DE19638337A1

DE19638337A1 - Verfahren zum Bestimmen des Aufenthaltsortes einer mobilen Funkstation und Feststation zur Aussendung von Ortsinformationen

Info

Publication number: DE19638337A1
Application number: DE19638337A
Authority: DE
Inventors: Auke Nauta
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 1998-03-26
Also published as: CZ95299A3; CN1231105A; CN1127864C; SK34599A3; HUP0000378A3; EP0927498A1; CZ292918B6; HK1023027A1; HUP0000378A2; RU2202156C2; WO1998012884A1; PL332292A1; HU222699B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Bestimmen des Aufenthaltsortes einer mobilen Funkstation nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1 und von einer Feststation zur Aussendung von Ortsinformationen nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 6 aus.

Aus der EP 0 290 725 B1 ist bereits ein Verfahren zum Bestimmen des ungefähren Aufenthaltsortes einer mobilen Funkstation in einem zellularen Funktelephonnetz mit mobilen Funkstationen und mit einer Feststation je Funkzelle bekannt. Die individuellen Feststationsnummern der Feststationen werden mittels Datentelegrammen den im Funkbereich der Feststationen operierenden mobilen Funkstationen mitgeteilt. Dabei dient die Feststationsnummer als Ortsinformation. Eine in dem von der Feststation an die mobile Funkstation ausgesendeten Datentelegramm enthaltene Feldstärkeinformation, die ein Maß für die bei der Feststation empfangene Feldstärke der mobilen Funkstation ist, dient als zusätzliche Standortinformation.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß von der Feststation mindestens zwei unterschiedlich kodierte Signale von jeweils einer Antenne in unterschiedliche Richtungen abgestrahlt werden, so daß der Strahlungsbereich der Feststation in entsprechende nicht nennenswert überlappende Strahlungsfelder aufgeteilt wird, wobei je nach Standort der mobilen Funkstation im Strahlungsfeld einer der Antennen das von der entsprechenden Antenne abgestrahlte Signal von der mobilen Funkstation empfangen wird. Auf diese Weise läßt sich auch die Richtung bestimmen, in der sich die mobile Funkstation bezüglich der Feststation befindet, wobei keine zusätzlichen Stationen erforderlich sind, sondern lediglich eine vorhandene Feststation mit entsprechenden Richtantennen auszustatten ist.

Durch die in den Ansprüchen 2 bis 5 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.

Vorteilhaft ist die Weiterleitung des in der mobilen Funkstation empfangenen Signals an die Station. Auf diese Weise ist in der mobilen Funkstation keine Signalverarbeitung erforderlich, so daß dort Hard- und Softwareaufwand und damit Kosten eingespart werden.

Besonders vorteilhaft ist die Ermittlung der Bewegung der mobilen Funkstation im Strahlungsbereich der Feststation, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes unterschiedlich kodierte Signale in der mobilen Funkstation empfangen werden. Auf diese Weise ist zusätzlich zur statischen Lokalisierung auch eine dynamische Lokalisierung und damit eine verbesserte Bestimmung des Aufenthaltsortes der mobilen Funkstation möglich.

Eine weitere Verbesserung der Lokalisierung der mobilen Funkstation ergibt sich in vorteilhafter Weise dadurch, daß auch die Bewegungsrichtung der mobilen Funkstation im Strahlungsbereich der Feststation in Abhängigkeit des zeitlichen Eintreffens der unterschiedlich kodierten Signale in der mobilen Funkstation ermittelt wird.

Vorteilhaft ist auch die Auslösung eines Alarms, wenn eine ermittelte Bewegungsrichtung der mobilen Funkstation nicht einer vorgegebenen Bewegungsrichtung entspricht. Auf diese Weise kann das Verfahren auch für Überwachungszwecke eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Feststation mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 6 hat den Vorteil, daß mindestens zwei Antennen vorgesehen sind, die Funksignale in unterschiedliche Richtungen so abstrahlen, daß der Strahlungsbereich der Feststation in entsprechende nicht nennenswert überlappende Strahlungsfelder aufgeteilt ist, daß die Antennen mit einem Code-Erzeugungsmittel verbunden sind und daß das Code-Erzeugungsmittel an die Antennen Funksignale mit jeweils unterschiedlicher Kodierung abgibt. Auf diese Weise kann der Aufenthaltsort einer mobilen Funkstation in einem der Strahlungsfelder und die Bewegung der mobilen Funkstation von einem Strahlungsfeld in ein anderes Strahlungsfeld ermittelt werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur den Strahlungsbereich einer Feststation und die Übertragung von Signalen zwischen der Feststation, einer mobilen Funkstation und einer weiteren Station.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Figur kennzeichnet 10 eine Feststation, die ein Code- Erzeugungsmittel 40 umfaßt. An das Code-Erzeugungsmittel 40 ist eine erste Sendeantenne 15 und eine zweite Sendeantenne 20 angeschlossen. Die beiden Sendeantennen 15 und 20 sind dabei in entgegengesetzte Richtung gerichtet, wobei die erste Sendeantenne 15 ein erstes Strahlungsfeld 25 und die zweite Sendeantenne 20 ein zweites Strahlungsfeld 30 versorgen. Die beiden Strahlungsfelder 25 und 30 überlappen sich nicht nennenswert und bilden zusammen den Strahlungsbereich 5 der Feststation 10. Eine mobile Funkstation 1 befindet sich im zweiten Strahlungsfeld 30, wobei die mobile Funkstation 1 eine Bewegung vom ersten Strahlungsfeld 25 in das zweite Strahlungsfeld 30 durchführt. Im ersten Strahlungsfeld 25 ist die mobile Funkstation 1 daher gestrichelt dargestellt, und die Bewegung der mobilen Funkstation 1 vom ersten Strahlungsfeld 25 in das zweite Strahlungsfeld 30 ist durch einen durchgezogenen Pfeil dargestellt. Die mobile Funkstation 1 ist mit einer Sende-/Empfangsantenne 45 verbunden, die im ersten Strahlungsfeld 25 Funksignale von der ersten Sendeantenne 15 und im zweiten Strahlungsfeld 30 Funksignale von der zweiten Sendeantenne 20 empfängt. Die mobile Funkstation 1 wiederum sendet sowohl vom ersten Strahlungsfeld 25 als auch vom zweiten Strahlungsfeld 30 aus Funksignale an eine Station 35 außerhalb des Strahlungsbereichs 5 der Feststation 10. Die Übertragung der Funksignale ist in der Figur durch gestrichelte Pfeile dargestellt. Zum Empfang der Funksignale von der mobilen Funkstation 1 ist die Station 35 mit einer Empfangsantenne 50 versehen.

Das Code-Erzeugungsmittel 40 erzeugt Funksignaie mit einer ersten Kodierung und Funksignale mit einer zweiten Kodierung, die von der ersten Kodierung verschieden ist. Das Code-Erzeugungsmittel 40 gibt die Funksignaie mit der ersten Kodierung an die erste Sendeantenne 15 und die Funksignale mit der zweiten Kodierung an die zweite Sendeantenne 20 jeweils zur Abstrahlung ab. Die Funksignale mit der ersten Kodierung sind dabei im ersten Strahlungsfeld 25 und die Funksignale mit der zweiten Kodierung sind im benachbarten zweiten Strahlungsfeld 30 der Feststation 10 empfangbar. Die Kodierung stellt somit bereits eine Ortsinformation dar, so daß unterschiedliche Strahlungsfelder durch unterschiedliche Kodierung gekennzeichnet sind. Bewegt sich die mobile Funkstation 1 durch das erste Strahlungsfeld 25, so empfängt es Funksignale mit der ersten Kodierung. Über ihre Sende-/Empfangs antenne 45 sendet die mobile Funkstation 1 daraufhin in Abhängigkeit von der Kodierung des empfangenen Signals eine Nachricht an die Station 35. Dabei kann in der mobilen Funkstation 1 aus der Kodierung des empfangenen Signals die Ortsinformation über den Aufenthalt in dem ersten Strahlungsfeld 25 abgeleitet werden, so daß die an die Station 35 gesendete Nachricht bereits diese Ortsinformation enthält. Es ist jedoch auch möglich, daß die mobile Funkstation 1 das empfangene Signal unverarbeitet an die Station 35 weiterleitet, so daß in der Station 35 die Ortsinformation aus der Kodierung dieses Signals abgeleitet werden muß. Die Station 35 ist dabei vorzugsweise ortsfest und stellt in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Zentrale eines Überwachungssystems dar. Es ist jedoch auch möglich, die Station 35 mobil auszuführen, um auf diese Weise eine nicht ortsgebundene Kontrolle über die mobile Funkstation 1 ausüben zu können. In der Station 35 wird jedenfalls anhand der von der mobilen Funkstation 1 übermittelten Nachricht der Aufenthaltsort der mobilen Funkstation 1 in einem der beiden Strahlungsfelder 25 und 30 ermittelt. Enthält also die Nachricht beispielsweise Signale mit der ersten Kodierung, so wird in der Station 35 als Aufenthaltsort der mobilen Funkstation 1 das erste Strahlungsfeld 25 ermittelt. Für den Fall, daß in der mobilen Funkstation 1 aus dem empfangenen Signal mit der ersten Kodierung bereits entsprechende Ortsinformationen abgeleitet und an die Station 35 als Nachricht gesendet wurden, ermittelt die Station 35 aus diesen Ortsinformationen ebenfalls als Aufenthaltsort der mobilen Funkstation 1 das erste Strahlungsfeld 25.

Entsprechendes gilt für den Empfang von Funksignalen mit der zweiten Kodierung in der mobilen Funkstation 1 bei Aufenthalt im zweiten Strahlungsfeld 30.

Aufgrund der unterschiedlichen Kodierung der über die erste Sendeantenne 15 und über die zweite Sendeantenne 20 abgestrahlten Funksignale läßt sich neben dem Aufenthaltsort der mobilen Funkstation 1 in einem der beiden Strahlungsfelder 25 und 30 des Strahlungsbereichs 5 auch eine Bewegung der mobilen Funkstation 1 im Strahlungsbereich 5 der Feststation 10 ermitteln, wenn die mobile Funkstation 1 das Strahlungsfeld wechselt. In diesem Fall werden innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums in der mobilen Funkstation 1 unterschiedlich kodierte Signale empfangen. Bewegt sich die mobile Funkstation 1 vom ersten Strahlungsfeld 25 in das zweite Strahlungsfeld 30, so werden zunächst Funksignale mit der ersten Kodierung und anschließend Funksignale mit der zweiten Kodierung empfangen. Werden daher innerhalb des vorgegebenen Zeitraums in der Station 35 für die mobile Funkstation 1 beide Strahlungsfelder 25 und 30 als Aufenthaltsort ermittelt, so stellt die Station 35 eine Bewegung der mobilen Funkstation 1 im Strahlungsbereich 5 der Feststation 10 während des vorgegebenen Zeitraums fest. In dem in der Figur dargestellten Beispiel handelt es sich dabei um eine Bewegung vom ersten Strahlungsfeld 25 in das zweite Strahlungsfeld 30. Werden in der Station 35 auch die Zeitpunkte des Eintreffens der unterschiedlich kodierten Signale in der mobilen Funkstation 1 erfaßt und berücksichtigt, so läßt sich auch die Bewegungsrichtung der mobilen Funkstation 1 im Strahlungsbereich 5 der Feststation 10 ermitteln. In dem in der Figur dargestellten Beispiel erhält die Station 35 zunächst die Nachricht von der mobilen Funkstation 1 über deren Aufenthalt im ersten Strahlungsfeld 25 und anschließend eine entsprechende Nachricht über ihren Aufenthalt im zweiten Strahlungsfeld 30. Daraus kann die Station 35 dann die Bewegung der mobilen Funkstation 1 vom ersten Strahlungsfeld 25 ins zweite Strahlungsfeld 30 ableiten. Zur Kontrolle der Bewegungsrichtung der mobilen Funkstation 1 kann die ermittelte Bewegungsrichtung in der Station 35 mit einer vorgegebenen Bewegungsrichtung verglichen werden. Entspricht dabei die Bewegungsrichtung der mobilen Funkstation 1 nicht der vorgegebenen Bewegungsrichtung, so wird von der Station 35 ein Alarm ausgelöst.

Das Verfahren kann somit besonders vorteilhaft in Überwachungssystemen eingesetzt werden, bei denen eine Wachperson mit einem mobilen Funkgerät 1 ausgerüstet ist und beispielsweise einen vorgegebenen Rundgang durch ein zu bewachendes Gebäude durchführt. Dabei werden an den zu passierenden Türen oder Durchgängen Feststationen 10 installiert, so daß in der Station 35, die in einer Wachzentrale untergebracht sein kann, neben dem Aufenthaltsort auf einer der beiden Seiten des entsprechenden Durchgangs auch die Richtung kontrolliert werden kann, in der die Wachperson den entsprechenden Durchgang passiert. Entspricht diese Richtung nicht der vorgegebenen Richtung, so wird in der Station 35 Alarm ausgelöst. Sollte eine der beiden Sendeantennen 15 und 20 ausfallen, so besteht immer noch eine eingeschränkte Möglichkeit zur Bestimmung des Aufenthaltsorts der mobilen Funkstation 1 in dem Strahlungsfeld der noch intakten Sendeantenne. Allerdings kann in der Station 35 keine Bewegungsrichtung mehr ermittelt werden. Dies kann dann als Anzeichen dafür verwendet werden, daß ein Fehler im Überwachungssystem aufgetreten ist, so daß auf diese Weise eine Kontrolle über die Funktionsfähigkeit der im System installierten Feststationen 10 möglich ist. Bei der Verwendung von mehreren Feststationen 10 beispielsweise in dem beschriebenen Überwachungssystem unterscheiden sich die Kodierungen der von den Sendeantennen 15 und 20 abzustrahlenden Funksignale nicht nur untereinander, sondern auch zwischen den einzelnen Feststationen 10. Auf diese Weise sind Aufenthaltsort und Bewegungsrichtung der mobilen Funkstation 1 von der Station 35 eindeutig ermittelbar.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel können auch mehr als zwei Sendeantennen für die Feststation 10 vorgesehen sein, die ebenfalls jeweils unterschiedlich kodierte Funksignale so in unterschiedlicher Richtung abstrahlen, daß der Strahlungsbereich 5 der Feststation 10 in entsprechende nicht nennenswert überlappende Strahlungsfelder aufgeteilt wird. Auf diese Weise lassen sich Aufenthaltsort, Bewegung und Bewegungsrichtung der mobilen Funkstation 1 im Strahlungsbereich 5 der Feststation 10 noch genauer ermitteln.

Claims

1. Verfahren zum Bestimmen des Aufenthaltsortes einer mobilen Funkstation (1) im Strahlungsbereich (5) mindestens einer Feststation (10), dadurch gekennzeichnet, daß von der Feststation (10) mindestens zwei unterschiedlich codierte Signale von jeweils einer Antenne (15, 20) in unterschiedliche Richtung abgestrahlt werden, so daß der Strahlungsbereich (5) der Feststation (10) in entsprechende nicht nennenswert überlappende Strahlungsfelder (25, 30) aufgeteilt wird, daß je nach Standort der mobilen Funkstation (1) im Strahlungsfeld (25, 30) einer der Antennen (15, 20) das von der entsprechenden Antenne (15, 20) abgestrahlte Signal von der mobilen Funkstation (1) empfangen wird, daß in Abhängigkeit von der Codierung des empfangenen Signals eine Nachricht an eine vorzugsweise ortsfeste Station (35) weitergesendet wird und daß in der Station (35) der Aufenthaltsort der mobilen Funkstation (1) in Abhängigkeit von der Nachricht ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der mobilen Funkstation (1) empfangene Signal an die Station (35) weitergeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegung der mobilen Funkstation (1) im Strahlungsbereich (5) der Feststation (10) ermittelt wird, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes unterschiedlich codierte Signale in der mobilen Funkstation (1) empfangen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung der mobilen Funkstation (1) im Strahlungsbereich (5) der Feststation (10) in Abhängigkeit des zeitlichen Eintreffens der unterschiedlich codierten Signale in der mobilen Funkstation (1) ermittelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ermittlung einer Bewegungsrichtung der mobilen Funkstation (1), die nicht einer vorgegebenen Bewegungsrichtung entspricht, von der Station (35) Alarm ausgelöst wird.

6. Feststation (10) zur Aussendung von Ortsinformationen in einem Strahlungsbereich (5), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Antennen (15, 20) vorgesehen sind, die Funksignale in unterschiedliche Richtungen so abstrahlen, daß der Strahlungsbereich (5) der Feststation (10) in entsprechende nicht nennenswert überlappende Strahlungsfelder (25, 30) aufgeteilt sind, daß die Antennen (15, 20) mit einem Code-Erzeugungsmittel (40) verbunden sind und daß das Code-Erzeugungsmittel (40) an die Antennen (15, 20) Funksignale mit jeweils unterschiedlicher Codierung abgibt.