by the transmitting unit 2 or by the action of a Be operator caused himself, for example, by the fact that the operator operates a device provided on the transmitting unit 2 (for example, a switch or button). Alternatively, the emission of the electromagnetic signal by the transmitting unit 2 can also be triggered or caused by the receiver unit 3, for example by sending a corresponding signal to the transmitting unit 2, whereupon this is caused to emit the electromagnetic signal 5, for example in the backscatter Operation, wherein, for example, the receiving coils of the receiving device according to FIG. 2 are used as transmitting coils for transmitting the above-mentioned signal to the transmitting unit. In a subsequent step 604, the receiver unit 3 or its receiver 6 receives the electromagnetic signal emitted by the transmitter unit 2. Subsequently, it is determined in a query 606 whether the received signal with sufficient signal strength has been received for an evaluation. If this is not the case (n), the method continues with step 602 already described. Otherwise (j), the evaluation unit 7 (FIG. 1) determines a characteristic of the measured electromagnetic signal, for example its amplitude, and then carries out a search in the stored value field 9, attempting to determine a value corresponding to the characteristic in the latter (Step 608). Subsequently, in step 610, a further query is made as to whether a corresponding value or a value deviating from predetermined limits has been found in the stored value field. If this is not the case (n), then the method is continued with step 602. Otherwise (j), the position of the transmitting unit is determined on the basis of the corresponding value field entry, where ambiguities may possibly occur if one and the same parameter is contained in the stored value field several times (step 612). Subsequently, in step 614, a query is made as to whether or not the position of the transmission unit determined in this way is unambiguous. In the case of ambiguities (n), the determined position is buffered in the evaluation unit 7 in step 616, and the method returns to step 602 to determine at least one further position of the transmission unit, and then the ambiguity is resolved as described above can. If the query in step 614 shows that the position of the transmitting unit and thus its location has been uniquely determined (j), then the Evaluation unit in step 618 a corresponding signal to the control unit 10 (Fig. 1). In the event that an access code transmitted jointly with the electromagnetic signal 5 could furthermore be identified and verified by the evaluation unit 7 (which is not explicitly shown in the present FIG. 6), the control unit 10 delivers a control signal KS in a subsequent step 620 to the access control 11 shown in FIG. 1, so that this access to the device to be controlled 4 releases. The method ends with step 622.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
SignalübertragungssystemSignal transmission system
22
Sendeeinheittransmission unit
2.12.1
Sendespuletransmitting coil
2.22.2
Kondensatorcapacitor
33
Empfängereinheitreceiver unit
44
Einrichtung (KFZ)Device (car)
55
elektromagnetisches Signalelectromagnetic signal
66
Empfangseinrichtungreceiver
6.16.1
Empfangsspulereceiving coil
6.26.2
Empfangsspulereceiving coil
6.36.3
Kondensatorcapacitor
6.46.4
Kondensatorcapacitor
6.56.5
Verstärkeramplifier
6.66.6
Verstärkeramplifier
6.76.7
Korrelierer / AddiererCorrelator / adder
6.86.8
ZeitgebereinheitTimer unit
6.96.9
Header-DetektionseinheitHeader detection unit
6.106.10
serielle Schnittstelleserial interface
6.116.11
Spannungsquellevoltage source
77
Auswerteeinheitevaluation
88th
Speichereinheitstorage unit
99
Wertefeld, Mehrlagen-KennfeldValue field, multi-layer characteristic map
1010
Kontrolleinheitcontrol unit
1111
Zugangs-SteuerelementAccess control
A1A1
Spulenachsecoil axis
A2A2
Spulenachsecoil axis
A3A3
Spulenachsecoil axis
Ee
Ebenelevel
KSKS
Kontrollsignalcontrol signal
Li L i
Raumbereichspace area
L1 L 1
Lagelocation
L2 L 2
Lagelocation
nn
Normalenvektornormal vector
O1 O 1
Orientierungorientation
O2 O 2
Orientierungorientation
t1 t 1
ZeitTime
t2 t 2
ZeitTime
Δt.delta.t
Zeitdifferenztime difference
VDDVDD
Versorgungsspannungsupply voltage
SS
Signalvektorsignal vector
S1 S 1
Signalkomponentesignal component
S2 S 2
Signalkomponentesignal component
S3 S 3
Signalkomponentesignal component
XX
Koordinatenachsecoordinate axis
X1 X 1
Raumkoordinatespatial coordinate
X2 X 2
Raumkoordinatespatial coordinate
ΔX.DELTA.X
Koordinatendifferenzcoordinate difference
YY
Koordinatenachsecoordinate axis
Y1 Y 1
Raumkoordinatespatial coordinate
Y2 Y 2
Raumkoordinatespatial coordinate
ΔY.DELTA.Y
Koordinatendifferenzcoordinate difference
ZZ
Koordinatenachsecoordinate axis
Z1 Z 1
Raumkoordinatespatial coordinate
Z2 Z 2
Raumkoordinatespatial coordinate
ΔZ.DELTA.Z
Koordinatendifferenzcoordinate difference

Claims (12)

Verfahren zum Übertragen von Informationen zwischen einer Empfängereinheit (3) und einer bezüglich der Empfängereinheit mobilen Sendeeinheit (2), wobei die Sendeeinheit ein zumindest am Ort der Empfängereinheit lageabhängiges elektromagnetisches Signal (5) mit einem Signalvektor (S) zu der Empfängereinheit sendet und wobei die Empfängereinheit das elektromagnetische Signal mit einer Empfangseinrichtung (6), insbesondere einer Anordnung von Spulen, empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Empfangseinrichtung der Signalvektor bezüglich seiner räumlichen Komponenten (S1, S2, S3) unterbestimmt gemessen wird und dass die Empfängereinheit eine Lage (Li) der Sendeeinheit aus den bestimmten Komponenten (S1, S2) des Signalvektors anhand eines gespeicherten Wertefelds (9) bestimmt.Method for transmitting information between a receiver unit (3) and a transmitter unit (2) which is mobile with respect to the receiver unit, wherein the transmitter unit transmits a position-dependent electromagnetic signal (5) with a signal vector (S) to the receiver unit, and wherein the Receiver unit, the electromagnetic signal with a receiving device (6), in particular an array of coils, receives, characterized in that the signal vector with respect to its spatial components (S 1 , S 2 , S 3 ) is under-determined by the receiving device and that the receiver unit a Position (L i ) of the transmitting unit determined from the specific components (S1, S2) of the signal vector based on a stored value field (9). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wertefeld (9) in Form einer ROM-Tabelle gespeichert ist und dass eine Suche in der ROM-Tabelle die Lage (Li) der Sendeeinheit (2) liefert.A method according to claim 1, characterized in that the value field (9) is stored in the form of a ROM table and that a search in the ROM table provides the position (L i ) of the transmitting unit (2). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lageänderung der Sendeeinheit (2) durch zeitlich wiederholtes Suchen in dem Wertefeld (9) und aus der Lageänderung eine Bewegung der Sendeeinheit bestimmt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that a change in position of the transmitting unit (2) by temporally repeated searches in the value field (9) and from the change in position, a movement of the transmitting unit is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem elektromagnetischen Signal (5) ein Nutzsignal, wie ein Zugangscode, übertragen wird.Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a useful signal, such as an access code, is transmitted with the electromagnetic signal (5). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der bestimmten Lage (Li) der Sendeeinheit (2) ein Steuersignal (KS) für eine Funktionseinheit (10, 11), insbesondere zur Zugangskontrolle, erzeugt wird.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a control signal (KS) for a functional unit (10, 11), in particular for access control, is generated as a function of the determined position (L i ) of the transmitting unit (2). Signalübertragungssystem (1) für elektromagnetische Signale (5), aufweisend: - wenigstens eine Empfängereinheit (3), die zum Empfang von elektromagnetischen Signalen (5) ausgebildet ist, und wenigstens eine Sendeeinheit (2), die zum Aussenden eines am Ort der Empfängereinheit lageabhängigen elektromagnetischen Signals mit einem Signalvektor (S) ausgebildet ist, wobei die Sendeeinheit und die Empfängereinheit eine Anzahl von Sende- und Empfangsmitteln (2.1; 6.1, 6.2) aufweisen, die kleiner ist als eine zum Bestimmen des Signalvektors bezüglich aller räumlichen Komponenten (S1, S2, S3) erforderliche Anzahl, - eine Speichereinheit (8) in Wirkverbindung mit der Empfängereinheit, in der ein Wertefeld (9) mit Kenngrößen des elektromagnetischen Signals in Abhängigkeit von einer Lage (Li) der Sendeeinheit relativ zu der Empfängereinheit gespeichert ist, und - eine Auswerteeinheit (7), die zum Bestimmen der Lage der Sendeeinheit aus den durch die Sende- und Empfangseinheit bestimmten Komponenten (S1, S2) des Signalvektors anhand des Wertefelds ausgebildet ist. Signal transmission system (1) for electromagnetic signals (5), comprising: - At least one receiver unit (3) which is adapted to receive electromagnetic signals (5), and at least one transmitting unit (2) which is adapted to emit a position-dependent at the location of the receiver unit electromagnetic signal with a signal vector (S), wherein the Transmitting unit and the receiver unit have a number of transmitting and receiving means (2.1; 6.1, 6.2) which is smaller than a number required for determining the signal vector with respect to all spatial components (S 1 , S 2 , S 3 ), - A memory unit (8) in operative connection with the receiver unit, in which a value field (9) is stored with characteristics of the electromagnetic signal in response to a position (L i ) of the transmitting unit relative to the receiver unit, and - An evaluation unit (7), which is designed to determine the position of the transmitting unit from the determined by the transmitting and receiving unit components (S 1 , S 2 ) of the signal vector based on the value field. Signalübertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wertefeld (9) in Form einer ROM-Tabelle in der Speichereinheit (8) gespeichert ist.Signal transmission system according to claim 6, characterized in that the value field (9) is stored in the form of a ROM table in the memory unit (8). Signalübertragungssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (2) eine einzige Sendespule (2.1) zum Aussenden des elektromagnetischen Signals (5) aufweist.Signal transmission system according to claim 6 or 7, characterized in that the transmitting unit (2) has a single transmitting coil (2.1) for emitting the electromagnetic signal (5). Signalübertragungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfängereinheit (3) eine Anzahl von weniger als drei Empfangsspulen, vorzugsweise zwei Empfangsspulen (6.1, 6.2), zum Empfangen des elektromagnetischen Signals (5) aufweist.Signal transmission system according to one of claims 6 to 8, characterized in that the receiver unit (3) has a number of fewer than three receiving coils, preferably two receiving coils (6.1, 6.2), for receiving the electromagnetic signal (5). Signalübertragungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (7) zum Bestimmen eines Nutzsignals, wie eines Zugangscodes, aus dem elektromagnetischen Signal (5) ausgebildet ist.Signal transmission system according to one of claims 6 to 9, characterized in that the evaluation unit (7) for determining a useful signal, such as an access code, from the electromagnetic signal (5) is formed. Signalübertragungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Nutzsignal und der Lage (Li) der Sendeeinheit (2) ein Steuersignal für eine Funktionseinheit, wie eine Zugangskontrolleinrichtung (10, 11), auslösbar ist.Signal transmission system according to Claim 10, characterized in that a control signal for a functional unit, such as an access control device (10, 11), can be triggered as a function of the useful signal and the position (L i ) of the transmitting unit (2). Verwendung des Signalübertragungssystems (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11 zur Zugangskontrolle, wobei die Empfängereinheit (3) in einer zu kontrollierenden Einrichtung (4), wie in einem KFZ oder einem Gebäude, angeordnet ist und wobei die Empfängereinheit weiterhin eine Kontrolleinheit (10) aufweist, durch die in Abhängigkeit von einer bestimmten Lage der Sendeeinheit (2) ein Zugangskontrollsignal (KS) für ein Zugangs-Steuerelement (11) der zu kontrollierenden Einrichtung auslösbar ist.Use of the signal transmission system (1) according to one of claims 6 to 11 for access control, wherein the receiver unit (3) is arranged in a device (4) to be checked, such as in a motor vehicle or a building, and wherein the receiver unit further comprises a control unit (10 ), by which an access control signal (KS) for an access control element (11) of the device to be controlled can be triggered as a function of a specific position of the transmitting unit (2).
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