DE4340138A1

DE4340138A1 - Ortungssystem für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4340138A1
Application number: DE4340138A
Authority: DE
Inventors: Klaus Stanzl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-25
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1995-06-01

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Ortungssystem für Kraft fahrzeuge zu deren Wiederbeschaffung nach Diebstählen.

Die Zahl der Kraftfahrzeug-Diebstähle hat sich in den vergan genen Jahren sprunghaft erhöht. Neben den anscheinend uner sättlichen Absatzmärkten für gestohlene Kraftfahrzeuge ist dafür in erster Linie die unzureichende Diebstahlsicherung der Kraftfahrzeuge verantwortlich. Die hohe Diebstahlrate führt zu einem enormen Schaden für die Volkswirtschaft und äußert sich für den Autofahrer in extrem ansteigenden Kasko- Versicherungsprämien.

Heute angebotene Diebstahlsicherungen verfolgen in erster Li nie den Zweck, ein abgestelltes Fahrzeug gegen Aufbruch und Inbetriebnahme zu schützen. Die serienmäßigen Türschlösser der Kraftfahrzeuge bieten dabei keinen nennenswerten Wider stand. Auch zusätzliche akustische Alarmanlagen und elektro mechanische Blockierungen des Zündschlosses schrecken tat sächlich nur Gelegenheitsdiebe ab. Mit Hilfe durchdachter me chanischer Verriegelungen und den in jüngster Zeit entwickel ten elektronischen Wegfahrsperren läßt sich ein zuverlässiger Schutz vor unbefugter Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs be wirken. Natürlich können diese Maßnahmen nicht verhindern, daß das Kraftfahrzeug beispielsweise auf einen Lastkraftwagen geladen und abtransportiert wird.

Erfahrungen in den Vereinigten Staaten haben außerdem ge zeigt, daß sich mit einer Verbesserung passiver Sicherungs maßnahmen zwar die Zahl der Autodiebstähle reduzieren läßt, gleichzeitig jedoch die Zahl der unter Gewaltanwendung ge raubten Fahrzeuge sprunghaft ansteigt. Der Autofahrer wird in solchen Fällen einer sehr gefährlichen Situation ausgesetzt, und der Täter kommt auf für ihn einfache Art und Weise in den Besitz der Kfz-Schlüssel. Mit dem Besitz der Kfz-Schlüssel stellen jedoch auch die passiven Sicherheitseinrichtungen des Fahrzeugs kein Hindernis mehr da.

Da die Lage der Fahrgestellnummer den Dieben in aller Regel bekannt ist, kann ein gestohlener Wagen mit Hilfe der Fahrge stellnummer eines Unfall-Kraftfahrzeugs schnell auf nicht mehr nachweisbarer Art "legalisiert" werden.

Um gestohlene Fahrzeuge zu identifizieren, sind Systeme be kannt, bei denen im Fahrzeug fest installierte Sender perma nent ein bestimmtes codiertes elektromagnetisches Signal aus senden, das beim Überfahren von Kontaktschwellen, z. B. an Grenzstationen, einen Kontakt auslöst. Die Nachteile eines solchen Systems bestehen darin, daß ein Anpeilen des Senders theoretisch zwar möglich, in der Praxis jedoch mit einem ho hen Material- und Zeitaufwand verknüpft ist. Zudem kann ein permanent abstrahlender Sender innerhalb des Fahrzeuges sehr leicht lokalisiert und ausgeschaltet werden und verbraucht viel Energie.

Von der US-Army wird ein System zur Bestimmung von Positions koordinaten auch für zivile Nutzer angeboten, das sog. Glo bal-Positioning-System (GPS). Hierbei strahlt ein die Erde umspannender Verbund von Satelliten ein jeweils charakteri stisches elektromagnetisches Signal ab. Ein Empfänger auf der Erdoberfläche kann nun in hier nicht näher beschriebener Art und Weise durch einen Abgleich seiner Systemzeit mit der der Satelliten und durch Messung der Laufzeitunterschiede von mindestens drei verschiedenen Satellitensignalen seine Posi tionskoordinaten auf der Erdoberfläche mit einer Genauigkeit von ca. 100 m errechnen.

Dieses System wird beispielsweise in der Seefahrt oder bei Expeditionen in dünn besiedelten Regionen angewendet, weil es dem Nutzer eine schnelle Standortbestimmung mit relativ ein fachen Mitteln bei geringer Fehlerrate ermöglicht.

Im Hinblick auf die vorliegende Problematik bleibt jedoch festzustellen, daß man mit Hilfe eines GPS-Empfängers zwar seine eigene Position bestimmen kann, jedoch keinen Zugriff auf einen sich an einem unbekannten Ort befindlichen Empfän ger hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, das es ermöglicht, jederzeit von einer Zentrale aus die Positionsko ordinaten eines Fahrzeugs zu bestimmen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Ortungssystem ge löst, das folgende Merkmale in Kombination aufweist:

- eine Empfangsantenne und ein Empfangsteil für Signaldaten des Global-Positioning-Systems (GPS) im Fahrzeug;
- einen ebenfalls im Fahrzeug befindlichen und mit dem GPS- Empfangsteil gekoppelten Sender einer Mobilfunkeinheit, der in einem Telefonnetz arbeitet und im Sendebetrieb die vom GPS-Empfangsteil übertragenen GPS-Signaldaten zusam men mit einer bestimmten Fahrzeug-Codenummer an eine Te lefonnetzstation weitergibt und in das Telefonnetz speist;
- einen GPS-Rechner in einer Zentrale, der aus den über das Telefonnetz übermittelten GPS-Signaldaten die Positions koordinaten errechnet und dem Fahrzeug mit der entspre chenden Codenummer zuordnet.

Alternativ bietet sich zur Lösung der Aufgabe eine Variante des Ortungssystems an, die durch folgende Merkmale in Kombi nation gekennzeichnet ist:

- eine Empfangsantenne, ein Empfangsteil und ein Rechenteil zum Empfang und zur Auswertung von Signaldaten eines Glo bal-Positioning-Systems (GPS) im Fahrzeug;
- einen ebenfalls im Fahrzeug befindlichen und mit dem GPS- Rechenteil gekoppelten Sender einer Mobilfunkeinheit, die in einem Telefonnetz arbeitet und im Sendebetrieb die vom GPS-Rechenteil erhaltenen Daten über die Positionskoordi naten zusammen mit einer bestimmten Fahrzeug-Codenummer an eine Telefonnetzstation weitergibt und in das Telefon netz speist;
- eine Zentrale, die die über das Telefonnetz übermittelten Positionskoordinaten dem Fahrzeug mit der entsprechenden Codenummer zuordnet.

Diese beiden Systemvarianten haben den Vorteil, daß auf Wunsch der Standort des Fahrzeugs über einen herkömmlichen Telefonanschluß jederzeit zu bestimmen ist.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Strom versorgung der Systembauteile im Kraftfahrzeug durch separa te Akkus oder Batterien, wobei es sinnvoll ist, im Falle von Akkus diese über ein im Bedarfsfall aktivierbares Ladegerät an das Elektriknetz des Kraftfahrzeugs zu koppeln.

Auf diese Weise wird verhindert, daß sich durch einen Ausbau der Fahrzeugbatterie das Ortungssystem außer Kraft setzen läßt. Wichtig ist, daß das Ladegerät die Verbindung zum Elek triknetz des Kfz nur dann schaltet, wenn der Akku praktisch leer ist, da sich ansonsten die Systembauteile im Kraftfahr zeug leicht lokalisieren ließen. Alternativ kann der Lade strom auch vom Einschalten des Zündstroms abhängig sein.

Aus diesem Grund ist es auch unvorteilhaft, wenn der Sender kontinuierlich Daten abstrahlt, zumal dies auch zu einem ho hen Energieverbrauch und somit zu einer schnellen Entladung des Akkus führt.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß der Sender nur zu bestimmten Zeitpunkten ak tiv ist. Die Steuerung des Sendebetriebs kann entweder in kontinuierlichen Zeitabständen oder zusätzlich oder ersatz weise über einen Empfänger erfolgen, der nach Empfang be stimmter elektromagnetischer Signale den Sender in Betriebs zustand versetzt. Im einfachsten Fall kann dieser Empfänger im Telefonnetz arbeiten, wobei im Vergleich zu einem auf ein facherere elektromagnetische Signale reagierenden Fernauslö ser allerdings der Energieverbrauch in der Bereitschaftsstel lung sehr hoch ist.

Um die notwendigen Bauteile für das System im Fahrzeug unauf fällig unterbringen zu können, ist in noch weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß Mobilfunkeinheit und GPS-Empfangsteil sowie ggf. GPS-Rechenteil, Fernauslöser, Akku und Ladegerät in einer kompakten Baueinheit integriert sind, welche Anschlüsse für die Antenne und das Elektriknetz des Kraftfahrzeugs aufweist. Die Baueinheit kann an beliebi gen Stellen des Kraftfahrzeugs untergebracht werden und ist daher kaum mehr aufzufinden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgese hen, daß der Empfänger, der den Sender auf Anruf hin in den Betriebszustand versetzt, gleichzeitig ein Störsignal gene riert, welches die Motorelektronik des Kraftfahrzeugs beein flußt, wobei hier Kombinationslösungen mit bereits existenten Wegfahrsperren vorstellbar sind.

Dies hat den Vorteil, daß das Kraftfahrzeug im Zuge seiner Positionsbestimmung stillsetzbar ist und sich daher der Zu griff vereinfacht, zumal eine Notreparatur elektronischer Mo torsteuerungen kaum möglich ist.

Bei einem erfindungsgemäßen Ortungssystem, dessen Mobilfunk einheit kontinuierlich die GPS-Signaldaten an die Zentrale sendet, ist es zweckmäßig, die Daten vor ihrer Auswertung zu speichern und nur im Bedarfsfall weiter zu verarbeiten, da man so teure Rechenzeit spart. Im übrigen ist die Erfindung nicht auf das GPS der US-Army beschränkt, sondern kann sich in gleicher Weise mit Hilfe geeigneter Empfänger auch anderer Systeme bedienen.

In der beigefügten Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, auf das im Folgenden näher eingegangen wird.

Die Zeichnung zeigt ein Blockschaubild einer Baueinheit 10 ei nes Ortungssystems im Kraftfahrzeug. Sie besteht aus einer Antenne 12, die sowohl elektromagnetische Signale des Global- Positioning-Systems (GPS) empfangen als auch elektromagneti sche Signale eines D-Telefonnetzes empfangen und senden kann. Sie ist dementsprechend mit einem Sender 14 und einem Empfän ger 16 für ein D-Telefonnetz und mit einem GPS-Empfangsteil 18 verbunden.

Grundsätzlich ist es möglich, daß das Ortungssystem in einem beliebigen Funktelefonnetz, beispielsweise im zukünftig zu erwartenden E-Netz, arbeitet.

Ist es nun erforderlich, den Standort eines gestohlenen Kraftfahrzeuges zu bestimmen, wird der Empfänger 16 der Bau einheit 10 über das D-Telefonnetz mit einer codierten Nummer angefunkt. Der Empfänger 16 aktiviert daraufhin den Sender 14. Dieser strahlt die von der Antenne 12 empfangenen und vom GPS-Empfangsteil 18 auf zum D-Telefonnetz passendes Format konvertierten GPS-Signaldaten zusammen mit einer fahrzeugspe zifischen Codenummer ab. Dieser Vorgang dauert ungefähr 5 sec und wird stündlich wiederholt. Mit einer über eine D-Telefon netz-Leitung angeschlossenen Recheneinheit (nicht gezeigt) werden die Positionskoordinaten des Senders errechnet und dem zur Codenummer gehörigen Fahrzeug zugeordnet. Meldet sich der Sender 14 auf Anfrage nicht, wird die Überprüfung im 10-Minu ten-Takt wiederholt und ggf. eine Suchaktion mit Hilfe der letzten Positionsdaten eingeleitet.

Die Stromversorgung von Empfänger 16, Sender 14 und GPS-Emp fangsteil 18 erfolgt durch einen Akku 20. Dieser wird im Be darfsfall von einem Ladegerät 22 aufgeladen, das über An schlüsse 24 mit dem Elektriknetz des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Weil der Stromfluß zum Ladegerät auf den Bedarfsfall be schränkt ist, kann die Baueinheit 10 normalerweise nicht mit Meßgeräten lokalisiert werden.

Da die D-Telefonnetze in Kürze eine europaweite Ausbaustufe erreichen und das GPS sogar weltweit arbeitet, kann man das Fahrzeug nach der Diebstahlmeldung mit hoher Sicherheit loka lisieren.

Claims

1. Ortungssystem für Kraftfahrzeuge zu deren Wiederbeschaf fung nach Diebstählen, gekennzeichnet durch die Kombina tion folgender Merkmale:

- eine Empfangsantenne (12) und ein Empfangsteil (18) für Signaldaten des Global-Positioning-Systems (GPS) im Fahrzeug;
- einen ebenfalls im Fahrzeug befindlichen und mit dem GPS-Empfangsteil (18) gekoppelten Sender (14) einer Mobilfunkeinheit, der in einem Telefonnetz arbeitet und im Sendebetrieb die vom GPS-Empfangsteil (18) übertragenen GPS-Signaldaten zusammen mit einer be stimmten Fahrzeug-Codenummer an eine Telefonnetzsta tion weitergibt und in das Telefonnetz speist;
- einen GPS-Rechner in einer Zentrale, der aus den über das Telefonnetz übermittelten GPS-Signaldaten die Positionskoordinaten errechnet und dem Fahrzeug mit der entsprechenden Codenummer zuordnet.

2. Ortungssystem für Kraftfahrzeuge zu deren Widerbeschaf fung nach Diebstählen, gekennzeichnet durch die Kombina tion folgender Merkmale:

- eine Empfangsantenne (12), ein Empfangsteil (18) und ein Rechenteil zum Empfang und zur Auswertung von Si gnaldaten eines Global-Positioning-Systems (GPS) im Fahrzeug;
- einen ebenfalls im Fahrzeug befindlichen und mit dem GPS-Rechenteil gekoppelten Sender (14) einer Mobil funkeinheit, die in einem Telefonnetz arbeitet und im Sendebetrieb die vom GPS-Rechenteil erhaltenen Daten über die Positionskoordinaten zusammen mit einer be stimmten Fahrzeug-Codenummer an eine Telefonnetzsta tion weitergibt und in das Telefonnetz speist;
- eine Zentrale, die die über das Telefonnetz übermit telten Positionskoordinaten dem Fahrzeug mit der ent sprechenden Codenummer zuordnet.

3. Ortungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mobilfunkeinheit mit einem Empfänger (16) ausgestattet ist, der im Telefonnetz arbeitet und erst nach seinem Anwählen mit einer codierten Nummer den Sender (14) aktiviert.

4. Ortungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mobilfunkeinheit in bestimmten Zeitintervallen die GPS-Daten und die Fahrzeug-Codenum mer sendet und der Sender (14) zwischenzeitlich in Ruhe stellung ist.

5. Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mobilfunkeinheit mit ei nem Fernauslöser versehen ist, der bei Empfang eines be stimmten telefonunabhängigen, elektromagnetischen Auslö sesignals den Sender (14) aktiviert.

6. Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die GPS-Antenne, die Antenne des Empfängers und/oder die Antenne des Fernauslösers ei ne Einheit (12) bilden.

7. Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung der im Fahrzeug befindlichen Systembauteile (10) durch Akkus (20) oder Batterien erfolgt.

8. Ortungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Akkus (20) über ein mit dem Elektriknetz des Kraftfahrzeugs verbundenes Ladegerät (22) aufladbar sind.

9. Ortungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mobilfunkeinheit (14, 16) und das GPS-Empfangs teil (18) sowie ggf. Fernauslöser, Akku (20) und Ladege rät (22) in einer kompakten Baueinheit (10) integriert sind, welche Anschlüsse (24) für die Antenne und das Elektriknetz des Kraftfahrzeugs aufweist.

10. Ortungssystem nach einem der Ansprüche 5-9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Fernauslöser nach Empfang des Aus lösesignals ein Störsignal zum Beeinflussen der Motor elektronik des Kraftfahrzeugs generiert oder eine Weg fahrsperre einschaltet.

11. Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Manipulationen an der Mobil funkeinheit ein die Motorelektronik zerstörendes Span nungssignal generieren.

12. Ortungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die GPS-Signaldaten in der Zentrale vor der Auswertung in einem Zwischenspeicher ab gelegt sind.