WO1999065152A1 - Device for a communications system and corresponding communications system - Google Patents

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WO1999065152A1
WO1999065152A1 PCT/CH1999/000245 CH9900245W WO9965152A1 WO 1999065152 A1 WO1999065152 A1 WO 1999065152A1 CH 9900245 W CH9900245 W CH 9900245W WO 9965152 A1 WO9965152 A1 WO 9965152A1
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PCT/CH1999/000245
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Bendicht Hofer
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Epfl Service Des Relations Industrielles (Sri)
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3827—Portable transceivers
    • H04B1/385—Transceivers carried on the body, e.g. in helmets
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B1/00—Systems for signalling characterised solely by the form of transmission of the signal
    • G08B1/08—Systems for signalling characterised solely by the form of transmission of the signal using electric transmission ; transformation of alarm signals to electrical signals from a different medium, e.g. transmission of an electric alarm signal upon detection of an audible alarm signal
    • G08B2001/085—Partner search devices

Definitions

  • the present invention relates to a device for a communication system for short distances with a transmitting device and with a receiving device for electromagnetic waves, and with a control device for determining digital information transmitted with the electromagnetic waves.
  • Such devices are components of communication systems for short distances and are either portable or permanently installed, for example on people, vehicles or cash registers.
  • the devices communicate with each other wirelessly by means of electromagnetic waves, either automatically or based on user input, and thereby transmit digital information.
  • a variety of such devices can be used in a communication system without infrastructure, i.e. without central base stations that organize communication, make contact and exchange data. Such a communication system is therefore non-cellular.
  • each device is able to make contact with any device that is within its range. Depending on the use of a device, it can also be limited in its ability to make contact.
  • the term "short distance” is understood to mean a distance between two devices of the communication system from, for example, one meter to a few hundred meters. The range of such devices is typically around 30 Meters. Depending on the use of a device, its range can also be higher or lower.
  • Typical functions of a device of such a short-distance communication system are, for example, the direct establishment of contact with known or unknown persons who use a second device.
  • the second device can also be installed permanently and be designed for access control, identity control and credit card transaction.
  • a device should also be able to discreetly convey the location information of a second device to the user without being involved in the communication of the device persons not involved in either device learn that the user is using such a device.
  • This determination of the location is achieved by measuring the spatial distance and the direction between the devices involved.
  • the measurement is carried out by the participating devices themselves and can be carried out either by measuring the strength of the received signal or by measuring the transit time of the signal.
  • Fig. 1 shows schematic representations of devices of a wireless short-distance communication system according to the
  • FIG. 1 shows schematic representations of devices 102 of a short-range wireless communication system 101 according to the invention, which are either carried by persons 103 or attached to or in devices 104.
  • Devices 104 are, for example, a motor vehicle, a door area with an access control and a cash register system.
  • a signal 302 is transmitted by a first device 301, which contains information 303 about the identity of the detected most device 301 contains.
  • a second device 304 receives the signal 302 and, after a period of time 305 known to the first device 301, sends a response signal 306 to the first device 301 after receiving the signal.
  • the first device 301 measures the time 307 between the transmission of the signal 302 and the Receive the response signal 306 and calculate a distance value therefrom.
  • the first device 301 sends a signal 308 to the second device 304 if necessary, which contains information 309 about the measured transit time or the calculated distance value.
  • the second device 304 can in turn send a signal 310 to the device 301 which contains information 311 about the identity of the second device 304.
  • these measurements can also be repeated several times in order to arrive at a statistical mean evaluation based on a large number of individual measurements.
  • ⁇ number of such individual measurements may depend in particular on the load of the frequency band by other devices.
  • the filter device can display the result of a comparison in a list and offer the user a selection, in which case the user can then, for example, establish a communication link between his device and a second device.
  • a communication connection is also understood to mean, in particular, a voice connection, an exchange of alphanumeric characters or graphic elements.
  • the device can be part of a mobile telephone in which the voice connection naturally represents one of the main functions.
  • the above list is a list of selected interlocutors specific to the respective location.
  • the user's procedure is as follows, for example. It initializes the detection, after which the device detects the presence of other devices. During the initialization certain information is released in the form of a user profile, the device then transmitting this to other devices and comparing it with user profiles there. Only if they match are these second devices actually recorded, possibly measured and included in the said list. They are then activated for a direct search for a destination (via the distance and / or direction) or the start of a voice connection.
  • To the exchangeable information and tarpaulin can include, for example, these schedules are synchronized to the newer then at the contact between two devices without the two user chen actually su- know or had Siert for further contact autori ⁇ .
  • the distance measurement can be used particularly advantageously for access controls. For example, a door may open automatically when the wearer of a portable device 102 approaches the stationary device, for example, one meter, and automatically lock and lock when the distance increases over ten meters. The device was then able to notify the user of a problem occurring until the device left the range.
  • the distance measurement can also be used to ensure that the transaction between the first and second devices 102 and 104 is triggered only when the distance falls below a certain distance, for example one meter from the motor vehicle or that a fixed device 104 only connects to the first device 102 that is closest to it, which is useful, for example, at bank counters or other facilities with an operating function such as cash registers, etc.
  • the device 102 can also be provided for triggering predetermined or preprogrammable functions of a mobile telephone device, for which the switching on and off of the mobile telephone device and the starting or stopping of a data transmission can be mentioned in the non-exhaustive additional payment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

The inventive communications system for short distances consists of devices which communicate with each other without wires by means of electromagnetic waves, transmitting digital information in the process. Essentially, each device is able to make contact with every other device within its range. According to the invention, the communications system is linked to a device which enables the communicating devices to determine their relative locations more exactly and to discreetly communicate them to the user when required. The location is determined by means of measuring the spatial interval between the participating devices. The devices can also be equipped with directional antennae for obtaining information as to the direction in which a communicating device is positioned.

Description

Vorrichtung für ein Kommunikationssystem und Kommunikatxonssystem Device for a communication system and communication system
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Kommunikationssystem für kurze Distanzen mit einer Sendeeinrichtung und mit einer Empfangseinrichtung für elektromagnetische Wellen, sowie mit einer Steuereinrichtung zur Ermittlung von mit den elektromagnetischen Wellen uoertragenen digitalen Informationen.The present invention relates to a device for a communication system for short distances with a transmitting device and with a receiving device for electromagnetic waves, and with a control device for determining digital information transmitted with the electromagnetic waves.
Solche Vorrichtungen sind Bestandteile von Kommunikationssystemen für kurze Distanzen und sind entweder portabel oder fix mon- tiert, zum Beispiel auf Personen, Fahrzeugen oder Laαenkassen. Die Vorrichtungen kommunizieren untereinander drahtlos mittels elektromagnetischer Wellen, entweder automatisch oder aufgrund einer Eingabe des Benutzers, und übertragen dabei digitale Information. Eine Vielzahl solcher Vorrichtungen kann in einem Kommunikationssystem ohne Infrastruktur, d.h. ohne zentrale Basisstationen, die die Kommunikation organisieren, miteinander Kontakt aufnehmen und Daten austauschen. Ein solches Kommunikationssystem ist also nicht-zellular.Such devices are components of communication systems for short distances and are either portable or permanently installed, for example on people, vehicles or cash registers. The devices communicate with each other wirelessly by means of electromagnetic waves, either automatically or based on user input, and thereby transmit digital information. A variety of such devices can be used in a communication system without infrastructure, i.e. without central base stations that organize communication, make contact and exchange data. Such a communication system is therefore non-cellular.
Grundsätzlich ist jede Vorrichtung in der Lage, mit jeder Vorrichtung Kontakt aufzunehmen, die innerhalb ihrer Reichweite liegt. Abhangig von der Verwendung einer Vorrichtung kann sie in ihrer Möglichkeit zur Kontaktaufnahme aber auch eingeschränkt sein. Unter dem Begriff "kurze Distanz" ist ein Abstand zwischen zwei Vorrichtungen des Kommunikationssystems ab beispielsweise einem Meter bis einigen hundert Meter zu verstehen. Dabei liegt die Reichweite solcher Vorrichtungen typischerweise bei etwa 30 Metern. Abhängig von der Verwendung einer Vorrichtung kann ihre Reichweite auch höher oder tiefer liegen.In principle, each device is able to make contact with any device that is within its range. Depending on the use of a device, it can also be limited in its ability to make contact. The term "short distance" is understood to mean a distance between two devices of the communication system from, for example, one meter to a few hundred meters. The range of such devices is typically around 30 Meters. Depending on the use of a device, its range can also be higher or lower.
Bei der Kommunikation mehrerer solcher Vorrichtungen in einem System müssen die beteiligten Vorrichtungen die verfügbaren Übertragungsfrequenzen so organisieren und sich zuordnen, dass Kollisionen von Meldungen möglichst vermieden werden und die Kommunikation aufrechterhalten wird. Dem Fachmann ist bekannt, dass zur Lösung dieser Aufgaben verschiedene Kommunikationspro- tokolle existieren. Das vom Kurzdistanz-Kommunikationssystem verwendete Kommunikationsprotokoll an sich ist jedoch nicht Gegenstand dieser Erfindung.When several such devices communicate in a system, the devices involved must organize and assign the available transmission frequencies in such a way that collisions of messages are avoided as far as possible and communication is maintained. The person skilled in the art is aware that various communication protocols exist for solving these tasks. However, the communication protocol used by the short-distance communication system per se is not the subject of this invention.
Typische Funktionen einer Vorrichtung eines solchen Kurzdistanz- Kommunikationssystems sind beispielsweise die direkte Kontaktaufnahme mit bekannten oder unbekannten Personen, die eine zweite Vorrichtung benützen. Die zweite Vorrichtung kann auch fest installiert sein und für eine Zutrittskontrolle, Identitätskontrolle und Kreditkartentransaktion ausgelegt sein.Typical functions of a device of such a short-distance communication system are, for example, the direct establishment of contact with known or unknown persons who use a second device. The second device can also be installed permanently and be designed for access control, identity control and credit card transaction.
Bei jeder dieser Funktionen entsteht das Problem, dass der Benutzer oder die beteiligten Vorrichtungen den relativen Standort der an der Kommunikation beteiligten Vorrichtungen ungefähr kennen müssen, sei es um eine Person, mit der Kontakt aufgenommen werden soll, in einer Menschenmenge zu lokalisieren, oder um zu wissen, wo sich die Person befindet, der ein Zutritt gewährt wird oder gewährt worden ist, deren Identität kontrolliert wurde oder auf deren Kreditkarte ein bestimmter Betrag abgebucht wurde.With each of these functions, the problem arises that the user or the devices involved need to know approximately the relative location of the devices involved in the communication, be it to locate a person to be contacted in a crowd or to know where the person is, who has been granted access or who has been granted access, whose identity has been checked, or whose credit card has been debited with a certain amount.
Eine Vorrichtung sollte zudem in der Lage sein, die Information über den Standort einer zweiten Vorrichtung dem Benutzer diskret zu vermitteln, ohne dass umstehende, an der Kommunikation der beiden Vorrichtungen nicht beteiligte, Personen davon erfahren, dass sich der Benutzer einer solchen Vorrichtung bedient.A device should also be able to discreetly convey the location information of a second device to the user without being involved in the communication of the device persons not involved in either device learn that the user is using such a device.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für ein Kommunikationssystem wie das im Vorhergehenden beschriebene anzugeben, mit der das Eintreten einer weiteren Vorrichtung in den Empfangsbereich feststellbar ist und damit die relativen Standorte genauer zu bestimmen und bei Bedarf dem oder den Benutzern diskret mitzuteilen.It is the object of the present invention to provide a device for a communication system such as that described above, with which the entry of a further device into the reception area can be determined and thus to determine the relative locations more precisely and, if necessary, to inform the user or users discretely.
Diese Bestimmung des Standortes wird durch eine Messung des räumlichen Abstandes und der Richtung zwischen den beteiligten Vorrichtungen gelöst. Die Messung wird von den beteiligten Vorrichtungen selbst ausgeführt und kann entweder über eine Messung der Stärke des empfangenen Signals oder über eine Messung der Laufzeit des Signals erfolgen.This determination of the location is achieved by measuring the spatial distance and the direction between the devices involved. The measurement is carried out by the participating devices themselves and can be carried out either by measuring the strength of the received signal or by measuring the transit time of the signal.
Zusätzlich zur Messung des Abstandes können Vorrichtungen, für die dies sinnvoll ist, mit gerichteten Antennen ausgestattet sein, um eine Information über die Richtung zu erhalten, in der sich eine kommunizierende weitere Vorrichtung befindet.In addition to measuring the distance, devices for which this makes sense can be equipped with directional antennas in order to obtain information about the direction in which a further communicating device is located.
Die Vermittlung der erhaltenen Messresultate an den Benutzer geschieht bei einer vorteilhaften Ausführungsform über Vibratio- nen, Töne oder über eine Anzeige. Für den Fachmann ist es ein¬ fach zu erkennen, dass die Messresultate über eine Veränderung von Frequenz, Stärke, Anzahl und Länge der Vibrationen oder Töne sowie deren zeitliche Anordnung oder über eine optische Anzeige des Messresultats an den Benutzer vermittelt werden kann.In an advantageous embodiment, the measurement results obtained are conveyed to the user via vibrations, tones or via a display. It is easy for a person skilled in the art to recognize that the measurement results can be conveyed to the user via a change in frequency, strength, number and length of the vibrations or tones and their temporal arrangement or via an optical display of the measurement result.
Bei einer Distanzmessung über die Messung der Stärke des empfan¬ genen Signals sendet eine erste Vorrichtung ein Signal aus, das von einer zweiten Vorrichtung empfangen wird. Die zweite Vor- richtung empfangt das Signal und misst gleichzeitig die Signalstarke, aus welcher die ungefähre Distanz zur ersten Vorrichtung berechnet wird. Damit die zweite Vorrichtung erkennen kann, von welcher ersten Vorrichtung das Signal ausgesendet wurde, enthalt das gesendete Signal eine Information über die Identität der ersten Vorrichtung. Die digitalen Signale, die zur gegenseitigen Ortung übertragen werden, enthalten insofern eine Information über die Identität der Vorrichtung, die das Signal ausgesendet hat, als dass unter Identität eine geratespezifische Nummer zu verstehen ist, die eine eineindeutige Zuordnung der Signale zu einem Gerat ermöglicht.At a distance measurement through the measurement of the strength of the signal are received, ¬ genes, a first device transmits a signal which is received from a second device. The second pre direction receives the signal and at the same time measures the signal strength from which the approximate distance to the first device is calculated. So that the second device can recognize from which first device the signal was sent, the transmitted signal contains information about the identity of the first device. The digital signals that are transmitted for mutual location contain information about the identity of the device that sent the signal, in that identity means a device-specific number that enables the signals to be uniquely assigned to a device.
Dabei kann die Messung zur Erhöhung der Genauigkeit zuerst von der zweiten Vorrichtung ausgeführt werden und dann von der er- sten Vorrichtung mit vertauschten Rollen von zweiter und erster Vorrichtung wiederholt werden, worauf die Vorrichtungen aus den beiden erhaltenen Messwerten mit statistischen Methoden einen Mittelwert berechnen.The measurement to increase the accuracy can be carried out first by the second device and then repeated by the first device with reversed roles of the second and first device, whereupon the devices use statistical methods to calculate an average value from the two measured values obtained.
Bei einer Distanzmessung über die Messung der Laufzeit des Signals sendet eine erste Vorrichtung ein Signal aus, das von einer zweiten Vorrichtung empfangen wird. Die zweite Vorrichtung sendet eine, der ersten Vorrichtung bekannte, Zeitspanne nach dem Empfangen dieses Signals ein Antwortsignal zurück, worauf die erste Vorrichtung die Zeit misst, die zwischen dem Aussenden des Signals und dem Empfangen des Antwortsignals verstrichen ist. Aus der gemessenen Laufzeit wird ein Distanzwert berechnet. Wie bei einer Messung über die Starke des empfangenen Signals, enthalten die gesendeten Signale eine Information über die Iden- titat der Sendevorrichtung, damit die Empfangervorrichtung erkennen kann, von welcher Vorrichtung das Signal ausgesendet wurde. Ebenso kann die Messung zur Erhöhung der Genauigkeit zuerst von der ersten Vorrichtung ausgeführt werden und dann von der zweiten Vorrichtung mit vertauschten Rollen von zweiter und erster Vorrichtung wiederholt werden, worauf die Vorrichtungen aus den beiden erhaltenen Messwerten mit statistischen Methoden einen Mittelwert berechnen.In the case of a distance measurement by measuring the transit time of the signal, a first device sends out a signal which is received by a second device. The second device sends a response signal back a period of time known to the first device after receiving this signal, whereupon the first device measures the time which has elapsed between the transmission of the signal and the reception of the response signal. A distance value is calculated from the measured transit time. As with a measurement of the strength of the received signal, the transmitted signals contain information about the identity of the transmitting device so that the receiving device can recognize from which device the signal was sent. Likewise, the measurement for increasing the accuracy can first be carried out by the first device and then by the second device with reversed roles of the second and first device are repeated, whereupon the devices calculate an average value from the two measured values obtained using statistical methods.
Vorteilhafte Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beigefugten Zeichnungen beispielhaft naher beschrieben. Es zeigen:Advantageous exemplary embodiments of the invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 schematische Darstellungen von Vorrichtungen eines drahtlosen Kurzdistanz-Kommunikationssystems gemass derFig. 1 shows schematic representations of devices of a wireless short-distance communication system according to the
Erfindung,Invention,
Fig. 2 ein Sequenzdiagramm, das den zeitlichen Ablauf einerFig. 2 is a sequence diagram showing the timing of a
Abstandsmessung über die Starke des empfangenen Signals darstellt,Represents distance measurement over the strength of the received signal,
Fig. 3 ein Sequenzdiagramm, das den zeitlichen Ablauf einer Abstandsmessung über eine Messung der Laufzeit des Signals darstellt, und Fig. 4 zwei Vorrichtungen, die mittels einer oder mehrerer ge- richteter Antennen die Richtung feststellen, in der sich die jeweils andere Vorrichtung befindet.3 shows a sequence diagram which represents the temporal course of a distance measurement over a measurement of the transit time of the signal, and FIG. 4 shows two devices which determine the direction in which the other device is located by means of one or more directional antennas.
Die Fig. 1 zeigt schematische Darstellungen von Vorrichtungen 102 eines drahtlosen Kurzdistanz-Kommunikationssystems 101 ge- mass der Erfindung, die entweder von Personen 103 getragen oder an oder in Geraten 104 befestigt sind. Als Gerate 104 sind beispielsweise ein Kraftfahrzeug, ein Turbereich mit einer Zugangskontrolle und ein Kassensystem dargestellt.1 shows schematic representations of devices 102 of a short-range wireless communication system 101 according to the invention, which are either carried by persons 103 or attached to or in devices 104. Devices 104 are, for example, a motor vehicle, a door area with an access control and a cash register system.
Jede Vorrichtung 102 hat einen Bereich 105, der von der Reichweite 106 und dem Sektor 107, in dem ihre Antenne wirksam ist, begrenzt wird. Die Reichweite 106 bildet eine nicht notwendigerweise kugelförmige Flache um die Vorrichtung 102, da sie von den Empfangskegeln 107 der Vorrichtung 102 abhängig ist. Innerhalb dieses Bereiches 105 kann die Vorrichtung 102 mit anderen Vorrichtungen 102 Kontakt aufnehmen und bei Bedarf den Abstand zu den anderen Vorrichtungen 102 messen.Each device 102 has an area 105 which is limited by the range 106 and the sector 107 in which its antenna operates. The range 106 forms a not necessarily spherical surface around the device 102, since it is from the Receiving cone 107 of the device 102 is dependent. Within this area 105, the device 102 can make contact with other devices 102 and, if necessary, measure the distance to the other devices 102.
Bei einer Abstandsmessung über die Signalstärke, gezeigt in Fig. 2, wird von einer ersten Vorrichtung, die hier schematisch mit 201 bezeichnet ist, ein Signal 202 ausgesendet, das eine Information 203 über die Identität der ersten Vorrichtung 201 ent- hält. Eine zweite Vorrichtung 204 empfängt das Signal 202 und misst während des Empfangenes die Stärke des Signals 202. Aus der Signalstärke berechnet die zweite Vorrichtung 204 einen Abstandswert. Nach der Messung sendet die zweite Vorrichtung 204 bei Bedarf ein weiteres Signal 205 an die Vorrichtung 201, das eine Information 206 über die gemessene Signalstärke oder den berechneten Abstandswert enthält.In the case of a distance measurement via the signal strength, shown in FIG. 2, a signal 202 is emitted by a first device, which is denoted here schematically by 201, which contains information 203 about the identity of the first device 201. A second device 204 receives the signal 202 and measures the strength of the signal 202 during reception. The second device 204 calculates a distance value from the signal strength. After the measurement, the second device 204 sends a further signal 205 to the device 201 if necessary, which contains information 206 about the measured signal strength or the calculated distance value.
Zur Erhöhung der Genauigkeit kann nun die Vorrichtung 204 ihrerseits ein Signal 207 an die Vorrichtung 201 senden, das eine Information 208 über die Identität von 204 enthält. Für den Fachmann ist es einfach zu erkennen, dass in diesem Fall die Information 206 über die gemessene Signalstärke in Signal 207 integriert werden kann, und das Signal 205 entfallen kann.In order to increase the accuracy, the device 204 can in turn send a signal 207 to the device 201 which contains information 208 about the identity of 204. It is easy for the person skilled in the art to recognize that in this case the information 206 about the measured signal strength can be integrated into signal 207 and the signal 205 can be omitted.
Die Vorrichtung 201 empfängt nun das Signal 207 und misst während des Empfangenes die Stärke des Signals 207. Nach der Messung sendet die Vorrichtung 201 bei Bedarf ein Signal 209 an die Vorrichtung 204, das eine Information 210 über die gemessene Signalstärke oder den gemessenen Abstandswert enthält.The device 201 now receives the signal 207 and measures the strength of the signal 207 during the reception. After the measurement, the device 201 sends a signal 209 to the device 204 if necessary, which contains information 210 about the measured signal strength or the measured distance value.
Bei einer Abstandsmessung über die Laufzeit des Signals, gezeigt in Fig. 3, wird von einer ersten Vorrichtung 301 ein Signal 302 ausgesendet, das eine Information 303 über die Identität der er- sten Vorrichtung 301 enthält. Eine zweite Vorrichtung 304 empfangt das Signal 302 und sendet nach Ablauf einer der ersten Vorrichtung 301 bekannten Zeitspanne 305 nach dem Empfangen des Signals ein Antwortsignal 306 an die erste Vorrichtung 301. Die erste Vorrichtung 301 misst die Zeit 307 zwischen dem Aussenden des Signals 302 und dem Empfangen des Antwortsignals 306 und berechnet daraus einen Abstandswert. Nach der Messung sendet die erste Vorrichtung 301 bei Bedarf ein Signal 308 an die zweite Vorrichtung 304, das eine Information 309 über die gemessene Laufzeit oder den berechneten Abstandswert enthalt. Zur Erhöhung der Genauigkeit kann nun die zweite Vorrichtung 304 ihrerseits ein Signal 310 an die Vorrichtung 301 senden, das eine Information 311 über die Identität der zweiten Vorrichtung 304 enthalt.In the case of a distance measurement over the transit time of the signal, shown in FIG. 3, a signal 302 is transmitted by a first device 301, which contains information 303 about the identity of the detected most device 301 contains. A second device 304 receives the signal 302 and, after a period of time 305 known to the first device 301, sends a response signal 306 to the first device 301 after receiving the signal. The first device 301 measures the time 307 between the transmission of the signal 302 and the Receive the response signal 306 and calculate a distance value therefrom. After the measurement, the first device 301 sends a signal 308 to the second device 304 if necessary, which contains information 309 about the measured transit time or the calculated distance value. In order to increase the accuracy, the second device 304 can in turn send a signal 310 to the device 301 which contains information 311 about the identity of the second device 304.
Vorrichtung 301 empfangt nun das Signal 310 und sendet nach Ablauf einer der zweiten Vorrichtung 304 bekannten Zeitspanne 305 nach dem Empfangen des Signals ein Antwortsignal 312 an die zweite Vorrichtung 304. Die zweite Vorrichtung 304 misst die Zeit 313 zwischen dem Aussenden des Signals 310 und dem Empfan- gen des Antwortsignals 312 und berechnet daraus einen Abstandswert. Nach der Messung sendet die zweite Vorrichtung 304 bei Bedarf ein Signal 314 an die Vorrichtung 301, das eine Information 315 über die gemessene Laufzeit 313 oder den berechneten Abstandswert enthalt.Device 301 now receives the signal 310 and, after a period of time 305 known to the second device 304, sends a response signal 312 to the second device 304 after receiving the signal. The second device 304 measures the time 313 between the transmission of the signal 310 and the reception - against the response signal 312 and calculates a distance value therefrom. After the measurement, the second device 304 sends a signal 314 to the device 301 if necessary, which contains information 315 about the measured transit time 313 or the calculated distance value.
Naturlich können diese Messungen auch mehrfach wiederholt werden, um zu einer statistischen Mittelwertsauswertung zu gelangen, die auf einer Vielzahl von Einzelmessungen beruhen. Die An¬ zahl solcher Einzelmessungen kann insbesondere von der Belastung des Frequenzbandes durch andere Vorrichtungen abhangen.Of course, these measurements can also be repeated several times in order to arrive at a statistical mean evaluation based on a large number of individual measurements. At the ¬ number of such individual measurements may depend in particular on the load of the frequency band by other devices.
Wie ferner aus der Fig. 4 erkennbar, kann eine erste Vorrichtung 401 mit einer oder mehreren gerichteten Antennen 402 bestuckt sein, denen ein oder mehrere Sektoren 403 entsprechen, innerhalb derer über die entsprechende Antenne 402 kommuniziert werden kann. In diesem Fall kann die erste Vorrichtung 401 mit Hilfe der gerichteten Antennen 402 zusatzlich zur Distanzmessung wie in den Fig. 2 oder 3 gezeigt auch noch den Sektor 403 ermitteln, m dem sich eine zweite Vorrichtung 404 befindet. Falls die gerichtete Antenne 402 so beschaffen ist, dass sich verschiedene Sektoren 403 überlappen, so kann aus der Messung der Starke des empfangenen Signals an mehreren Sektoren die Position der zwei- ten Vorrichtung 404 ungefähr berechnet werden.As can also be seen from FIG. 4, a first device 401 can be equipped with one or more directional antennas 402 which correspond to one or more sectors 403 within which communication can take place via the corresponding antenna 402. In this case, the first device 401 can also use the directional antennas 402 to determine the sector 403 in addition to the distance measurement, as shown in FIG. 2 or 3, in which a second device 404 is located. If the directional antenna 402 is such that different sectors 403 overlap, the position of the second device 404 can be roughly calculated from the measurement of the strength of the received signal in several sectors.
Für den Benutzer einer Vorrichtung 102 ist die Funktion denkbar einfach. Die Vorrichtung 102 ist kontinuierlich durchlaufend und überwacht standig die Umgebung innerhalb ihrer Reichweite auf eintretende weitere Vorrichtungen.The function is very simple for the user of a device 102. The device 102 is continuous and continuously monitors the surroundings within its range for further devices to enter.
Durch eine geeignete Voreinstellung ist in der Vorrichtung 102 eine Liste hinterlegt, die Identitäten von Benutzern anderer Vorrichtungen 102 entspricht. Nur mit Vorrichtungen von dort eingetragenen Benutzern wird eine Verbindung aufgebaut. Sofern diese Identitatsuberprufung negativ ist, wird keine Verbindung aufgebaut .By means of a suitable presetting, a list is stored in the device 102, which corresponds to the identities of users of other devices 102. A connection is only established with devices from users registered there. If this identity check is negative, no connection is established.
Diese Liste kann auf Einzelpersonen ausgerichtet sein. Sie kann auch einer Verteilerliste entsprechen, wobei hier je nach Einsatzgebiet verschiedenste Auswahlmerkmale zur Verfugung stehen.This list can target individuals. It can also correspond to a distribution list, with various selection features available depending on the area of application.
Für feststehende Vorrichtungen im Bankenbereich oder für fest¬ stehende Vorrichtungen für Zugangskontrollen bestimmter Gebäude können dies Kundenlisten oder Mitarbeiterlisten sein. Bei einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Vorrichtung sind es die Vorrichtungen der autorisierten Benutzer. Weitere feststehende Vorrichtungen können Informationsverteiler sein, die im öffentlichen Raum auf die Kontaktaufnahme hin beispielsweise kontinuierlich Informationen aussenden, die allgemein oder spezifisch sein können. Unter solchen spezifischen In- formationen sind Informationen zu verstehen, die bei Konferenzen oder Messen allgemein oder an bestimmten Standen abrufbar sind, wie z.B. Veranstaltungshinweise.For stationary devices in the banking sector or for fixed ¬ stationary devices for access control of certain buildings, this customer lists or employee lists can be. In the case of a device installed in a motor vehicle, it is the devices of the authorized users. Further fixed devices can be information distributors which, in contact with the public, continuously emit information, for example, which can be general or specific. Such specific information is to be understood as information that can be called up at conferences or trade fairs in general or at certain stands, such as event information.
Bei menschlichen Benutzern und transportablen Geraten können dies beispielsweise Listen von Mitgliedern von Vereinen oder Gruppen sein. Nur wenn die Identität der in die Reichweite der Vorrichtung 102 eintretenden weiteren Vorrichtung in ausreichender Weise mit einem Suchraster übereinstimmt, wird dieser Kontakt erfasst und an den Benutzer weitergemeldet . Dies kann in einer Filtereinrichtung realisiert sein, mit der ein Vergleich anwenderspezifischer Profile durchfuhrbar ist und wobei bei positivem Ausgang das Ortungsmittel aktiviert wird.For human users and portable devices, for example, this can be lists of members of clubs or groups. Only if the identity of the further device entering the range of the device 102 corresponds sufficiently with a search grid, is this contact recorded and reported to the user. This can be implemented in a filter device with which a comparison of user-specific profiles can be carried out and the location means is activated if the result is positive.
Insbesondere kann die Filteremrichtung das Ergebnis eines Ab- gleichs in einer Liste darstellen und dem Benutzer eine Auswahl anbieten, wobei dieser beispielsweise dann eine Kommunikationsverbindung zwischen seiner Vorrichtung und einer zweiten Vorrichtung aufbauen kann. Unter Kommunikationsverbindung ist insbesondere auch eine Sprachverbindung, ein Austausch von alphanu- menschen Zeichen oder graphischen Elementen zu verstehen. Insbesondere kann die Vorrichtung Teil eines Mobiltelefons sein, bei dem naturgemass die Sprachverbindung eine der Hauptfunktionen darstellt. Hier ist die oben genannte Liste eine dem jeweiligen Standort eigene Liste von ausgewählten Gesprächspartnern.In particular, the filter device can display the result of a comparison in a list and offer the user a selection, in which case the user can then, for example, establish a communication link between his device and a second device. A communication connection is also understood to mean, in particular, a voice connection, an exchange of alphanumeric characters or graphic elements. In particular, the device can be part of a mobile telephone in which the voice connection naturally represents one of the main functions. Here the above list is a list of selected interlocutors specific to the respective location.
Die Vorgehensweise des Benutzers ist beispielsweise wie folgt. Er initialisiert die Erkennung, wonach die Vorrichtung die Präsenz anderer Vorrichtungen erfasst. Bei der Initialisierung wer- den gewisse Informationen in Form eines Anwenderproflls freigegeben, wobei dann die Vorrichtung diese an andere Vorrichtungen übermittelt und mit dortigen Anwenderprofilen vergleicht. Nur bei Übereinstimmung werden diese zweiten Vorrichtungen tatsach- lieh erfasst, evtl. ausgemessen und in die besagte Liste aufgenommen. Damit werden sie dann für eine direkte Zielsuche (über die Entfernung und/oder Richtung) oder den Beginn einer Ge- sprachsverbindung aktiviert.The user's procedure is as follows, for example. It initializes the detection, after which the device detects the presence of other devices. During the initialization certain information is released in the form of a user profile, the device then transmitting this to other devices and comparing it with user profiles there. Only if they match are these second devices actually recorded, possibly measured and included in the said list. They are then activated for a direct search for a destination (via the distance and / or direction) or the start of a voice connection.
Auch kann eine solche Zugangssperre auf entsprechende Betätigung aufgehoben und die Identität einer weiteren Vorrichtung in die Zugangsliste aufgenommen werden.Such an access block can also be lifted upon corresponding actuation and the identity of another device can be included in the access list.
Eine weitere Anwendungsmoglichkeit ergibt sich bei Konferenzen, bei denen durch automatische Kontaktaufnahme der verschiedenen Vorrichtungen untereinander geschaftsrelevante Informationen ausgetauscht werden und somit ohne grossen Aufwand jeder Teilnehmer über seine Gesprächspartner informiert ist und zudem noch bei einer vorgegebenen Sitzordnung die Informationen den einzel- nen Personen zuordnen kann, wenn die Steuereinrichtung die Personendaten beispielsweise für den Bereich von links nach rechts (von -90 Grad bis +90 Grad bezuglich der Meridianebene) entsprechend den ermittelten Abstanden aufbereitet. Es können dann auch elektronische Visitenkarten ausgetauscht werden.A further application possibility arises at conferences in which business-relevant information is exchanged with one another by automatically establishing contact with the various devices, and thus each participant is informed about his or her interlocutors with little effort and can also assign the information to the individual persons with a predetermined seating arrangement, if the control device prepares the personal data, for example, for the area from left to right (from -90 degrees to +90 degrees with respect to the meridian plane) according to the determined distances. Electronic business cards can then also be exchanged.
Zu den austauschbaren Informationen können beispielsweise auch Zeltplane gehören, wobei dann bei der Kontaktaufnahme zwischen zwei Vorrichtungen diese Zeitplane auf den neueren synchronisiert werden, ohne dass die beiden Benutzer sich tatsächlich su- chen, kennen oder für eine weitergehende Kontaktaufnahme autori¬ siert hatten. Bei Zugangskontrollen kann die Entfernungsmessung besonders vorteilhaft eingesetzt werden. Eine Tur kann sich beispielsweise automatisch offnen, wenn sich der Trager einer portablen Vorrichtung 102 der stationären Vorrichtung auf beispielsweise ei- nen Meter nähert und sich automatisch verschliessen und verriegeln, wenn die Entfernung über zehn Meter ansteigt. Ein hierbei auftretendes Problem konnte die Vorrichtung dann noch bis zum Verlassen der Reichweite der Vorrichtung dem Benutzer mitteilen.To the exchangeable information and tarpaulin can include, for example, these schedules are synchronized to the newer then at the contact between two devices without the two user chen actually su- know or had Siert for further contact autori ¬. The distance measurement can be used particularly advantageously for access controls. For example, a door may open automatically when the wearer of a portable device 102 approaches the stationary device, for example, one meter, and automatically lock and lock when the distance increases over ten meters. The device was then able to notify the user of a problem occurring until the device left the range.
Im Zusammenhang mit dem Einsatz einer Vorrichtung 102 mit einer feststehenden Vorrichtung 104 kann die Messgenauigkeit der Distanzmessung in einfacher Weise dadurch verbessert werden, dass eine Triangulation vorgenommen wird. Dies bedeutet, dass die feststehende Vorrichtung 104 über zwei Sendeeinrichtungen und/oder zwei Empfangseinrichtungen verfugt. Bei zwei Sendeeinrichtungen kann die mobile Vorrichtung 102 direkt den Vergleich der Laufzeitunterschiede und Signalstarken der von den raumlich entfernt voneinander angeordneten Sendeeinrichtungen empfangenen Signale ziehen. Bei zwei Empfangseinrichtungen geschieht dies andererseits durch die feststehende Vorrichtung 104. Dadurch kann bis auf einen Spiegelpunkt der genaue Ort der mobilen Vorrichtung festgestellt werden.In connection with the use of a device 102 with a fixed device 104, the measurement accuracy of the distance measurement can be improved in a simple manner by performing a triangulation. This means that the fixed device 104 has two transmitting devices and / or two receiving devices. In the case of two transmission devices, the mobile device 102 can directly compare the transit time differences and signal strengths of the signals received from the transmission devices arranged spatially apart from one another. In the case of two receiving devices, on the other hand, this is done by the fixed device 104. As a result, the exact location of the mobile device can be determined except for a mirror point.
Bei einem Kraftfahrzeug konnten sich diese beiden Sendeeinrich- tungen und/oder Empfangseinrichtungen z.B. auf der Fahrerseite im vorderen und im hinteren Kotflugelbereich befinden. Bei einer Zugangskontrolle zu einer Tur entsprechend in einer seitlichen räumlichen Beziehung zu dieser.In a motor vehicle, these two transmitting devices and / or receiving devices could e.g. on the driver's side in the front and rear fender area. In the case of an access control to a door correspondingly in a lateral spatial relationship to this.
Auch kann die Distanzmessung dafür eingesetzt wird, dass die Transaktion zwischen den ersten und zweiten Vorrichtungen 102 und 104 nur bei Unterschreiten einer bestimmten Entfernung wie beispielsweise ein Meter Abstand von dem Kraftfahrzeug ausgelost wird, oder dass eine feste Vorrichtung 104 nur mit der ersten Vorrichtung 102 Verbindung aufnimmt, die ihr am nächsten ist, was beispielsweise bei Bankschaltern oder sonstigen Einrichtungen mit einer Bedienungsfunktion wie Kassen etc. sinnvoll ist.The distance measurement can also be used to ensure that the transaction between the first and second devices 102 and 104 is triggered only when the distance falls below a certain distance, for example one meter from the motor vehicle or that a fixed device 104 only connects to the first device 102 that is closest to it, which is useful, for example, at bank counters or other facilities with an operating function such as cash registers, etc.
Schliesslich kann die Vorrichtung 102 auch dafür vorgesehen sein, vorbestimmte oder vorprogrammierbare Funktionen eines mobilen Telefongerates auszulosen, zu denen in nicht abschliessen- der Aufzahlung das Ein- und Ausschalten des mobilen Telefongera- tes und das Starten oder Beenden einer Datenübermittlung genannt werden können. Finally, the device 102 can also be provided for triggering predetermined or preprogrammable functions of a mobile telephone device, for which the switching on and off of the mobile telephone device and the starting or stopping of a data transmission can be mentioned in the non-exhaustive additional payment.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (102, 201, 301, 401) für ein Kommunikationssystem für kurze Distanzen (106) mit einer Sendeeinrichtung und mit einer Empfangseinrichtung (402) für elektromagnetische Wellen, sowie mit einer Steuereinrichtung zur Ermittlung von mit den elektromagnetischen Wellen übertragenen digitalen Informationen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steuereinrichtung über ein Ortungsmittel verfugt, mit dem im Be- reich kurzer Distanzen die Präsenz einer zweiten Vorrichtung (102, 104, 204, 304, 404) für das besagte Kommunikationssystem feststellbar ist.1. Device (102, 201, 301, 401) for a communication system for short distances (106) with a transmitting device and with a receiving device (402) for electromagnetic waves, as well as with a control device for determining digital information transmitted with the electromagnetic waves, characterized in that the control device has a locating means with which the presence of a second device (102, 104, 204, 304, 404) for said communication system can be determined in the area of short distances.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ortungsmittel der Steuereinrichtung durch eine Messung der Starke und/oder der Laufzeit von mindestens einem empfangenen elektromagnetischen Signal einer zweiten Vorrichtung der räumliche Abstand zwischen diesen Vorrichtungen des Kommunikationssystems bestimmbar ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the spatial distance between these devices of the communication system can be determined with the locating means of the control device by measuring the strength and / or the transit time of at least one received electromagnetic signal from a second device.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ortungsmittel der Steuereinrichtung zusatzlich zu den Messdaten der Vorrichtung die auf den raumlichen Abstand bezogenen Messdaten der besagten zweiten Vorrichtung zur Erhonung der Ge- nauigkeit bei der Feststellung des räumlichen Abstandes verwendet.3. Device according to claim 2, characterized in that the locating means of the control device uses, in addition to the measurement data of the device, the measurement data relating to the spatial distance of said second device to increase the accuracy when determining the spatial distance.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass eine oder mehrere gerichtete Antennen vorge- sehen sind, mit denen eine Information über die Richtung ermit¬ telbar ist, in der sich eine zweite Vorrichtung befindet. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized ge ¬ indicates that one or more directional antennas are seen superiors with which ermit information about the direction ¬ telbar, in which a second device is located.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Signale, die zur gegenseitigen Ortung übertragen werden, eine Information über die Identität der Vorrichtung enthalten, die das Signal ausgesendet hat.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the digital signals that are transmitted for mutual location contain information about the identity of the device that has sent the signal.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mitteilungseinrichtung vorgesehen ist, mit der Informationen über die Präsenz und/oder der Aufenthaltsort anderer Vorrichtungen für das besagte KommunXationssystem ihrem Benutzer und/oder einem Gerat vermittelbar smd.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a notification device is provided with the information about the presence and / or location of other devices for said communication system their user and / or a device conveyable smd.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitteilungseinrichtung die Informationen über die Präsenz und/oder den Aufenthaltsort anderer Vorrichtungen fαr das besag- te Kommunikationssystem ihrem Benutzer mit einem Viorator, einer Tone erzeugenden Einrichtung oder über eine optische Anzeige vermittelt .7. The device according to claim 6, characterized in that the notification device conveys the information about the presence and / or the location of other devices for the said communication system to its user with a viorator, a sound-producing device or via an optical display.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass eine Kommunikationsverbindung zwischen der8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a communication link between the
Vorrichtung und einer zweiten Vorrichtung aufbaubar ist.Device and a second device can be built.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filteremrichtung vorgesenen ist, mit der ein Vergleich anwenderspezifischer Profile durchfuhrbar ist und mit der bei positivem Ausgang des Vergleichs das Ortungsmittel aktiviert wird.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a filter device is provided, with which a comparison of user-specific profiles can be carried out and with which the locating means is activated if the comparison is positive.
10. Kommunikationssystem für kurze Distanzen, bestehend aus mindestens einer mobilen (102) und einer weiteren mobilen (102) und/oder ortsfesten (104) Vorrichtungen nach einem aer Ansprüche 1 bis 9, die drahtlos mittels elektromagnetischer hellen kommunizieren und dabei digitale Information übertragen, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass diese Vorrichtungen (102, 104) im Bereich kurzer Distanzen die Präsenz einer jeweils weiteren Vorrichtung (102, 104, 204, 304, 404) detektieren und vorbestimmte Informationen austauschen.10. Communication system for short distances, consisting of at least one mobile (102) and a further mobile (102) and / or fixed (104) devices according to an aer claims 1 to 9, which communicate wirelessly using electromagnetic bright and thereby transmit digital information, there - characterized in that these devices (102, 104) detect the presence of a further device (102, 104, 204, 304, 404) in the area of short distances and exchange predetermined information.
11. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einem Mobiltelefon. 11. Use of a device according to one of claims 1 to 9 in a mobile phone.
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