DE102014006363A1 - Distance measuring system and distance measuring method - Google Patents

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/16—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using difference in transit time between electrical and acoustic signals

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Distanzmessungssystem (1) zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und mindestens einer Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114), wobei die Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) mit einem ersten Codier- und Übertragungsmodul (2a) und einem zweiten Codier- und Übertragungsmodul (2b) ausgebildet ist und die Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) mit einem ersten Empfangsmodul (4a), einem zweiten Empfangsmodul (4b) und einem Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10) ausgebildet ist die Distanz zwischen der Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und der Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) zu ermitteln. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit gemäß dem genannten Distanzmessungssystem (1).The invention relates to a distance measuring system (1) for determining the distance between at least one transmitting unit (2, 30, 80, 112) and at least one receiving unit (4, 60, 82, 84, 114), wherein the transmitting unit (2, 30, 80 , 112) is formed with a first coding and transmission module (2a) and a second coding and transmission module (2b) and the receiving unit (4, 60, 82, 84, 114) with a first receiving module (4a), a second receiving module (4b) and a restoring and comparison module (10), the distance between the transmitting unit (2, 30, 80, 112) and the receiving unit (4, 60, 82, 84, 114) is determined. The invention also relates to a method for determining the distance between at least one transmitting unit and at least one receiving unit according to the said distance measuring system (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Distanzmessungssystem zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit.The invention relates to a distance measuring system for determining the distance between at least one transmitting unit and at least one receiving unit.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit mit dem Distanzmessungssystem.The invention also relates to a method for determining the distance between at least one transmitting unit and at least one receiving unit with the distance measuring system.

Es ist allgemein bekannt, zur indirekten Entfernungs- oder Geschwindigkeitsmessung die Zeit zu messen, die ein Signal für das Durchlaufen einer Messstrecke benötigt. Dieses Verfahren wird als Laufzeitmessung bezeichnet. Es ist außerdem bekannt, dass Signale durch Übertragungskanäle mit unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten übertragen werden können. So weist beispielsweise ein akustisches Signal, welches von einem Lautsprecher ausgesendet wird, eine langsamere Ausbreitungsgeschwindigkeit auf als ein Funksignal, welches von einer Funkantenne ausgesendet wird.It is well known to measure, for indirect distance or velocity measurement, the time required for a signal to travel through a measurement path. This procedure is called runtime measurement. It is also known that signals can be transmitted through transmission channels at different propagation speeds. For example, an acoustic signal emitted by a loudspeaker has a slower propagation speed than a radio signal transmitted by a radio antenna.

Die Schallgeschwindigkeit in trockener Luft bei 20°C ist ungefähr 340 m/s, welches einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von etwa 1230 Kilometer pro Stunde entspricht. Funksignale breiten sich hingegen mit Lichtgeschwindigkeit aus, welches einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von ungefähr einer Milliarde Kilometer pro Stunde entspricht. Zwischen der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Signale liegt daher etwa der Faktor eine Million.The speed of sound in dry air at 20 ° C is about 340 m / s, which corresponds to a propagation speed of about 1230 kilometers per hour. In contrast, radio signals propagate at the speed of light, which corresponds to a propagation speed of approximately one billion kilometers per hour. Between the propagation speed of the signals is therefore about the factor of one million.

Bei der Laufzeitmessung wird im Wesentlichen nur die Zeitdifferenz bestimmt, die ein Signal benötigt, um eine Strecke zu durchlaufen. Es wird daher zumeist nur ein relatives Zeitsystem, also ohne definierten Zeitpunkt, benötigt.In the transit time measurement essentially only the time difference is determined, which requires a signal to go through a route. It is therefore usually only a relative time system, that is required without a defined time.

Die Distanzmessung auf Basis der Laufzeitmessung verwendet die folgenden Signale:

  • • elektrische Signale;
  • • Schall oder Ultraschallwellen, beispielsweise für die Tiefenmessung mit Echolot;
  • • Lichtwellen und Infrarot für Distanzmessungen, beispielsweise in Form von Laserstrahlen; oder
  • • Radiowellen mit Wellenlängen einiger Milli- bzw. Zentimeter (beispielsweise bei Radar und GPS-Systeme (Global Positionen System) bis zu Wellenlängen einiger Meter.
The distance measurement based on the transit time measurement uses the following signals:
  • • electrical signals;
  • • Sound or ultrasonic waves, for example for depth measurement with echosounder;
  • • light waves and infrared for distance measurements, for example in the form of laser beams; or
  • • Radio waves with wavelengths of a few millimeters or centimeters (for example with radar and GPS systems (Global Position System) up to wavelengths of a few meters.

Bei einem Radar-System wird mit dem Aussenden eines Radiopulses ein Laufzeitzähler des Messsystems gestartet, womit die Echoverzögerung gemessen wird. Ein GPS-System basiert auf Satelliten, die mit Radiosignalen ständig ihre aktuelle Position und die genaue Uhrzeit ausstrahlen. Es ist außerdem bekannt, eine grobe Ortung auf Basis eines Radiosignal-Stärkenindikators RSSI durchzuführen.In a radar system, the transmission of a radio pulse starts a runtime counter of the measuring system, which measures the echo delay. A GPS system is based on satellites that constantly radiate their current position and time with radio signals. It is also known to perform a rough location based on a radio signal strength indicator RSSI.

Mit Hilfe der Laufzeitmessung können Gegenstände oder Personen, welche mit Sendern ausgestattet sind, geortet werden. Dazu werden Signale zwischen Sendern und Empfängern verschickt. Je nachdem, ob das Signal lange oder kurze Zeit bis zum Empfänger benötigt, ist die Person, die den Sender bei sich trägt, nah oder weit entfernt. Die Bestimmung der Distanz ist möglich, da sich die ausgesendeten Wellen mit einer festen Geschwindigkeit ausbreiten.With the help of the transit time measurement objects or persons, which are equipped with transmitters, can be located. For this purpose, signals are sent between transmitters and receivers. Depending on whether the signal takes a long or short time to reach the receiver, the person carrying the transmitter is close or far away. The determination of the distance is possible because the emitted waves propagate at a fixed speed.

Wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen mit der gemessenen Laufzeit multipliziert, kann die genaue Entfernung ermittelt werden. Die Laufzeit kann mit unterschiedlichen Messprinzipien bestimmt werden, zum Beispiel mit Hilfe von Korrelationsalgorithmen, welche die, Bekanntheit von Signalsequenzen nutzen. Die Verfahren zur Laufzeitmessung basieren auf periodischen Signalen. Stand der Technik ist hierzu in dem folgenden Dokument offenbart:

  • • Navinda, Kottege: Underwater Acoustic Localisation in the context of Autonomous Submersible. School of Engineering, ANU College of Engineering and Computer Science, 2010-06. https://digitalcollections.anu.edu.au/bitstream/1885/7106/Kottege-chapter4.pdf
If the propagation velocity of the waves is multiplied by the measured transit time, the exact distance can be determined. The transit time can be determined using different measurement principles, for example with the aid of correlation algorithms which use the knownness of signal sequences. The time-of-flight measurement methods are based on periodic signals. Prior art is disclosed in the following document:
  • • Navinda, Kottege: Underwater Acoustic Localization in the context of Autonomous Submersible. School of Engineering, ANU College of Engineering and Computer Science, 2010-06. https://digitalcollections.anu.edu.au/bitstream/1885/7106/Kottege-chapter4.pdf

Nachteilig an den genannten Verfahren ist, dass das von dem Empfänger empfangene Signal durch einen überlagerten Nachhall und andere negative Umwelteinflüsse verschlechtert sein kann, welches in einer ungenauen Positionsbestimmung resultiert.A disadvantage of the mentioned method is that the signal received by the receiver can be degraded by a superimposed reverberation and other negative environmental influences, which results in an inaccurate position determination.

Des Weiteren ist nachteilig, dass Sender und Empfänger zeitlich synchronisiert sein müssen. Voraussetzung ist also eine hochgenaue Synchronisation der Uhren auf dem Sender und dem Empfänger, damit die Laufzeit des Signals exakt bestimmt werden kann. Die langfristige Bereitstellung von hochgenau synchronisierten Uhren stellt einen erheblichen Aufwand dar. Geringfügige Änderungen in der Synchronisation der Uhren auf dem Sender und dem Empfänger führen aufgrund der sehr großen Ausbreitungsgeschwindigkeiten der Signale bereits zu erheblichen Abweichungen in der bestimmten Distanz.Furthermore, it is disadvantageous that transmitter and receiver must be synchronized in time. Precondition is thus a high-precision synchronization of the clocks on the transmitter and the receiver, so that the running time of the signal can be determined exactly. The long-term provision of highly accurately synchronized clocks represents a considerable effort. Minor changes in the synchronization of the clocks on the transmitter and the receiver already lead to significant deviations in the determined distance due to the very high propagation speeds of the signals.

Weiterhin nachteilig ist, dass bei den genannten Verfahren nur periodische Signale zur Laufzeitmessung herangezogen werden können, wodurch die Flexibilität der verwendeten Signale und damit des Verfahrens insgesamt eingeschränkt ist.Another disadvantage is that only periodic signals can be used for transit time measurement in the said method, whereby the flexibility of the signals used and thus of the method is limited.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Distanzmessungssystem und ein Distanzmessungsverfahren auf Basis eines Laufzeitmessverfahrens bereitzustellen, welches flexibler und weniger aufwändig betreibbar ist.Based on this prior art, it is an object of the invention to provide a distance measuring system and a distance measuring method based on to provide a transit time measurement method, which is flexible and less expensive operable.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Distanzmessungssystem zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass

  • • die Sendeeinheit mit einem ersten Codier- und Übertragungsmodul und einem zweiten Codier- und Übertragungsmodul ausgebildet ist, wobei • das erste Codier- und Übertragungsmodul dafür vorgesehen ist ein Signal auf eine erste Art zu kodieren und über einen ersten Übertragungskanal mit einer ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu übertragen; • das zweite Codier- und Übertragungsmodul dafür vorgesehen ist das Signal auf eine zweite Art zu kodieren und über einen zweiten Übertragungskanal mit einer zweiten Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu übertragen, wobei die zweite Signalausbreitungsgeschwindigkeit größer ist als die erste Signalausbreitungsgeschwindigkeit;
  • • die Empfangseinheit mit einem ersten Empfangsmodul, einem zweiten Empfangsmodul und einem Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul ausgebildet ist, wobei • das erste Empfangsmodul dafür vorgesehen ist, das auf die erste Art kodierte und durch den ersten Übertragungskanal übertragene Signal zu empfangen; • das zweite Empfangsmodul dafür vorgesehen ist, das auf die zweite Art kodierte und durch den zweiten Übertragungskanal übertragene Signal zu empfangen; • das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul dafür vorgesehen ist, aus dem auf die zweite Art kodierten Signal ein Wiederherstellungssignal zu erzeugen, welches dem auf die erste Art kodierten Signal entspricht; – die Signallaufzeit des über den ersten Übertragungskanal übertragenen, auf die erste Art kodierten Signals zu bestimmen, durch Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit dem, durch das erste Empfangsmodul empfangenen, auf die erste Art kodierten Signal; – die Distanz zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit in Abhängigkeit der ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit und der Signallaufzeit zu bestimmen.
This object is achieved by a distance measuring system for determining the distance between at least one transmitting unit and at least one receiving unit, which is characterized in that
  • • the transmitting unit is formed with a first coding and transmission module and a second coding and transmission module, wherein • the first coding and transmission module is intended to code a signal in a first way and to transmit via a first transmission channel with a first signal propagation speed ; The second coding and transmission module is arranged to code the signal in a second way and transmit it via a second transmission channel at a second signal propagation speed, the second signal propagation velocity being greater than the first signal propagation velocity;
  • • the receiving unit is formed with a first receiving module, a second receiving module and a recovery and comparison module, wherein • the first receiving module is designed to receive the coded in the first way and transmitted through the first transmission channel signal; The second receiving module is arranged to receive the signal encoded in the second way and transmitted through the second transmission channel; • the recovery and comparison module is arranged to generate from the signal coded in the second way a recovery signal corresponding to the signal coded in the first way; To determine the signal propagation time of the signal transmitted over the first transmission channel, encoded in the first way, by comparing the generated restoration signal with the signal encoded in the first manner by the first reception module; To determine the distance between the transmitting unit and the receiving unit as a function of the first signal propagation speed and the signal propagation time.

Das Signal wird von dem jeweiligen Codier- und Übertragungsmodul in einer ersten Art und in einer zweiten Art kodiert. Das auf die erste Art kodierten Signal wird über einen ersten Übertragungskanal von der Sendeeinheit an die Empfangseinheit übertragen und das auf die zweite Art kodierte Signal wird über einen zweiten Übertragungskanal an die Empfangseinheit übertragen. Das auf die zweite Art kodierte Signal wird beispielsweise durch Abtasten und Digitalisieren des Signals erstellt, wobei die Abtastrate um ein Vielfaches höher als die Maximalfrequenz des Signals ist, so dass dieses in ausreichender Güte wiedergegeben wird.The signal is coded by the respective coding and transmission module in a first type and in a second type. The signal coded in the first way is transmitted via a first transmission channel from the transmitting unit to the receiving unit and the signal coded in the second way is transmitted to the receiving unit via a second transmission channel. The signal coded in the second way is created, for example, by sampling and digitizing the signal, the sampling rate being many times higher than the maximum frequency of the signal, so that it is reproduced in sufficient quality.

Der erste Übertragungskanal weist eine langsamere Übertragungsgeschwindigkeit auf als der zweite Übertragungskanal, somit erreicht das auf die erste Art kodierte Signal die Empfangseinheit später als das auf die zweite Art kodierte Signal. Über den ersten Übertragungskanal wird das Signal beispielsweise als akustisches Signal übertragen und über den zweiten Übertragungskanal als Funksignal übertragen. In diesem Fall ist die Signalausbreitungsgeschwindigkeit über den zweiten Übertragungskanal ungefähr um den Faktor 1000000 größer als die Signalausbreitungsgeschwindigkeit über den ersten Übertragungskanal.The first transmission channel has a slower transmission speed than the second transmission channel, thus the signal coded in the first way reaches the reception unit later than the signal coded in the second way. Via the first transmission channel, the signal is transmitted, for example, as an acoustic signal and transmitted via the second transmission channel as a radio signal. In this case, the signal propagation speed over the second transmission channel is approximately a factor of 1000000 greater than the signal propagation speed over the first transmission channel.

Die zweite Art bildet zumindest die Signalform des Signals ab, wobei die Signalform sowohl periodisch als auch nicht-periodisch sein kann. Somit lässt sich die Distanz zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit sowohl aus einem periodischen, als auch aus einem nichtperiodischen Signal bestimmen. In vorteilhafter Weise lässt sich daher jede Art von akustischem Signal, beispielsweise auch ein Sprachsignal, für die Distanzmessung heranziehen.The second type is at least the signal waveform of the signal, wherein the waveform can be both periodic and non-periodic. Thus, the distance between the transmitting unit and the receiving unit can be determined from both a periodic and a non-periodic signal. Advantageously, therefore, any type of acoustic signal, for example a voice signal, can be used for the distance measurement.

In der Empfangseinheit wird durch das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul aus der auf die zweite Art kodierten Signal ein Wiederherstellungssignal erzeugt. Durch Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit der, durch das erste Empfangsmodul empfangenen, auf die erste Art kodierte Signal wird die Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals bestimmt. Das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul ist zusätzlich dafür vorgesehen, die Distanz zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit in Abhängigkeit der ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit und der bestimmten Signallaufzeit zu ermitteln.In the receiving unit, a restoration signal is generated by the recovery and comparison module from the encoded on the second type signal. By comparing the generated restoration signal with the signal received by the first receiving module and coded in the first way, the signal propagation time of the signal coded in the first way is determined. The recovery and comparison module is additionally provided to determine the distance between the transmitting unit and the receiving unit as a function of the first signal propagation speed and the determined signal propagation time.

Somit kann auf eine Synchronisierung verzichtet werden. Eine hochgenaue Synchronisation der Uhren der Sendeeinheit und der Empfangseinheit entfällt, wodurch das erfindungsgemäße Distanzmessungssystem weniger aufwändig betreibbar ist.Thus, can be dispensed with a synchronization. A highly accurate synchronization of the clocks of the transmitting unit and the receiving unit is eliminated, whereby the distance measuring system according to the invention is less expensive to operate.

Da die Signalform des Signals übertragen wird, weiß die Empfangseinheit somit im Vorhinein, welche Signalform zu erwarten ist. Somit kann sowohl ein periodisches als auch ein nicht-periodisches Signal zur Distanzmessung herangezogen werden, beispielsweise ein Sprachsignal. In vorteilhafter Weise können damit sämtliche Arten von Eingangssignalen, sowohl periodische als auch nicht-periodische, von der Sendeeinheit übertragen werden, ohne auf eine zusätzlich vorgeschaltete Bearbeitungseinheit zurückgreifen zu müssen. Das erfindungsgemäße Distanzmessungsverfahren weist daher eine größere Flexibilität bezüglich möglicher Eingangssignale im Vergleich zu den Systemen des Stands der Technik auf.Since the signal form of the signal is transmitted, the receiving unit thus knows in advance which signal form is to be expected. Thus, both a periodic and a non-periodic signal can be used for distance measurement, for example a voice signal. Advantageously, all types of input signals, both periodic and non-periodic, can thus be transmitted by the transmitting unit, without being preceded by an additional one To have to resort to machining unit. The distance measuring method according to the invention therefore has greater flexibility with regard to possible input signals in comparison with the systems of the prior art.

Die Grundidee der Erfindung besteht darin, mit dem auf die zweite Art kodierten Signal im Vorhinein eine Kopie des Signals zu übertragen. Die Übertragung der Kopie im Vorhinein ist dadurch bewirkt, dass der zweite Übertragungskanal eine schnellere Signalausbreitungsgeschwindigkeit aufweist als der erste Übertragungskanal.The basic idea of the invention is to transmit in advance a copy of the signal with the signal coded in the second way. The transmission of the copy in advance is effected by the second transmission channel having a faster signal propagation speed than the first transmission channel.

Weitere vorteilhafte Erfindungsvarianten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.Further advantageous variants of the invention can be found in the further dependent claims.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul dafür vorgesehen, den Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit dem durch das erste Empfangsmodul empfangenen, auf die ersten Art kodierte Signal durch Ermitteln einer Kreuzkorrelationsfunktion auszuführen, und die Signallaufzeit durch die Zeitverschiebung des Maximalwertes der Kreuzkorrelationsfunktion zu bestimmen.In an advantageous embodiment, the recovery and comparison module is provided for carrying out the comparison of the generated recovery signal with the signal encoded in the first type received by the first receiving module by determining a cross-correlation function, and determining the signal propagation time by the time shift of the maximum value of the cross-correlation function ,

Die Kreuzkorrelationsfunktion ist das bekannteste Verfahren zur Bestimmung der Zeitverschiebung zwischen zwei Signalen. Die Kreuzkorrelationsfunktion eignet sich daher besonders zur Ermittlung der Signallaufzeit und damit zur Bestimmung der Distanz zwischen einer Sende- und einer Empfangseinheit. Die Kreuzkorrelationsfunktion weist einen Maximalwert mit einer Zeitverschiebung auf, wobei aus dieser Zeitverschiebung die Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals bestimmt wird.The cross-correlation function is the best-known method for determining the time shift between two signals. The cross-correlation function is therefore particularly suitable for determining the signal propagation time and thus for determining the distance between a transmitting and a receiving unit. The cross-correlation function has a maximum value with a time shift, wherein the signal propagation time of the signal coded in the first way is determined from this time shift.

In einer weiter vorteilhaften Erfindungsvariante ist die Sendeeinheit dafür vorgesehen eine erste Bearbeitungsverzögerung zwischen der Übertragung des auf die erste Art kodierten Signals und des auf die zweite Art kodierten Signals zu bestimmen, wobei die erste Bearbeitungsverzögerung bei Verarbeitung des Signals durch die Module der Sendeeinheit entsteht, wobei die erste Bearbeitungsverzögerung dafür vorgesehen ist durch den zweiten Übertragungskanal an die Empfangseinheit übertragen zu werden.In a further advantageous variant of the invention, the transmitting unit is provided for determining a first processing delay between the transmission of the signal encoded on the first type and the signal encoded on the second type, wherein the first processing delay arises when the signal is processed by the modules of the transmitting unit the first processing delay is intended to be transmitted through the second transmission channel to the receiving unit.

Die erste Bearbeitungsverzögerung entsteht somit durch die Verarbeitung des Signals, beispielsweise eines akustischen Signals, in der Sendeeinheit. Diese Bearbeitungsverzögerung wird gemessen, gespeichert und/oder an die Empfangseinheit übertragen. In der Empfangseinheit wird die Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals, um die bestimmte erste Bearbeitungsverzögerung kompensiert. Insgesamt ist dadurch die Genauigkeit der Distanzmessung verbessert.The first processing delay thus arises through the processing of the signal, for example an acoustic signal, in the transmitting unit. This processing delay is measured, stored and / or transmitted to the receiving unit. In the receiving unit, the signal propagation time of the signal coded in the first way is compensated by the determined first processing delay. Overall, this improves the accuracy of the distance measurement.

Die erste Bearbeitungsverzögerung der Sendeeinheit τTX wird bestimmt zwischen der Übertragung des auf die erste Art kodierten Signals τTX und des auf die zweite Art kodierten Signals tTS. Die erste Bearbeitungsverzögerung τTX berechnet sich daher gemäß folgender Formel: τTX = tTX – tTS The first processing delay of the transmitting unit τ TX is determined between the transmission of the first type coded signal τ TX and the second type coded signal t TS . The first processing delay τ TX is therefore calculated according to the following formula: TX = t TX -t TS

Die erste Bearbeitungsverzögerung τTX wird bevorzugt durch ein kalibriertes Codier- und Übertragungsmodul der Sendeeinheit bestimmt, wodurch eine hohe Genauigkeit der Messung der ersten Bearbeitungsverzögerung bewirkt ist.The first processing delay τ TX is preferably determined by a calibrated coding and transmission module of the transmitting unit, whereby a high accuracy of the measurement of the first processing delay is effected.

In einer bevorzugten Variante des Verfahrens ist die Empfangseinheit dafür vorgesehen eine zweite Bearbeitungsverzögerung zwischen dem Empfang des auf die erste Art kodierten Signals und dem Wiederherstellungssignal zu bestimmen, wobei die zweite Bearbeitungsverzögerung bei Verarbeitung des Signals durch die Module der Empfangseinheit entsteht.In a preferred variant of the method, the receiving unit is provided for determining a second processing delay between the reception of the signal coded in the first way and the restoration signal, wherein the second processing delay arises when the signal is processed by the modules of the receiving unit.

Die zweite Bearbeitungsverzögerung der Empfangseinheit τRX bestimmt sich ähnlich zu der ersten Bearbeitungsverzögerung der Sendeeinheit τTX. Die zweite Bearbeitungsverzögerung ergibt sich zwischen dem Empfang des auf die erste Art kodierten Signals tRX und dem Zeitpunkt an dem das Wiederherstellungssignal in der Empfangseinheit zur weiteren Bearbeitung zur Verfügung steht tRS, beispielsweise an einem Demultiplexer. Die zweite Bearbeitungsverzögerung berechnet sich daher gemäß folgender Formel: τRX = tRX – tRS The second processing delay of the receiving unit τ RX is determined similarly to the first processing delay of the transmitting unit τ TX . The second processing delay results between the reception of the signal encoded in the first way t RX and the time at which the recovery signal is available in the receiving unit for further processing t RS , for example on a demultiplexer. The second processing delay is therefore calculated according to the following formula: τ RX = t RX -t RS

Die zweite Bearbeitungsverzögerung τRX, welche bei der Verarbeitung des auf die ersten Art kodierten und des auf die zweite Art kodierten Signals durch Mittel der Empfangseinheit entsteht, wird somit zusätzlich bestimmt, um die Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals um diese Bearbeitungsverzögerung kompensieren zu können.The second processing delay τ RX , which is produced by means of the receiving unit in the processing of the first type coded and the second type, is thus additionally determined in order to compensate for the signal propagation time of the coded signal to the first type by this processing delay can.

Gemäß einer bevorzugten Variante ist das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul dafür vorgesehen, die erste und die zweite Bearbeitungsverzögerung im Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit der, durch das erste Empfangsmodul empfangenen, auf die erste Art kodierte Signal zu berücksichtigen, so dass die Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals um die Bearbeitungsverzögerung der Module der Sendeeinheit und der Empfangseinheit kompensiert ist.According to a preferred variant, the recovery and comparison module is provided for taking into account the first and the second processing delay in the comparison of the generated recovery signal with the signal encoded in the first manner received by the first receiving module, so that the signal propagation time of the one to the first Art encoded signal is compensated for the processing delay of the modules of the transmitting unit and the receiving unit.

Die erste Bearbeitungsverzögerung τTX der Sendeinheit und die zweite Bearbeitungsverzögerung τRX der Empfangseinheit werden somit bei der Bestimmung der Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals berücksichtigt. Die Genauigkeit der Bestimmung der Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals ist somit verbessert, woraus eine genauere Bestimmung der Distanz zwischen Sendeeinheit und Empfangseinheit resultiert.The first processing delay τ TX of the transmitting unit and the second processing delay τ RX of the receiving unit are thus at the Determining the signal propagation time of the coded in the first way signal considered. The accuracy of the determination of the signal propagation time of the signal coded in the first way is thus improved, resulting in a more accurate determination of the distance between the transmitting unit and the receiving unit.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die erste Codier- und Übertragungsvorrichtung dafür vorgesehen, das Signal durch den ersten Übertragungskanal als akustisches Signal zu übertragen, welches beispielsweise eine Frequenz im Ultraschallbereich oder eine Frequenz in einem von Menschen hörbaren Bereich aufweist.According to a preferred embodiment, the first coding and transmitting device is intended to transmit the signal through the first transmission channel as an acoustic signal, which has, for example, a frequency in the ultrasonic range or a frequency in a human audible range.

Mit Ultraschall bezeichnet man Schall mit Frequenzen oberhalb des Hörfrequenzbereichs des Menschen, wobei der von Menschen hörbare Bereich zwischen 20 Hz und 16 kHz liegt, in Einzelfällen aber auch darüber hinausgehen kann. Zur Erzeugung von Schall in Luft eignen sich dynamische und elektrostatische Lautsprecher sowie insbesondere Piezolautsprecher, d. h. membrangekoppelte Platten aus piezoelektrischer Keramik, die durch Umkehr des Piezo-Effekts zu Schwingungen angeregt werden. Der Empfang von Ultraschallwellen kann prinzipiell mit den gleichen elektrischen Wandlern geschehen, wie sie auch zu dessen Erzeugung verwendet werden.Ultrasound refers to sound at frequencies above the audible frequency range of humans, with the human audible range between 20 Hz and 16 kHz, but in some cases can go beyond that. Dynamic and electrostatic loudspeakers, and in particular piezo loudspeakers, are suitable for generating sound in air. H. Membrane-coupled plates of piezoelectric ceramic, which are excited by reversal of the piezo effect to vibrate. The reception of ultrasonic waves can in principle be done with the same electrical converters as they are also used for its production.

Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist die zweite Codier- und Übertragungsvorrichtung dafür vorgesehen, das Signal durch den zweiten Übertragungskanal als Funksignal zu übertragen.According to a further preferred embodiment, the second coding and transmitting device is provided for transmitting the signal through the second transmission channel as a radio signal.

Funksignale werden in einem Sender erzeugt, indem elektromagnetische Schwingungen hoher Frequenz im gewünschten Rhythmus moduliert und von einer Funkantenne in den Raum ausgestrahlt werden. Unter Wirkung der Induktion entstehen auch in weit entfernten Empfangsantennen gleichartige, aber viel schwächere Schwingungen, die nach Verstärkung und Demodulation wieder weitgehend der originalen Zeichenfolge entsprechen. Die Funksignale verwenden vorzugsweise codierte Signale, um Informationen wie Sprach-, Fernsehsendungen oder digitale Datenströme drahtlos zu versenden. Funksignale weisen in sehr große Datenübertragungsraten auf. Durch Multiplexer bzw. Demultiplexer können somit zusätzlich weitere Daten von der Sendeeinheit an die Empfangseinheit übertragen werden.Radio signals are generated in a transmitter by modulating electromagnetic waves of high frequency in the desired rhythm and emitted by a radio antenna in the room. Under the effect of induction, similar, but much weaker oscillations occur in distant receiving antennas, which after amplification and demodulation again largely correspond to the original string. The radio signals preferably use coded signals to wirelessly transmit information such as voice, television or digital data streams. Radio signals have very high data transmission rates. By multiplexer or demultiplexer thus additional data can be transmitted from the transmitting unit to the receiving unit.

Als Sendeeinheiten zur Aussendung eines Funksignals können auch Mobiltelefone zum Einsatz kommen, welche in der Lage sind, sowohl akustische Signale, als auch Funksignale abzugeben. Somit lässt sich die Position der Mobiltelefone bestimmen, ohne auf ein externes Signal, beispielsweise ein GPS-Signal, angewiesen zu sein.As transmitting units for transmitting a radio signal and mobile phones can be used, which are able to emit both acoustic signals, as well as radio signals. Thus, the position of the mobile phones can be determined without relying on an external signal, such as a GPS signal.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist die zweite Codier- und Übertragungsvorrichtung dafür vorgesehen, das Signal durch den zweiten Übertragungskanal als optisches Signal zu übertragen, welches beispielsweise eine Frequenz im Infrarotbereich aufweist oder welches eine Frequenz in einem von Menschen sichtbaren Bereich aufweist.According to a further preferred embodiment variant, the second coding and transmission device is intended to transmit the signal through the second transmission channel as an optical signal which has, for example, a frequency in the infrared range or which has a frequency in a region visible to humans.

Durch optische Signale werden Daten mit Hilfe von Licht übertragen. Das Frequenzspektrum von sichtbarem Licht bewegt sich in einem Bereich zwischen 780 THz bis 380 THz, kann aber auch darüber hinausgehen. Das Frequenzspektrum von Infrarotlicht liegt in einem Frequenzspektrum zwischen 300 GHz bis 400 THz.Optical signals transmit data using light. The frequency spectrum of visible light ranges from 780 THz to 380 THz, but it can go beyond that. The frequency spectrum of infrared light is in a frequency spectrum between 300 GHz to 400 THz.

Unter die Kommunikation über optische Signale fällt auch die optische Freiraumkommunikation, bei der Daten auf einen Laserstrahl aufmoduliert werden und über große Entfernungen durch den freien Raum übertragen werden.The communication via optical signals also includes optical free-space communication, in which data is modulated onto a laser beam and transmitted over large distances through free space.

Bei der Datenübertragung mit sichtbarem Licht, beispielsweise über VLC (Visible Light Communication) werden Lichtblitze von LED's emittiert. Die Kommunikation mittels Licht ist damit mit der eines Morsecodes vergleichbar, nur dass statt einer Lichtquelle zahlreiche einzelne LEDs funken können. Die lichtemittierenden LEDs können in vorteilhafter Weise wiederum in Mobiltelefonen integriert sein.In the case of data transmission with visible light, for example via VLC (visible light communication), flashes of light are emitted by LEDs. The communication by means of light is thus comparable to that of a Morse code, except that instead of a light source numerous individual LEDs can spark. The light-emitting LEDs can in turn advantageously be integrated in mobile telephones.

Entsprechend einer bevorzugten Variante ist die Sendeeinheit dafür vorgesehen, das Signal an mindestens zwei Empfangseinheiten mit bekannter Position abzugeben, wobei das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul dafür vorgesehen ist, die Position der Sendeeinheit in Abhängigkeit der bestimmten Distanz zu der jeweiligen Empfangseinheit zu ermitteln.According to a preferred variant, the transmitting unit is intended to deliver the signal to at least two receiving units with a known position, wherein the recovery and comparison module is intended to determine the position of the transmitting unit as a function of the determined distance to the respective receiving unit.

Die Position einer Sendeeinheit kann somit bezüglich zweier, in bekannten Positionen angeordneter Empfangseinheiten geortet werden. Zur Ermittlung der Position kann beispielsweise auf trigonometrische Funktionen zurückgegriffen werden. Die Genauigkeit der Positionsbestimmung lässt sich durch die Verwendung von mehr als zwei Empfangseinheiten weiter erhöhen, wobei die Empfangseinheiten wiederum in bekannten Positionen installiert sind. Neben der Bestimmung der Position einer Sendeeinheit in einer Ebene kann dieses Verfahren auch auf die Bestimmung der Lage einer Sendeeinheit bezüglich der Höhe ausgedehnt werden.The position of a transmitting unit can thus be located with respect to two receiving units arranged in known positions. To determine the position can be used, for example, trigonometric functions. The accuracy of the position determination can be further increased by the use of more than two receiving units, the receiving units are in turn installed in known positions. In addition to determining the position of a transmitting unit in a plane, this method can also be extended to the determination of the position of a transmitting unit with respect to the height.

Die Aufgabe wird bezüglich des Distanzmessungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit mit dem oben beschriebenen Distanzmessungssystem, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

  • • Kodieren und Übertragen eines Signals auf eine erste Art über einen ersten Übertragungskanal mit einer ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit durch ein erstes Codier- und Übertragungsmodul;
  • • Kodieren und Übertragen des Signals auf eine zweite Art über einen zweiten Übertragungskanal mit einer zweiten Signalausbreitungsgeschwindigkeit durch ein zweites Codier- und Übertragungsmodul, wobei die zweite Signalausbreitungsgeschwindigkeit größer ist als die erste Signalausbreitungsgeschwindigkeit;
  • • Empfangen des auf die erste Art kodierten und durch den ersten Übertragungskanal übertragenen Signals durch das erste Empfangsmodul;
  • • Empfangen des auf die zweite Art kodierten und durch den zweiten Übertragungskanal übertragenen Signals durch das zweite Empfangsmodul;
  • • Erzeugen eines Wiederherstellungssignals, welches dem auf die erste Art kodierten Signal entspricht, aus dem auf die zweite Art kodierten Signal, durch das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul;
  • • Bestimmen der Signallaufzeit des über den ersten Übertragungskanal übertragenen, auf die erste Art kodierten Signals durch Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit der, durch das erste Empfangsmodul empfangenen, auf die erste Art kodierten Signals durch das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul;
  • • Ermitteln der Distanz zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit in Abhängigkeit der ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit und der bestimmten Signallaufzeit.
The object is achieved with respect to the distance measuring method according to the present invention by a method for determining the distance between at least one transmitting unit and at least one receiving unit with the above described distance measuring system, characterized by the following steps:
  • Encoding and transmitting a signal in a first manner via a first transmission channel at a first signal propagation speed through a first encoding and transmission module;
  • Encoding and transmitting the signal in a second manner over a second transmission channel at a second signal propagation speed through a second encoding and transmission module, the second signal propagation velocity being greater than the first signal propagation velocity;
  • Receiving, by the first receiving module, the signal encoded in the first manner and transmitted through the first transmission channel;
  • Receiving, by the second receiving module, the signal encoded in the second manner and transmitted through the second transmission channel;
  • Generating, by the recovery and comparison module, a restoration signal corresponding to the signal coded in the first way from the signal coded in the second way;
  • Determining the signal propagation time of the first type coded signal transmitted over the first transmission channel by comparing the generated restoration signal with the first type coded signal received by the first reception module by the recovery and comparison module;
  • • Determining the distance between the transmitting unit and the receiving unit as a function of the first signal propagation speed and the specific signal propagation time.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Varianten und weitere Vorteile näher beschrieben werden.Reference to the embodiments illustrated in the drawings, the invention, further variants and other advantages will be described in more detail.

Es zeigenShow it

1: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems in einer ersten Ausführungsform, 1 FIG. 2: a schematic representation of a distance measuring system according to the invention in a first embodiment, FIG.

2: ein Blockschaltbild einer Sendeeinheit des erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems, 2 FIG. 2 is a block diagram of a transmitting unit of the distance measuring system according to the invention, FIG.

3: ein Blockschaltbild einer Empfangseinheit des erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems, 3 FIG. 2 is a block diagram of a receiving unit of the distance measuring system according to the invention, FIG.

4: eine Anordnung einer Sendeeinheit bezüglich zweier Empfangseinheiten, und 4 an arrangement of a transmitting unit with respect to two receiving units, and

5: eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems in einer weiteren Ausführungsform. 5 : a schematic representation of the distance measuring system according to the invention in a further embodiment.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems 1 in einer ersten Ausführungsform. Das Distanzmessungssystem 1 weist eine Sendeeinheit 2 auf, welche ein erstes Codier- und Übertragungsmodul 2a und ein zweites Codier- und Übertragungsmodul 2b aufweist. Das erste Codier- und Übertragungsmodul 2a ist dazu ausgebildet ein Signal 3 auf eine erste Art zu kodieren und über einen ersten Übertragungskanal 6 an ein erstes Empfangsmodul 4a einer Empfangseinheit 4 zu übertragen. Das zweite Codier- und Übertragungsmodul 2b ist dazu ausgebildet, das Signal 3 auf eine zweite Art zu kodieren und über einen zweiten Übertragungskanal 8 an ein zweites Empfangsmodul 4b der Empfangseinheit 4 zu übertragen. Der zweite Übertragungskanal 8 weist eine höhere Signalausbreitungsgeschwindigkeit auf, als der erste Übertragungskanal 6. 1 shows a schematic representation of a distance measuring system according to the invention 1 in a first embodiment. The distance measurement system 1 has a transmitting unit 2 on which a first coding and transmission module 2a and a second coding and transmission module 2 B having. The first coding and transmission module 2a is designed to be a signal 3 in a first way and over a first transmission channel 6 to a first receiving module 4a a receiving unit 4 transferred to. The second coding and transmission module 2 B is designed to receive the signal 3 in a second way and over a second transmission channel 8th to a second receiving module 4b the receiving unit 4 transferred to. The second transmission channel 8th has a higher signal propagation speed than the first transmission channel 6 ,

Die zweite Art des Signals 3 umfasst, beispielsweise den Signal-Zeit-Verlauf, den Sendezeitpunkt, die Übertragungsdauer und/oder den Endzeitpunkt des auf die erste Art kodierten Signals 3. Das Signal wird über den zweiten Übertragungskanal 8 mit höherer Signalausbreitungsgeschwindigkeit an die Empfangseinheit 4 übertragen.The second type of signal 3 includes, for example, the signal-time history, the transmission time, the transmission duration and / or the end time of the encoded in the first way signal 3 , The signal is transmitted via the second transmission channel 8th with higher signal propagation speed to the receiving unit 4 transfer.

Mittels einem vorgesehenem Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul 10 wird nach Empfang des auf die zweite Art kodierten Signals 3 ein Wiederherstellungssignal erzeugt, welches dem auf die erste Art kodierten Signal entspricht. Das Wiederherstellungssignal ist daher schneller in dem Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul 10 verfügbar als das, über den ersten Übertragungskanal 6 übertragenen, auf die erste Art kodierte Signal 3.By means of an intended recovery and comparison module 10 becomes after receipt of the signal coded in the second way 3 generates a restoration signal corresponding to the signal coded in the first way. The recovery signal is therefore faster in the recovery and comparison module 10 available as that, over the first transmission channel 6 transmitted, coded in the first way signal 3 ,

Die Empfangseinheit 4 kann dauerhaft aktiv geschaltet sein, oder erst nach Empfang des auf die zweite Art kodierten Signals 3 aktiv geschaltet werden, um das auf die erste Art kodierte Signal 3 zu empfangen.The receiving unit 4 can be permanently active, or only after receiving the signal encoded in the second way 3 be actively switched to the coded in the first way signal 3 to recieve.

Die Sendeeinheit 2 ist beispielweise mit einem als Lautsprecher ausgebildetem Sendemittel ausgestattet und das erste Empfangsmodul 4a ist als ein Mikrofon ausgeführt. In diesem Fall ist die erste Art des Signals 3 ein akustisches Signal, beispielsweise ein Klingelton, eine Erkennungsmelodie, ein Pfeifen, ein Signalton oder ein Sprachsignal. Das Signal 3 kann dabei ein periodisches oder ein nicht-periodisches Signal sein. Das zweite Sendemodul 2b ist beispielsweise als Funkantenne ausgeführt, wobei das Signals 3 in diesem Fall ein Funksignal und das zweite Empfangsmodul 4b ein Funkempfänger ist.The transmitting unit 2 is equipped, for example, with a transmitter designed as a transmitter and the first receiving module 4a is executed as a microphone. In this case, the first type of signal 3 an acoustic signal, such as a ringtone, a recognition melody, a whistle, a beep or a voice signal. The signal 3 may be a periodic or a non-periodic signal. The second transmission module 2 B is executed for example as a radio antenna, wherein the signal 3 in this case a radio signal and the second receiving module 4b is a radio receiver.

Die Sendeeinheit 2 umfasst vorteilhafterweise noch einen akustischen Signalgenerator, einen Analog-Digital-Wandler, einen Multiplexer, einen Digital-Analog-Wandler und/oder einen Funksender. Die Empfangseinheit 4 umfasst beispielsweise einen Analog-Digital-Wandler, einen Funkempfänger, einen Demultiplexer, eine Kompensationseinheit zur Kompensation einer Bearbeitungsverzögerung der Sendeeinheit, und einen Prozessor zur Ermittlung einer Kreuzfeldkorrelationsfunktion und zur Bestimmung der Kreuzfeldkorrelationsfunktion und des Maximalwertes der Kreuzfeldkorrelationsfunktion. The transmitting unit 2 advantageously also comprises an acoustic signal generator, an analog-to-digital converter, a multiplexer, a digital-to-analog converter and / or a radio transmitter. The receiving unit 4 includes, for example, an analog-to-digital converter, a radio receiver, a demultiplexer, a compensation unit for compensating a processing delay of the transmitting unit, and a processor for determining a cross field correlation function and for determining the cross field correlation function and the maximum value of the cross field correlation function.

Zum Bestimmen der Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals sind neben einem Vergleich durch die Kreuzkorrelationsfunktion weitere Vergleichsverfahren anwendbar. Beispielsweise können die Signalspitzen des auf die erste Art kodierten Signals und/oder des auf die zweite Art kodierten Signals vor ihrem Vergleich miteinander mittels eines Filtermoduls vorgefiltert werden. Durch die Vorfilterung werden beide Signale in der Amplitude und/oder der Phasenlage verändert. Dadurch werden für den Vergleich der Signalspitzen nicht notwendige Signalanteile abgeschwächt und/oder unterdrückt. Durch die Vorfilterung wird somit die Vergleichbarkeit der Signalspitzen verbessert.In order to determine the signal propagation time of the signal coded in the first way, further comparison methods can be used in addition to a comparison by the cross-correlation function. By way of example, the signal peaks of the signal coded in the first way and / or of the signal coded in the second way can be prefiltered with one another by means of a filter module before being compared with one another. By pre-filtering both signals in the amplitude and / or the phase angle are changed. As a result, unnecessary signal components for the comparison of the signal peaks are attenuated and / or suppressed. The prefiltering thus improves the comparability of the signal peaks.

Das Signal 3 wird durch erste Codier- und Übertragungsmodul 2a und/oder das zweite Codier- und Übertragungsmodul 2b abgetastet. Unter Abtasten wird die Registrierung von Messwerten zu diskreten, meist äquidistanten Zeitpunkten verstanden. Aus einem zeitkontinuierlichen Signal wird somit ein zeitdiskretes Signal gewonnen. Bei mehrkanaligen Signalen ergibt jede Abtastung ein Sample aus mehreren Abtastwerten. Die Zahl der Samples pro Sekunde wird auch Abtastrate genannt.The signal 3 is by first coding and transmission module 2a and / or the second coding and transmission module 2 B sampled. Scanning refers to the registration of measured values at discrete, usually equidistant times. From a time-continuous signal thus a discrete-time signal is obtained. For multichannel signals, each sample gives a sample of multiple samples. The number of samples per second is also called the sampling rate.

2 zeigt ein Blockschaltbild einer exemplarischen Sendeeinheit 30 des erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems 1. Die Sendeeinheit 30 weist einen Signalerzeuger bzw. eine Signalquelle 31 und einen Analog-Digital-Wandler 32 mit einem externen Anschluss auf. In Abhängigkeit der Schalterstellung eines mit dem Signalerzeuger 31 und dem Analog-Digital-Wandler 32 verbundenen Schalters 33 kann ein Signal 34 entweder von dem Signalerzeuger 31 oder von dem Analog-Digital-Wandler 32 bezogen werden. Sowohl der Signalerzeuger 31, als auch der Analog-Digital-Wandler 32 geben ein digitales Signal ab. 2 shows a block diagram of an exemplary transmission unit 30 the distance measuring system according to the invention 1 , The transmitting unit 30 has a signal generator or a signal source 31 and an analog-to-digital converter 32 with an external connection on. Depending on the switch position one with the signal generator 31 and the analog-to-digital converter 32 connected switch 33 can be a signal 34 either from the signal generator 31 or from the analog-to-digital converter 32 be obtained. Both the signal generator 31 , as well as the analog-to-digital converter 32 give off a digital signal.

Das Signal 34 wird an einen Digital-Analog-Wandler 36 weitergeleitet, welcher das digitale Signal 34 in ein analoges Signal umwandelt und dieses an ein erstes Sendemittel 37 abgibt. Das erste Sendemittel 37 ist hier ein Lautsprecher, welcher ein akustisches Signal abgibt und auch als akustischer Signalgeber bezeichnet wird.The signal 34 goes to a digital-to-analog converter 36 forwarded, which the digital signal 34 converted into an analog signal and this to a first transmission means 37 emits. The first transmission means 37 Here is a speaker that emits an audible signal and is also referred to as an acoustic signal generator.

Das digitale Signal 34 wird hier zusammen mit weiteren der Sendeeinheit 30 zugeführten Daten 40 einem Multiplexer 42 zugeführt. Der Multiplexer 42 fasst die ihm parallel zugeführten Signale 34, 40 in seriell hintereinander laufende Signale zusammen und generiert daraus ein zusammengefasstes Signal.The digital signal 34 is here along with more of the transmitting unit 30 supplied data 40 a multiplexer 42 fed. The multiplexer 42 sums the signals supplied to it in parallel 34 . 40 in series successively running signals together and generates a summarized signal.

Das zusammengefasste Signal wird von einem Funksender 44 an ein zweites Sendemittel 46, beispielsweise eine Funkantenne, übertragen. Das zusammengefasste Signal kann zusätzlich eine Bearbeitungsverzögerung aufweisen, welche während der Verarbeitung des Signals 34 in der Sendeeinheit 30 entsteht und durch eines der Module der Sendeeinheit 30 ermittelt wird.The combined signal is from a radio transmitter 44 to a second transmission means 46 , For example, a radio antenna transmitted. The combined signal may additionally have a processing delay which occurs during processing of the signal 34 in the transmitting unit 30 arises and through one of the modules of the transmitting unit 30 is determined.

Das digitale Signal 34 wird vom akustischen Signalerzeuger 31 über den Digital-Analog-Wandler 36 an den als Lautsprecher ausgeführten akustischen Signalgeber 37 übertragen.The digital signal 34 is from the acoustic signal generator 31 via the digital-to-analog converter 36 on the acoustic signal transmitter designed as a loudspeaker 37 transfer.

Die Sendeeinheit 30 weist somit ein erstes Codier- und Übertragungsmodul 2a auf, welches durch den Signalerzeuger 31 oder den Analog-Digital-Wandler 32 (in Abhängigkeit von der Schalterstellung des Schalters 33) und den Digital-Analog-Wandler 36 gebildet ist. Das erste Codier- und Übertragungsmodul 2a ist dafür vorgesehen, das Signal 34 auf eine erste Art zu kodieren und über einen ersten Übertragungskanal mit einer ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu übertragen.The transmitting unit 30 thus has a first coding and transmission module 2a on which by the signal generator 31 or the analog-to-digital converter 32 (depending on the switch position of the switch 33 ) and the digital-to-analog converter 36 is formed. The first coding and transmission module 2a is intended to signal 34 coded in a first way and transmitted via a first transmission channel with a first signal propagation speed.

Parallel dazu wird das akustische Signal 34 in seiner zweiten Art durch eine Funk-Strecke übertragen, welche sich aus dem Multiplexer 42 und dem Funksender 44 zusammensetzt. Der Funksender 44 weist entsprechende Übertragungskapazitäten auf, um das Signal 34 zusammen mit weiteren Daten 40 zu übertragen, die der Sendeeinheit 30 zugeführt werden. Der Funksender 44, vorzugsweise ein digitaler Funksender, kann das digitale Signal 34 daher zusammen mit weiteren Daten 40 übertragen. Die Funk-Strecke bildet das zweite Codier- und Übertragungsmodul 2b der Sendeeinheit 30, welches durch den Multiplexer 42 und den Funksender 44 gebildet ist. Das zweite Codier- und Übertragungsmodul 2b ist dafür vorgesehen, das Signal 34 auf eine zweite Art zu kodieren und über einen zweiten Übertragungskanal mit einer zweiten Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu übertragen.Parallel to this, the acoustic signal 34 in its second way transmitted by a radio link, resulting from the multiplexer 42 and the radio transmitter 44 composed. The radio transmitter 44 has corresponding transmission capacities to the signal 34 together with other data 40 to transmit to the transmitting unit 30 be supplied. The radio transmitter 44 , preferably a digital radio transmitter, may be the digital signal 34 therefore together with other data 40 transfer. The radio link forms the second coding and transmission module 2 B the transmitting unit 30 which passes through the multiplexer 42 and the radio transmitter 44 is formed. The second coding and transmission module 2 B is intended to signal 34 coded in a second way and transmitted via a second transmission channel with a second signal propagation speed.

3 zeigt ein Blockschaltbild einer exemplarischen Empfangseinheit 60 des erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems 1, welche ein erstes Empfangsmittel 61, beispielsweise ein Mikrofon aufweist. Das durch das Mikrofon 61 empfangene, auf die erste Art kodierte, hier ein akustische Signal 63, wird in einem Analog-Digital-Wandler 62 in ein digitales Signal gewandelt und einem ersten Kompensationsmittel 64 zugeführt. Das erste Kompensationsmittel 64 kompensiert das empfangene, auf die erste Art kodierte Signal 63 um die Bearbeitungsverzögerung, welche durch die Verarbeitung des Signals in der Empfangseinheit 60 extrahiert wird. 3 shows a block diagram of an exemplary receiving unit 60 the distance measuring system according to the invention 1 which is a first receiving means 61 , For example, has a microphone. That through the microphone 61 received coded in the first way, here an acoustic signal 63 , is used in an analog-to-digital converter 62 converted into a digital signal and a first compensation means 64 fed. The first compensation means 64 compensates for the received signal coded in the first way 63 by the processing delay caused by the processing of the signal in the receiving unit 60 is extracted.

Die Empfangseinheit 60 weist ein zweites Empfangsmittel 68, hier eine Funkantenne, auf. Das zweite Empfangsmittel 68 überträgt das auf eine zweite Art kodierte Signal 73 an einen Funkempfänger 69. Das vom Funkempfänger 69 empfangene, auf die zweite Art kodierte Signals 73 wird an einen Demultiplexer 70 weitergeleitet, welcher hiervon die weiteren Daten 71, die der Sendeeinheit 30 zugeführt werden, trennt.The receiving unit 60 has a second receiving means 68 , here a radio antenna, on. The second receiving means 68 transmits the signal coded in a second way 73 to a radio receiver 69 , That from the radio receiver 69 received signal coded in the second way 73 gets to a demultiplexer 70 forwarded, which of these the other data 71 , the sender unit 30 be fed, separates.

Das von den weiteren Daten 71 getrennte Signal 73 wird an ein zweites Kompensationsmittel 72 weitergeleitet, welches dafür vorgesehen ist das auf die zweite Art kodierte Signal 73, um die Bearbeitungsverzögerung 67 der Sendeeinheit 30 zu kompensieren.That from the other data 71 separate signal 73 goes to a second compensation means 72 forwarded, which is provided for the coded in the second way signal 73 to the processing delay 67 the transmitting unit 30 to compensate.

Die Empfangseinheit 60 weist somit ein erstes Empfangsmodul 4a auf, welches beispielsweise durch das erste Empfangsmittel 61, den Analog-Digital-Wandler 62 und das erste Kompensationsmittel 64 gebildet ist. Die Empfangseinheit 60 weist außerdem ein zweites Empfangsmodul 4b auf, welches beispielsweise durch das zweite Empfangsmittel 68 und den Funkempfänger 69 gebildet ist. Die Empfangseinheit 60 weist zusätzlich ein Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul auf, welches beispielsweise durch den Demultiplexer 70, das zweite Kompensationsmittel 72 und einen Prozessor 66 gebildet ist. Der Prozessor 66 ist beispielsweise zur Ermittlung des Maximalwertes einer Kreuzfeldkorrelationsfunktion und zur Bestimmung der Signallaufzeit 67 durch die Zeitverschiebung des Maximalwertes der Kreuzkorrelationsfunktion verwendbar.The receiving unit 60 thus has a first receiving module 4a on, which for example by the first receiving means 61 , the analog-to-digital converter 62 and the first compensation means 64 is formed. The receiving unit 60 also has a second receiving module 4b which, for example, by the second receiving means 68 and the radio receiver 69 is formed. The receiving unit 60 additionally has a recovery and comparison module, which for example by the demultiplexer 70 , the second compensation agent 72 and a processor 66 is formed. The processor 66 is for example for determining the maximum value of a cross field correlation function and for determining the signal propagation time 67 usable by the time shift of the maximum value of the cross-correlation function.

4 zeigt eine Anordnung einer Sendeeinheit 80 und zweier Empfangseinheiten 82, 84. Die Positionen 86, 88 der ersten Empfangseinheit 82 und der zweiten Empfangseinheit 84 sind bekannt. Durch das erfindungsgemäße Distanzmessungssystem 1 wird die Distanz zwischen der Sendeeinheit 80 und der ersten Empfangseinheit 82 und die Distanz zwischen der Sendeeinheit 80 und der zweiten Empfangseinheit 84 gemessen. Die Position der Sendeeinheit 80 bezüglich der Empfangseinheiten 82, 84 kann, beispielsweise durch trigonometrische Funktionen, bestimmt werden. Die Position 86, 88 der Empfangseinheiten 82, 84 kann in Bezug auf eine Strecke oder einen Raum festgelegt werden, so dass durch das vorab beschriebene Distanzmessungsverfahren die Position der Sendeeinheit 80 bezüglich des Ortes, oder im Raum bestimmbar ist. 4 shows an arrangement of a transmitting unit 80 and two receiving units 82 . 84 , The positions 86 . 88 the first receiving unit 82 and the second receiving unit 84 are known. By the distance measuring system according to the invention 1 becomes the distance between the transmitting unit 80 and the first receiving unit 82 and the distance between the transmitting unit 80 and the second receiving unit 84 measured. The position of the transmitting unit 80 with respect to the receiving units 82 . 84 can be determined, for example, by trigonometric functions. The position 86 . 88 the receiving units 82 . 84 can be determined with respect to a route or a space, so that the position of the transmitting unit can be determined by the previously described distance measuring method 80 with respect to the place, or in the room is determinable.

5 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Distanzmessungssystems 1 in einer weiteren Ausführungsform, welches dafür konfiguriert ist, das vorab beschriebene Verfahren auszuführen. Eine Rechnereinheit 106, beispielsweise ein Computersystem, weist einen Prozessor 66 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf. 5 shows a schematic representation of the distance measuring system according to the invention 1 in another embodiment configured to perform the method described above. A computer unit 106 For example, a computer system includes a processor 66 for carrying out the method according to the invention.

Die Rechnereinheit 106 ist mit einer Sendeeinheit 112 und einer Empfangseinheit 114 verbunden. Die Rechnereinheit 106 kann somit Steuersignale an die Sendeeinheit 112 und die Empfangseinheit 114 abgeben und Signale von dieser empfangen. Die Rechnereinheit 106 kann auch mit dem Prozessor 66 direkt in der Empfangseinheit 114 integriert sein und muss nicht zwangsläufig separat von der Empfangseinheit 114 platziert sein.The computer unit 106 is with a transmitting unit 112 and a receiving unit 114 connected. The computer unit 106 can thus control signals to the transmitting unit 112 and the receiving unit 114 and receive signals from this. The computer unit 106 can also work with the processor 66 directly in the receiving unit 114 Be integrated and not necessarily separate from the receiving unit 114 be placed.

Für das erfindungsgemäße Distanzmessungsverfahren ist ein Bediener 100 nicht erforderlich, dieser kann jedoch die Sendeeinheit bedienen oder kalibrieren. Der Bediener 100 kann Eingabebefehle 104 durch ein Eingabegerät 102, beispielsweise eine handelsübliche Computermaus oder eine Tastatur, an die Rechnereinheit 106 abgeben.For the distance measuring method according to the invention is an operator 100 not required, but this can operate or calibrate the transmitting unit. The operator 100 can input commands 104 through an input device 102 For example, a commercially available computer mouse or a keyboard to the computer unit 106 submit.

Zusätzlich ist die Rechnereinheit 106 mit einem Anzeigegerät 108, beispielsweise einem Monitor, verbunden. Das Anzeigegerät 108 ist dazu ausgebildet, mindestens ein Signal 110, welches von der Sendeeinheit 112 oder der Empfangseinheit 114 generiert oder empfangen wird, darzustellen. Das Anzeigegerät 108 kann auch direkt in die Empfangseinheit 114 integriert sein.In addition, the computer unit 106 with a display device 108 , for example, a monitor connected. The display device 108 is designed to have at least one signal 110 which from the transmitting unit 112 or the receiving unit 114 generated or received. The display device 108 can also directly into the receiving unit 114 be integrated.

Die Rechnereinheit 106 kann beispielsweise auf einer „Computing-Cloud”, also in einer abstrahierten IT-Infrastruktur, vorgesehen sein. Eine abstrahierte IT-Infrastruktur stellt beispielsweise eine Rechenkapazität, ein Datenspeicher oder Netzwerkkkapazitäten über ein Netzwerk zur Verfügung.The computer unit 106 can for example be provided on a "computing cloud", ie in an abstracted IT infrastructure. An abstracted IT infrastructure, for example, provides computing capacity, data storage or network capacity over a network.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
DistanzmessungssystemDistance Measurement System
22
Sendeeinheittransmission unit
2a2a
erstes Codier- und Übertragungsmodulfirst coding and transmission module
2b2 B
zweites Codier- und Übertragungsmodulsecond coding and transmission module
33
Signal, auf eine erste Art kodiertes SignalSignal, in a first type coded signal
44
Empfangseinheitreceiver unit
4a4a
erstes Empfangsmodulfirst receiving module
4b4b
zweites Empfangsmodulsecond receiving module
66
erster Übertragungskanalfirst transmission channel
88th
zweiter Übertragungskanalsecond transmission channel
1010
Wiederherstellungs- und VergleichsmodulRecovery and comparison module
3030
Sendeeinheittransmission unit
3131
Signalerzeugersignal generator
3232
Analog-Digital-WandlerAnalog to digital converter
3333
Schalterswitch
3434
Signal, digitales SignalSignal, digital signal
3636
Digital-Analog-WandlerDigital to analog converter
37 37
Sendemittel, akustischer SignalgeberTransmitting means, acoustic signal generator
4040
weitere Datenfurther data
4242
Multiplexermultiplexer
4444
Funksenderradio transmitter
4646
zweites Sendemittelsecond transmission means
6060
Empfangseinheitreceiver unit
6161
Erstes EmpfangsmittelFirst receiving means
6262
Analog-Digital-WandlerAnalog to digital converter
6363
auf eine erste Art kodiertes Signalcoded signal in a first way
6464
erstes Kompensationsmittelfirst compensation means
6666
Prozessorprocessor
6767
SignallaufzeitSignal propagation time
6868
zweites Empfangsmittel, Funkantennesecond receiving means, radio antenna
6969
Funkempfängerradio receiver
7070
Demultiplexerdemultiplexer
7171
weitere Datenfurther data
7272
zweites Kompensationsmittelsecond compensation means
7373
auf eine zweite Art kodiertes Signalcoded signal in a second way
8080
Sendeeinheittransmission unit
8282
erste Empfangseinheitfirst receiving unit
8484
zweite Empfangseinheitsecond receiving unit
8686
Position der ersten EmpfangseinheitPosition of the first receiving unit
8888
Position der zweiten EmpfangseinheitPosition of the second receiving unit
100100
Bedieneroperator
102102
Eingabegerätinput device
104104
Eingabebefehlinput command
106106
Rechnereinheitcomputer unit
108108
Anzeigegerätdisplay
110110
Signal, dass von der Sendeeinheit 112 oder der Empfangseinheit 114 generiert oder empfangen wirdSignal that from the transmitting unit 112 or the receiving unit 114 is generated or received
112112
Sendeeinheittransmission unit
114114
Empfangseinheitreceiver unit

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Navinda, Kottege: Underwater Acoustic Localisation in the context of Autonomous Submersible. School of Engineering, ANU College of Engineering and Computer Science, 2010-06. https://digitalcollections.anu.edu.au/bitstream/1885/7106/Kottege-chapter4.pdf [0009] Navinda, Kottege: Underwater Acoustic Localization in the context of Autonomous Submersible. School of Engineering, ANU College of Engineering and Computer Science, 2010-06. https://digitalcollections.anu.edu.au/bitstream/1885/7106/Kottege-chapter4.pdf [0009]

Claims (10)

Distanzmessungssystem (1) zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und mindestens einer Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114), dadurch gekennzeichnet, dass – die Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) mit einem ersten Codier- und Übertragungsmodul (2a) und einem zweiten Codier- und Übertragungsmodul (2b) ausgebildet ist, wobei • das erste Codier- und Übertragungsmodul (2a) dafür vorgesehen ist, ein Signal (3, 34, 63, 73, 110) auf eine erste Art zu kodieren und über einen ersten Übertragungskanal (6) mit einer ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu übertragen; • das zweite Codier- und Übertragungsmodul (2b) dafür vorgesehen ist, das Signal (3, 34, 63, 73, 110) auf eine zweite Art zu kodieren und über einen zweiten Übertragungskanal (8) mit einer zweiten Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu übertragen, wobei die zweite Signalausbreitungsgeschwindigkeit größer ist als die erste Signalausbreitungsgeschwindigkeit; – die Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) mit einem ersten Empfangsmodul (4a), einem zweiten Empfangsmodul (4b) und einem Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10) ausgebildet ist, wobei • das erste Empfangsmodul (4a) dafür vorgesehen ist, das auf die erste Art kodierte und durch den ersten Übertragungskanal (6) übertragene Signal (3, 34, 63, 73, 110) zu empfangen; • das zweite Empfangsmodul (4b) dafür vorgesehen ist, das auf die zweite Art kodierte und durch den zweiten Übertragungskanal (8) übertragene Signal (3, 34, 63, 73, 110) zu empfangen; • das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10) dafür vorgesehen ist, aus dem auf die zweite Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110) ein Wiederherstellungssignal zu erzeugen, welches dem auf die erste Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110) entspricht; • die Signallaufzeit des über den ersten Übertragungskanal (6) übertragenen, auf die erste Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) zu bestimmen, durch Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit dem, durch das erste Empfangsmodul (4a) empfangenen, auf die erste Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110); • die Distanz zwischen der Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und der Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) in Abhängigkeit der ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit und der Signallaufzeit zu ermitteln.Distance measuring system ( 1 ) for determining the distance between at least one transmitting unit ( 2 . 30 . 80 . 112 ) and at least one receiving unit ( 4 . 60 . 82 . 84 . 114 ), characterized in that - the transmitting unit ( 2 . 30 . 80 . 112 ) with a first coding and transmission module ( 2a ) and a second coding and transmission module ( 2 B ), wherein • the first coding and transmission module ( 2a ) is intended to provide a signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) in a first way and via a first transmission channel ( 6 ) at a first signal propagation speed; The second coding and transmission module ( 2 B ) is provided for the signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) in a second way and via a second transmission channel ( 8th ) at a second signal propagation speed, the second signal propagation velocity being greater than the first signal propagation velocity; - the receiving unit ( 4 . 60 . 82 . 84 . 114 ) with a first receiving module ( 4a ), a second receiving module ( 4b ) and a recovery and comparison module ( 10 ), wherein • the first receiving module ( 4a ) is intended to be coded in the first way and through the first transmission channel ( 6 ) transmitted signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) to recieve; The second receiving module ( 4b ) which is coded in the second way and through the second transmission channel ( 8th ) transmitted signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) to recieve; • the recovery and comparison module ( 10 ) is intended to be converted from the signal encoded in the second way ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) to generate a recovery signal which corresponds to the signal encoded in the first way ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) corresponds; The signal propagation time of the first transmission channel ( 6 ) signal coded in the first way ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) by comparing the generated recovery signal with that, by the first receiving module ( 4a ) encoded in the first way ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ); • the distance between the transmitting unit ( 2 . 30 . 80 . 112 ) and the receiving unit ( 4 . 60 . 82 . 84 . 114 ) in dependence on the first signal propagation speed and the signal propagation delay. Distanzmessungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10) dafür vorgesehen ist, den Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit dem durch das erste Empfangsmodul (4a) empfangenen, auf die ersten Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110) durch Ermitteln einer Kreuzkorrelationsfunktion auszuführen, und die Signallaufzeit durch die Zeitverschiebung des Maximalwertes der Kreuzkorrelationsfunktion zu bestimmen.Distance measuring system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the recovery and comparison module ( 10 ) is provided for comparing the generated recovery signal with that generated by the first receiving module ( 4a ) signal encoded in the first way ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) by determining a cross-correlation function, and determining the signal propagation time by the time shift of the maximum value of the cross-correlation function. Distanzmessungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) dafür vorgesehen ist, eine erste Bearbeitungsverzögerung zwischen der Übertragung des auf die erste Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) und des auf die zweite Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) zu bestimmen, wobei die erste Bearbeitungsverzögerung bei Verarbeitung des Signals (3, 34, 63, 73, 110) durch die Module (2a, 2b) der Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) entsteht, wobei die erste Bearbeitungsverzögerung dafür vorgesehen ist, durch den zweiten Übertragungskanal (8) an die Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) übertragen zu werden.Distance measuring system ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the transmitting unit ( 2 . 30 . 80 . 112 ) is provided for a first processing delay between the transmission of the first type coded signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) and the signal coded in the second way ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ), wherein the first processing delay in processing the signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) through the modules ( 2a . 2 B ) of the transmitting unit ( 2 . 30 . 80 . 112 ), with the first processing delay being provided for through the second transmission channel ( 8th ) to the receiving unit ( 4 . 60 . 82 . 84 . 114 ) to be transmitted. Distanzmessungssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) dafür vorgesehen ist eine zweite Bearbeitungsverzögerung zwischen dem Empfang des auf die erste Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) und dem Wiederherstellungssignal zu bestimmen, wobei die zweite Bearbeitungsverzögerung bei Verarbeitung des Signals (3, 34, 63, 73, 110) durch die Module (4a, 4b, 10) der Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) entsteht.Distance measuring system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving unit ( 4 . 60 . 82 . 84 . 114 ) is provided for a second processing delay between the reception of the coded in the first way signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) and the recovery signal, wherein the second processing delay in processing the signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) through the modules ( 4a . 4b . 10 ) of the receiving unit ( 4 . 60 . 82 . 84 . 114 ) arises. Distanzmessungssystem (1) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10) dafür vorgesehen ist die erste und die zweite Bearbeitungsverzögerung in dem Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit der, durch das erste Empfangsmodul (4a) empfangenen, auf die erste Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110) zu berücksichtigen, so dass die Signallaufzeit des auf die erste Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) um die Bearbeitungsverzögerung der Module (2a, 2b, 4a, 4b, 10, 62, 64, 66, 69, 70, 72) der Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und der Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) kompensiert ist.Distance measuring system ( 1 ) according to claim 3 and 4, characterized in that the recovery and comparison module ( 10 ) is provided for the first and the second processing delay in the comparison of the generated recovery signal with the, by the first receiving module ( 4a ) encoded in the first way ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ), so that the signal propagation time of the signal coded in the first way ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) about the processing delay of the modules ( 2a . 2 B . 4a . 4b . 10 . 62 . 64 . 66 . 69 . 70 . 72 ) of the transmitting unit ( 2 . 30 . 80 . 112 ) and the receiving unit ( 4 . 60 . 82 . 84 . 114 ) is compensated. Distanzmessungssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Codier- und Übertragungsvorrichtung (2a) dafür vorgesehen ist, das Signal (3, 34, 63, 73, 110) durch den ersten Übertragungskanal (6) als akustisches Signal zu übertragen, welches beispielsweise eine Frequenz im Ultraschallbereich aufweist oder welches eine Frequenz in einem von Menschen hörbaren Bereich aufweist.Distance measuring system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first coding and transmission device ( 2a ) is provided for the signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) through the first transmission channel ( 6 ) to transmit as an acoustic signal, which has, for example, a frequency in the ultrasonic range or which has a frequency in a human audible range. Distanzmessungssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Codier- und Übertragungsvorrichtung (2b) dafür vorgesehen ist, das Signal (3, 34, 63, 73, 110) durch den zweiten Übertragungskanal (8) als Funksignal zu übertragen. Distance measuring system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second coding and transmission device ( 2 B ) is provided for the signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) through the second transmission channel ( 8th ) as a radio signal to transmit. Distanzmessungssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Codier- und Übertragungsvorrichtung (2b) dafür vorgesehen ist, das Signal (3, 34, 63, 73, 110) durch den zweiten Übertragungskanal (8) als optisches Signal zu übertragen, welches beispielsweise eine Frequenz im Infrarotbereich aufweist oder welches eine Frequenz in einem von Menschen sichtbaren Bereich aufweist.Distance measuring system ( 1 ) according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the second coding and transmission device ( 2 B ) is provided for the signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) through the second transmission channel ( 8th ) as an optical signal having, for example, a frequency in the infrared range or having a frequency in a human-visible range. Distanzmessungssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (2, 80) dafür vorgesehen ist, das Signal (3, 34, 63, 73, 110) an mindestens zwei Empfangseinheiten (80, 82) mit bekannter Position abzugeben, wobei das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10) dafür vorgesehen ist, die Position der Sendeeinheit (2, 80) in Abhängigkeit der bestimmten Distanz zu der jeweiligen Empfangseinheit (4, 80, 82) zu ermitteln.Distance measuring system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitting unit ( 2 . 80 ) is provided for the signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) at least two receiving units ( 80 . 82 ) with a known position, the recovery and comparison module ( 10 ) is provided for, the position of the transmitting unit ( 2 . 80 ) as a function of the specific distance to the respective receiving unit ( 4 . 80 . 82 ) to investigate. Verfahren zur Bestimmung der Distanz zwischen mindestens einer Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und mindestens einer Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) mit dem Distanzmessungssystem (1), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: • Kodieren und Übertragen eines Signals (3, 34, 63, 73, 110) auf eine erste Art über einen ersten Übertragungskanal (6) mit einer ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit durch ein erstes Codier- und Übertragungsmodul (2a); • Kodieren und Übertragen des Signals (3, 34, 63, 73, 110) auf eine zweite Art über einen zweiten Übertragungskanal (8) mit einer zweiten Signalausbreitungsgeschwindigkeit durch ein zweites Codier- und Übertragungsmodul (2b), wobei die zweite Signalausbreitungsgeschwindigkeit größer ist als die erste Signalausbreitungsgeschwindigkeit; • Empfangen des auf die erste Art kodierten und durch den ersten Übertragungskanal (6) übertragenen Signals (3, 34, 63, 73, 110) durch das erste Empfangsmodul (4a); • Empfangen des auf die zweite Art kodierten und durch den zweiten Übertragungskanal (8) übertragenen Signals (3, 34, 63, 73, 110) durch das zweite Empfangsmodul (4a); • Erzeugen eines Wiederherstellungssignals, welches dem auf die erste Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110) entspricht, aus dem auf die zweite Art kodierten Signal (3, 34, 63, 73, 110), durch das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10); • Bestimmen der Signallaufzeit des über den ersten Übertragungskanal (6) übertragenen, auf die erste Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) durch Vergleich des erzeugten Wiederherstellungssignals mit der, durch das erste Empfangsmodul (4a) empfangenen, auf die erste Art kodierten Signals (3, 34, 63, 73, 110) durch das Wiederherstellungs- und Vergleichsmodul (10); • Ermitteln der Distanz zwischen der Sendeeinheit (2, 30, 80, 112) und der Empfangseinheit (4, 60, 82, 84, 114) in Abhängigkeit der ersten Signalausbreitungsgeschwindigkeit und der bestimmten Signallaufzeit.Method for determining the distance between at least one transmitting unit ( 2 . 30 . 80 . 112 ) and at least one receiving unit ( 4 . 60 . 82 . 84 . 114 ) with the distance measuring system ( 1 ), characterized by the following steps: • coding and transmitting a signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) in a first way via a first transmission channel ( 6 ) with a first signal propagation speed through a first coding and transmission module ( 2a ); • coding and transmitting the signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) in a second way via a second transmission channel ( 8th ) with a second signal propagation speed through a second coding and transmission module ( 2 B ), wherein the second signal propagation velocity is greater than the first signal propagation velocity; Receiving the coded in the first way and through the first transmission channel ( 6 ) transmitted signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) by the first receiving module ( 4a ); Receiving the coded in the second way and through the second transmission channel ( 8th ) transmitted signal ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) by the second receiving module ( 4a ); Generating a recovery signal corresponding to the signal encoded in the first way ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ), from the signal encoded in the second way ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ), by the recovery and comparison module ( 10 ); Determining the signal propagation time of the first transmission channel ( 6 ) signal coded in the first way ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) by comparing the generated recovery signal with that, by the first receiving module ( 4a ) encoded in the first way ( 3 . 34 . 63 . 73 . 110 ) by the recovery and comparison module ( 10 ); Determining the distance between the transmitting unit ( 2 . 30 . 80 . 112 ) and the receiving unit ( 4 . 60 . 82 . 84 . 114 ) as a function of the first signal propagation speed and the determined signal propagation time.
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