<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze en inrichting voor het localiseren van voorwerpen, en module hierbij aangewend. Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het localiseren van voorwerpen, meer speciaal voor het draadloos localiseren van een module, met andere woorden het bepalen van de positie van deze module.
Men kent reeds verschillende systemen voor het uitvoeren van een localisatie. De meeste van deze bekende systemen vertonen echter het nadeel dat zij ofwel weinig accuraat zijn, ofwel bijzonder duur zijn.
Een van de meest bekende systemen is het Global Positioning System (GPS). Een nadeel van dergelijk systeem bestaat erin dat hiertoe gebruik dient gemaakt te worden van satellietverbindingen, waardoor een dergelijk systeem in de privésector uitsluitend commercieel rendabel is wanneer het op grote schaal kan worden aangewend.
De uitvinding beoogt een werkwijze en inrichting die toelaat om een vrij juiste localisatie uit te voeren, aan relatief geringe kost.
De uitvinding beoogt eveneens een werkwijze waarbij eventueel gebruik kan worden gemaakt van een bestaand netwerk, bijvoorbeeld een telefonienetwerk, waardoor de kostprijs voor het commercialiseren van het systeem gering kan worden gehouden.
De uitvinding beoogt eveneens een werkwijze die toelaat dat een localisatie kan worden uitgevoerd door middel van een
<Desc/Clms Page number 2>
initiatief waarbij de netwerkbeheerder niet meer dient te worden betrokken.
Hiertoe voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het localiseren van voorwerpen, waarbij gebruik wordt gemaakt van minstens één draadloos cellulair communicatienetwerk met verscheidene vaste basisstations en minstens één verplaatsbare te localiseren module, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze bestaat in het vanaf de module, bij voorkeur opeenvolgend, tot stand brengen van communicatieverbindingen met één of meerdere van voornoemde basisstations ; het aan de module door middel van deze communicatieverbindingen inwinnen van gegevens die representatief zijn voor de lengte van de weg afgelegd door de signalen die bij de voornoemde communicatieverbindingen worden uitgewisseld, dit met betrekking tot ieder van de betreffende basisstations ; en het uit deze gegevens afleiden van de locatie van de module.
Het is duidelijk dat volgens deze werkwijze een localisatie uitgaande vanaf de module kan worden uitgevoerd, of althans minstens een aantal gegevens vanaf de module kunnen worden ingewonnen, die de localisatie toelaten, zodanig dat de beheerder van het communicatienetwerk niet meer noodzakelijk de initiatiefnemer en/of uitvoerder moet zijn.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de werkwijze daardoor gekenmerkt dat gebruik wordt gemaakt van een communicatienetwerk dat het zogenaamde TDMA-principe (Time Division Multiple Access) of een gelijkaardig principe toepast, waarbij door het netwerk en/of basisstation een timingparameter aan de module wordt bekend gemaakt die functie is van de afstand tussen de module en het communicerende basisstation, en dat de timingparameters die
<Desc/Clms Page number 3>
via de respectievelijke communicatieverbindingen worden verkregen door de module worden aangewend als gegevens voor het nadien uitvoeren van de localisatie. Op deze wijze wordt voordelig gebruik gemaakt van een bekend principe, dat oorspronkelijk bedoeld is om tijdsvertragingen op te vangen, om nu gegevens in te winnen die een localisatie toelaten.
Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van een communicatienetwerk waarvan de aanpalende basisstations op verschillende frequenties werkzaam zijn en voorziet de module in het scannen van de betreffende frequentieband om via deze scanbewerking communicatieverbindingen met meerdere basisstations te verwezenlijken.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de uitvinding zullen gegevens ingewonnen worden bij alle bereikbare basisstations van het netwerk. Op deze wijze wordt bekomen dat nadien een localisatie kan worden uitgevoerd met een zo groot als mogelijke nauwkeurigheid.
Alhoewel de voornoemde communicatieverbindingen bij voorkeur opeenvolgend worden gerealiseerd, wordt volgens de uitvinding niet uitgesloten dat één of meer van deze communicatieverbindingen gelijktijdig tot stand of door middel van overlappende procedures tot stand worden gebracht, bijvoorbeeld door gelijktijdig op de verschillende frequenties van meerdere basisstations te werken.
In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden de ingewonnen gegevens verzameld in een module door hierin een bestand op te bouwen, waarbij de in dit bestand opgenomen gegevens al dan niet voorafgaand nog bewerkt worden.
<Desc/Clms Page number 4>
In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden de voornoemde gegevens door de module doorgezonden naar een gegevensverwerkingscentrum, bij voorkeur via hetzelfde cellulair communicatienetwerk, en wordt de locatie van de module in dit gegevensverwerkingscentrum bepaald door de gegevens die afkomstig zijn van de module om te zetten in afstanden tussen de module en ieder betreffend basisstation en vervolgens een trigonometrische bewerking uit te voeren.
Om het aantal te realiseren verbindingen te beperken en de procedure zo snel als mogelijk uit te voeren, zullen deze gegevens worden doorgezonden bij de laatste communicatieverbinding die tot stand werd gebracht met de voornoemde basisstations, meer speciaal de laatste communicatieverbinding die werd aangewend om de voornoemde gegevens te verzamelen.
Volgens een bijzonder kenmerk van de uitvinding wordt de locatie bij voorkeur automatisch gecorreleerd met bijkomende informatie, teneinde een meer nauwkeurige localisatie te verkrijgen. Deze bijkomende informatie kan bestaan uit topologische informatie en/of informatie omtrent de beweging van het voertuig, waarbij de informatie van deze beweging kan verkregen zijn door de voornoemde handelingen enkele malen achter elkaar te herhalen.
Het resultaat van de localisatie kan aan verschillende bronnen worden doorgestuurd. Indien het de bedoeling is dat het gegevensverwerkingscentrum ingrijpt of een ingreep laat uitvoeren, bijvoorbeeld hulp verleent wanneer de localisatie werd doorgegeven ingevolge een noodoproep, zal het gegevensverwerkingscentrum deze informatie zelf benutten of doorgeven aan hulpinstanties of dergelijke. In dat geval hoeft het resultaat van de locatie niet noodzakelijk aan de
<Desc/Clms Page number 5>
module te worden teruggeseind. Wel kan bijvoorbeeld een signaal worden doorgegeven dat de noodoproep en gegevens voor de locatie goed ontvangen zijn.
In het geval dat de gegevens slecht ontvangen zijn kan in een automatisch proces worden voorzien waarbij het gegevensverwerkingscentrum een signaal aan de module doorgeeft, waardoor deze module automatisch de voornoemde procedure herhaald.
Volgens een alternatief, waarbij het de bedoeling is dat ter plaatse van de module de locatie bekend raakt, zal het gegevensverwerkingscentrum de locatie doorseinen aan de module, bijvoorbeeld in de vorm van een gesproken boodschap, in de vorm van doorgeseinde coördinaten of in enige andere vorm.
In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de module geïntegreerd in, of wordt deze module gevormd door een mobiele, bijvoorbeeld draagbare, telefoon. Meer speciaal nog geniet het de voorkeur dat hierbij voor de localisatie en de gesprekscommunicatie gebruik wordt gemaakt van het zelfde netwerk, in het bijzonder een GSM-netwerk (Global System for Mobile communications).
In een bijzondere uitvoeringsvorm zal de module worden uitgerust met een noodfunctie, bijvoorbeeld een bijzondere toets of een bijzonder in te drukken code, waarbij bij het bedienen van deze functie automatisch een localisering, zoals voornoemd, wordt uitgevoerd.
Opgemerkt wordt dat het gegevensverwerkingscentrum van verschillende aard kan zijn. In wezen kan dit één centrum zijn, of kan dit ook bestaan uit de combinatie van
<Desc/Clms Page number 6>
verschillende deelcentra. Het begrip gegevensverwerkingscentrum dient in de breedste zin te worden geïnterpreteerd en dit kan dus zowel bestaan uit een kantoor waar de gegevens terechtkomen en worden behandeld, als uit automatisch werkende computereenheden, waarbij er eventueel geen personen meer aan te pas komen.
In een bijzondere uitvoeringsvorm kan de locatie ook in de module zelf worden berekend, alsmede eventueel weergegeven worden aan deze module. Voorwaarde is dan wel dat de posities van de basisstations in de module gekend zijn, hetzij hierin gestockeerd zijn, hetzij deze basisstations hun positie doorsturen naar de module, bijvoorbeeld tijdens het verwezenlijken van de voornoemde communicatieverbindingen.
Uit het voorgaande is het duidelijk dat de localisatie ofwel door de module kan aangevraagd worden, ofwel door het gegevensverwerkingscentrum. De laatste toepassing kan nuttig zijn voor het opsporen van personen die in het bezit zijn van zulke module of van voorwerpen waarin zulke module aanwezig is of is aangebracht.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het realiseren van de voornoemde werkwijze, alsmede op een module die hierbij kan worden aangewend, waarvan de kenmerken uit de verdere beschrijving zullen blijken.
Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, is hierna als voorbeeld zonder enig beperkend karakter een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin :
<Desc/Clms Page number 7>
figuur 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 2 schematisch een blokschema weergeeft van een module volgens de uitvinding.
Zoals weergegeven in figuur 1 heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze en een inrichting 1 voor het localiseren van een voorwerp, meer speciaal een zieh verplaatsende of verplaatsbare module 2, of een voorwerp dat zulke module bevat.
Volgens de uitvinding wordt hiertoe gebruik gemaakt van een draadloos cellulair communicatienetwerk 3 met verscheidene vaste basisstations 4 tot 9. Deze basisstations bestaan zoals bekend uit zend-en ontvangsteenheden die ieder een welbepaalde actieradius 10 hebben, welke in figuur 1 schematisch door middel van cirkels met een straal R zijn aangeduid.
In het hierna verder beschreven voorbeeld bestaat het draadloos cellulair communicatienetwerk 3 uit een GSM-netwerk en bestaat de module 2 uit een draagbaar telefoontoestel.
EMI7.1
Verder omvat het systeem, met andere woorden de inrichting 1, minstens één gegevensverwerkingscentrum 11 en is de module 2, respectievelijk het draagbaar telefoontoestel, voorzien van een aantal elektronische schakelingen 12 die toelaten om de hierna beschreven stappen van de werkwijze uit te voeren. De specifieke opbouw van deze elektronica wordt niet in detail beschreven daar deze in een groot aantal varianten kan worden verwezenlijkt, en bovendien kan worden verwezenlijkt door elke vakman die over de hierna
<Desc/Clms Page number 8>
beschreven informatie en kenmerken van de uitvinding beschikt.
Volgens de werkwijze van de uitvinding worden bij het uitvoeren van een localisatie vanaf de module 2 opeenvolgend communicatieverbindingen 13 tot 18 tot stand gebracht met meerdere van voornoemde basisstations, respectievelijk 4 tot 9.
In het geval van een GSM-netwerk zijn minstens de aanpalende basisstations 4 tot 9 zoals bekend werkzaam op verschillende frequenties. Om de voornoemde opeenvolgende communicatieverbindingen 13 tot 18 tot stand te brengen, dienen dan ook communicaties te worden gerealiseerd op de betreffende frequenties. Aangezien deze frequenties verschillen in functie van de basisstations, en de beschikbare frequenties die toelaten om verbindingen te realiseren dan ook afhankelijk zijn van de plaats waar de module 2 zieh bevindt, worden deze frequenties automatisch bepaald, bijvoorbeeld door het vanaf de module 2 scannen van de betreffende frequentieband.
Wanneer bij het scannen op een bruikbare frequentie wordt gekomen, wordt een eerste communicatieverbinding 13, bijvoorbeeld met het basisstation 4, gerealiseerd, die in wezen bestaat uit een telefonische oproep via dewelke de noodzakelijke gegevens voor de locatie worden ingewonnen, welke gegevens hierna nog worden beschreven. Van zodra dit signaal bekend is wordt dit in een geheugen in de elektronische schakeling 12 bewaard en wordt door middel van de voornoemde scan- bewerking een volgende bruikbare frequentie bepaald, waarna terug een communicatieverbinding, aldus met een ander basisstation,
<Desc/Clms Page number 9>
tot stand wordt gebracht, bijvoorbeeld de communicatieverbinding 14 met het basisstation 5.
De voornoemde procedure wordt dan verschillende malen herhaald. Dit aantal kan eventueel begrensd worden, doch bij voorkeur wordt een verbinding gezocht met alle bereikbare basisstations 4 tot 9. In dit geval worden dus zes communicatieverbindingen 4 tot 9 gevormd.
Opgemerkt wordt dat duidelijkheidshalve in figuur 1 slechts die basisstations weergegeven zijn waarmee in het voorbeeld communicatieverbindingen 4 tot 9 worden gemaakt, doch dat zulk communicatienetwerk 3 daarnaast nog veel meer basisstations bevat.
De ingewonnen gegevens bestaan in het geval van een communicatienetwerk 3 dat het zogenaamde TDMA-principe (Time Division Multiple Access) toepast, zoals dat het geval is bij een GSM-netwerk, bij voorkeur uit de daarbij aangewende timingparameter, daar dergelijke timingparameter zoals hierna uiteengezet inderdaad een gegeven vormt waaruit de afstand tussen de module 2 en het betreffende basisstation kan worden afgeleid.
Volgens het TDMA-principe wordt de tijd van een basisstation om te communiceren verdeeld in kleine periodes en krijgt elke gebruiker van het netwerk slechts toegang tot bepaalde periodes zodanig dat via één basisstation verschillende gebruikers kunnen bediend worden. Bij het realiseren van een communicatie is het dan ook van belang dat de informatie van de gebruiker het basisstation op welbepaalde ogenblikken bereikt, zodanig dat signalen van de verschillende gebruikers elkaar niet verstoren, doch elkaar geordend opvolgen.
<Desc/Clms Page number 10>
Aangezien de tijd nodig voor een signaaloverdracht langs de ether afhankelijk is van de af te leggen afstand, dienen de ogenblikken waarop deze informatie wordt doorgezonden vanaf de module 2 afgestemd te worden op deze afstand, zodanig dat zij het basisstation alleen op de gepaste ogenblikken bereikt, met andere woorden gedurende de perioden die voorbehouden zijn voor de betreffende communicatie.
Dit alles wordt in een GSM-netwerk geregeld door middel van een timingparameter. Hierbij zendt ieder basisstation regelmatig een bepaald signaal uit. Wanneer door een GSM-toestel, in dit geval de module 2, een communicatieverbinding wordt aangegaan, zendt deze module een signaal terug, zodat aan het betreffende basisstation uit het tijdsinterval tussen het verzenden van een signaal en het terug ontvangen van een signaal een waarde kan worden berekend die representatief is voor de optredende tijdsvertraging. Aansluitend zendt het betreffende basisstation een signaal uit dat functie is van deze vertraging en dus van de afstand tussen de module 2 en het betreffende basisstation, hetgeen de timingparameter wordt genoemd.
De daarna door de module uitgezonden informatie wordt dan met behulp van deze timingparameter vanaf de module 2 verzonden op een wijze dat deze informatie het basisstation op de gewenste ogenblikken bereikt, met andere woorden gedurende de tijdsintervallen die ter beschikking staan.
Volgens de uitvinding worden de communicatiemiddelen 11 tot 16 telkens slechts zolang als nodig in stand gehouden. Dit betekent dat iedere communicatieverbinding 11 tot 15 onmiddellijk terug verbroken wordt van zodra de nodige gegevens verkregen zijn, met andere woorden van zodra de timingparameter bekend is.
<Desc/Clms Page number 11>
De ingewonnen gegevens, met andere woorden de timingparameters, worden in de module in een geheugen bewaard.
Wanneer de timingparameter van de laatste communicatieverbinding 16 bekend is, wordt deze verbinding bij voorkeur niet onderbroken, doch worden aansluitend via deze verbinding de ingewonnen gegevens doorgeseind naar het betreffende basisstation 9 en via een verbinding 19, bijvoorbeeld een telefoonverbinding, naar het gegevensverwerkingscentrum 11 geleid.
In dit gegevensverwerkingscentrum 11 worden de gegevens die afkomstig zijn van de module 2 omgezet in afstanden tussen de module 2 en de basisstations 4 tot 9 en wordt de locatie berekend door middel van bijvoorbeeld een trigonometrische bewerking. Het is duidelijk dat inderdaad de locatie kan worden bepaald, daar enerzijds de afstanden van de module 2 tot aan de basisstations bekend zijn, en de posities van de basisstations 4 tot 9 een vast gegeven vormen.
Ook stelt het geen probleem om te weten welke afstand bij welk baisstation behoort, daar elke afstand via een communicatieverbinding met een bepaalde frequentie werd bepaald, en uit deze frequentie af te leiden is met welk basisstation de afstand verband houdt.
Hierbij kan de locatie worden gecorreleerd met topologische informatie. Dit betekent bijvoorbeeld, wanneer geweten is dat de module 2 zieh in een voertuig bevindt, men er van uitgaat dat dit voertuig zieh op een weg bevindt, en dat men aanneemt dat dit de weg is die zieh het dichtste bevindt bij de locatie die via de trigonometrische bewerking bepaald werd.
<Desc/Clms Page number 12>
Zoals voornoemd kan het resultaat van de locatie al dan niet worden doorgegeven aan de module 2.
De uitvinding heeft ook betrekking op de inrichting 1 die hierbij wordt aangewend, die, zoals uit het voorgaande kan worden afgeleid, bestaat in de combinatie van een cellulair communicatienetwerk 3, bijvoorbeeld een GSM-netwerk ; een module 2 die is uitgerust met een elektronische schakeling 12 voor het uitvoeren van de hiervoor beschreven werkwijze ; en een gegevensverwerkingscentrum 11 dat de gegevens ingewonnen door de module 2 kan ontvangen.
De uitvinding heeft verder ook betrekking op de module 2 die tot dit doel kan worden aangewend, en die, zoals schematisch in figuur 2 is weergegeven een elektronische schakeling 12 vertoont die hoofdzakelijk is samengesteld uit middelen 20 voor het starten van de localisatie ; middelen 21 voor het inwinnen en verzamelen van de voornoemde gegevens ; en een daarmee samenwerkende zend-en ontvangsteenheid 22.
De middelen 20 voor het starten van de localisatie bestaan ofwel uit een toets of schakelaar waarmee een startsignaal kan worden gegeven, ofwel uit een elektronisch circuit dat zulk startsignaal aflevert na het inbrengen van een code, bijvoorbeeld via het toetsenbord 23 van de module 2.
De middelen 21 voor het inwinnen en verzamelen van de voornoemde gegevens bestaan hoofdzakelijk uit een scanner 24 om de voornoemde scanbewerking uit te voeren ; schakelmiddelen 25 om opeenvolgend de verschillende scanbewerkingen te realiseren en uiteindelijk een communicatieverbinding 18 te maken om de gegevens naar het
<Desc/Clms Page number 13>
gegevensverwerkingscentrum 11 te zenden ; en een geheugen 26 waarin de voornoemde gegevens tijdelijk worden opgeslagen.
Het is duidelijk dat de huidige uitvinding geenszins beperkt is tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dat dergelijke werkwijze voor het localiseren van voorwerpen, alsmede de daartoe aangewende inrichting 1 en module 2 volgens verschillende varianten kunnen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
Zo bijvoorbeeld hoeft het communicatienetwerk niet noodzakelijk een GSM-netwerk te zijn en hoeft de module 2 niet noodzakelijk deel uit te maken van een telefoontoestel. Opgemerkt wordt dat volgens de uitvinding in principe ook een localisatie kan worden uitgevoerd waarbij slechts een communicatieverbinding tot stand wordt gebracht, bijvoorbeeld in het geval dat slechts één basisstation bereikbaar zou zijn. Het is duidelijk dat deze localisatie geen trigonometrische berekening toelaat en dat slechts een vage plaatsbepaling mogelijk is, die echter in bepaalde gevallen reeds voldoende toereikend is.
Ook wordt opgemerkt dat het niet uitgesloten is om volgens de uitvinding de localisatie met behulp van meerdere netwerken uit te voeren. In de uitvoering van figuur 1 zou bijvoorbeeld in het geval van een noodsituatie zowel een localisatie kunnen geschieden gebruik makende van het netwerk 3 waar de abonneevan de module 2 is op aangesloten, als van andere netwerken waarvoor geen abonneegeld wordt betaald.
<Desc / Clms Page number 1>
Method and device for locating objects, and module used in this. This invention relates to a method and apparatus for locating objects, more particularly for wirelessly locating a module, in other words determining the position of this module.
Various systems are already known for performing a localization. Most of these known systems, however, have the disadvantage that they are either inaccurate or very expensive.
One of the most famous systems is the Global Positioning System (GPS). A disadvantage of such a system is that satellite connections must be used for this purpose, so that such a system in the private sector is only commercially viable if it can be used on a large scale.
The object of the invention is a method and device that allow to perform a fairly correct localization, at relatively low cost.
The invention also aims at a method in which use can optionally be made of an existing network, for instance a telephone network, whereby the cost price for commercializing the system can be kept low.
The invention also contemplates a method which allows a localization to be carried out by means of a
<Desc / Clms Page number 2>
initiative in which the network operator should no longer be involved.
To this end, the invention provides a method for locating objects, using at least one wireless cellular communication network with several fixed base stations and at least one movable module to be located, characterized in that the method consists of starting from the module, preferably sequentially establishing communication connections to one or more of said base stations; acquiring to the module by means of these communication links data representative of the length of the road traveled by the signals exchanged at the aforementioned communication links, with respect to each of the respective base stations; and deriving the location of the module from this data.
It is clear that according to this method a localization can be carried out from the module, or at least some data can be obtained from the module, which permit the localization, such that the manager of the communication network is no longer necessarily the initiator and / or performer.
In a preferred embodiment, the method is characterized in that use is made of a communication network which applies the so-called TDMA principle (Time Division Multiple Access) or a similar principle, whereby a timing parameter is made known to the module by the network and / or base station. that function is of the distance between the module and the communicating base station, and that the timing parameters
<Desc / Clms Page number 3>
through the respective communication links obtained by the module are used as data for subsequent localization. In this way, advantage is made of a well-known principle, which was originally intended to compensate for time delays, to now collect data that allow a localization.
Preferably, use is made of a communication network, the adjacent base stations of which operate at different frequencies and the module provides for the scanning of the relevant frequency band in order to establish communication connections with several base stations via this scanning operation.
According to a preferred embodiment of the invention, data will be collected from all reachable base stations of the network. In this way it is obtained that a localization can be carried out afterwards with the greatest possible accuracy.
Although the aforementioned communication connections are preferably realized consecutively, according to the invention it is not excluded that one or more of these communication connections are established simultaneously or by means of overlapping procedures, for instance by operating simultaneously on the different frequencies of several base stations.
In the most preferred embodiment, the collected data is collected in a module by building a file therein, with the data included in this file being processed beforehand or not.
<Desc / Clms Page number 4>
In the most preferred embodiment, the aforementioned data is forwarded by the module to a data processing center, preferably via the same cellular communication network, and the location of the module in this data processing center is determined by converting the data coming from the module into distances between the module and each affected base station and then perform a trigonometric operation.
In order to limit the number of connections to be made and to carry out the procedure as quickly as possible, this data will be forwarded at the last communication connection established with the aforementioned base stations, in particular the last communication connection used to process the aforementioned data. to collect.
According to a particular feature of the invention, the location is preferably automatically correlated with additional information in order to obtain a more accurate localization. This additional information may consist of topological information and / or information about the movement of the vehicle, the information of this movement being obtained by repeating the aforementioned operations several times in succession.
The result of the localization can be forwarded to various sources. If it is intended that the data processing center intervenes or has an intervention carried out, for example, provides assistance when the localization was passed on due to an emergency call, the data processing center will use this information itself or pass it on to auxiliary authorities or the like. In that case, the result of the location does not necessarily have to be
<Desc / Clms Page number 5>
module to be returned. For example, a signal can be sent that the emergency call and data for the location have been well received.
In the event that the data is poorly received, an automatic process can be provided in which the data processing center transmits a signal to the module, whereby this module automatically repeats the aforementioned procedure.
According to an alternative, where the location of the module is intended to become known, the data processing center will transmit the location to the module, for example in the form of a voice message, in the form of transmitted coordinates or in any other form .
In the most preferred embodiment, the module is integrated in, or is constituted by, a mobile, e.g. portable, telephone. More particularly, it is preferred that the same network be used for localization and call communication, in particular a GSM network (Global System for Mobile communications).
In a special embodiment, the module will be equipped with an emergency function, for instance a special key or a special code to be pressed, whereby a localization, as mentioned above, is automatically performed when this function is operated.
It is noted that the data processing center can be of various nature. In essence, this can be one center, or it can also consist of the combination of
<Desc / Clms Page number 6>
different sub-centers. The term data processing center is to be interpreted in the broadest sense and can therefore consist of an office where the data ends up and is handled, as well as automatically operating computer units, which may involve no more persons.
In a special embodiment, the location can also be calculated in the module itself, as well as possibly displayed on this module. A condition is then that the positions of the base stations in the module are known, or are stored therein, or that these base stations forward their position to the module, for example during the realization of the aforementioned communication connections.
From the above it is clear that the localization can be requested either by the module or by the data processing center. The latter application may be useful for locating persons who are in possession of such a module or of objects in which such a module is or is present.
The invention also relates to a device for realizing the aforementioned method, as well as to a module that can be used here, the features of which will become apparent from the further description.
With the insight to better demonstrate the features according to the invention, a preferred embodiment is described below without any limiting character with reference to the accompanying drawings, in which:
<Desc / Clms Page number 7>
figure 1 schematically represents a device according to the invention; figure 2 schematically represents a block diagram of a module according to the invention.
As shown in Figure 1, the invention relates to a method and an apparatus 1 for locating an object, more particularly a moving or movable module 2, or an object containing such a module.
According to the invention, use is made for this purpose of a wireless cellular communication network 3 with several fixed base stations 4 to 9. These base stations consist, as is known, of transmitting and receiving units, each having a specific operating range 10, which are shown schematically in Fig. 1 by means of circles with a radius R are indicated.
In the example further described below, the wireless cellular communication network 3 consists of a GSM network and the module 2 consists of a portable telephone.
EMI7.1
Furthermore, the system, in other words the device 1, comprises at least one data processing center 11 and the module 2, respectively the portable telephone, is provided with a number of electronic circuits 12 which allow to carry out the steps of the method described below. The specific construction of this electronics is not described in detail as it can be realized in a large number of variants, and moreover it can be realized by any expert skilled in the art
<Desc / Clms Page number 8>
described information and features of the invention.
According to the method of the invention, when performing a localization from the module 2, communication links 13 to 18 are successively established with a plurality of said base stations, 4 to 9 respectively.
In the case of a GSM network, at least the adjacent base stations 4 to 9 are known to operate at different frequencies. Therefore, in order to establish the aforementioned successive communication links 13 to 18, communications must be realized on the respective frequencies. Since these frequencies differ in function of the base stations, and the available frequencies that allow to establish connections therefore depend on where the module 2 is located, these frequencies are determined automatically, for example by scanning the module from the module 2. concerning frequency band.
When scanning reaches a usable frequency, a first communication link 13, for example with the base station 4, is established, which essentially consists of a telephone call through which the necessary data for the location are obtained, which data will be described below. . As soon as this signal is known, it is stored in a memory in the electronic circuit 12 and a further usable frequency is determined by means of the aforementioned scanning operation, after which a communication connection, thus with another base station, is restored.
<Desc / Clms Page number 9>
is established, for example the communication link 14 with the base station 5.
The aforementioned procedure is then repeated several times. This number can optionally be limited, but preferably a connection is sought with all accessible base stations 4 to 9. In this case six communication connections 4 to 9 are thus formed.
It is noted that for the sake of clarity, Figure 1 shows only those base stations with which communication connections 4 to 9 are made in the example, but that such communication network 3 also contains many more base stations.
In the case of a communication network 3 which applies the so-called TDMA (Time Division Multiple Access) principle, as is the case with a GSM network, the data obtained consists of the timing parameter used therein, since such timing parameter is set out below. indeed, it is a data from which the distance between the module 2 and the relevant base station can be derived.
According to the TDMA principle, the time of a base station to communicate is divided into small periods and each user of the network only has access to certain periods such that different users can be served via one base station. When realizing a communication it is therefore important that the information of the user reaches the base station at specific times, such that signals from the different users do not disturb each other, but follow each other in an orderly manner.
<Desc / Clms Page number 10>
Since the time required for a terrestrial signal transmission depends on the distance to be traveled, the times at which this information is transmitted from the module 2 should be tuned to this distance so that it reaches the base station only at the appropriate times, in other words, during the periods reserved for the communication in question.
All this is controlled in a GSM network by means of a timing parameter. Each base station regularly transmits a certain signal. When a communication connection is established by a GSM device, in this case the module 2, this module sends back a signal, so that a value can be given to the relevant base station from the time interval between sending a signal and receiving a signal back. be calculated which is representative of the occurring time delay. Subsequently, the relevant base station sends a signal which is a function of this delay and thus of the distance between the module 2 and the relevant base station, which is called the timing parameter.
The information subsequently transmitted by the module is then sent from the module 2 by means of this timing parameter in such a way that this information reaches the base station at the desired moments, in other words during the time intervals available.
According to the invention, the communication means 11 to 16 are only maintained for as long as necessary. This means that any communication link 11 to 15 is immediately disconnected again as soon as the necessary data is obtained, in other words as soon as the timing parameter is known.
<Desc / Clms Page number 11>
The acquired data, in other words the timing parameters, are stored in the module in a memory.
When the timing parameter of the last communication connection 16 is known, this connection is preferably not interrupted, but subsequently the acquired data is forwarded via this connection to the relevant base station 9 and via a connection 19, for example a telephone connection, to the data processing center 11.
In this data processing center 11, the data coming from the module 2 is converted into distances between the module 2 and the base stations 4 to 9 and the location is calculated by, for example, a trigonometric operation. It is clear that the location can indeed be determined, since the distances of the module 2 from the base stations are known on the one hand, and the positions of the base stations 4 to 9 are fixed.
It also poses no problem to know which distance belongs to which base station, since each distance was determined via a communication link with a certain frequency, and from this frequency it can be deduced from which base station the distance relates.
The location can be correlated with topological information. This means, for example, if the module 2 is known to be in a vehicle, it is assumed that this vehicle is on a road, and that it is assumed to be the road closest to the location via the trigonometric processing was determined.
<Desc / Clms Page number 12>
As mentioned above, the result of the location may or may not be passed on to module 2.
The invention also relates to the device 1 employed herein, which, as can be deduced from the foregoing, consists in the combination of a cellular communication network 3, for example a GSM network; a module 2 equipped with an electronic circuit 12 for carrying out the above-described method; and a data processing center 11 that can receive the data collected by the module 2.
The invention furthermore also relates to the module 2 which can be used for this purpose and which, as schematically shown in figure 2, has an electronic circuit 12 mainly composed of means 20 for starting the localization; means 21 for collecting and collecting said data; and a transmitting and receiving unit cooperating therewith 22.
The means for starting the localization consist either of a key or switch with which a start signal can be given, or of an electronic circuit which delivers such a start signal after entering a code, for instance via the keyboard 23 of the module 2.
The means 21 for collecting and collecting the aforementioned data mainly consists of a scanner 24 for performing the aforementioned scanning operation; switching means 25 to successively realize the different scanning operations and finally to make a communication connection 18 to transfer the data to the
<Desc / Clms Page number 13>
send data processing center 11; and a memory 26 in which the aforementioned data are temporarily stored.
It is clear that the present invention is in no way limited to the exemplary embodiment shown in the figures, but that such a method of locating objects, as well as the device 1 and module 2 employed for this purpose, can be implemented without different features. within the scope of the invention.
For example, the communication network does not necessarily have to be a GSM network and the module 2 does not necessarily have to be part of a telephone set. It is noted that, in principle, according to the invention, a localization can also be carried out in which only one communication connection is established, for instance in the event that only one base station would be accessible. It is clear that this localization does not allow a trigonometric calculation and that only a vague position determination is possible, which is, however, already sufficient in some cases.
It is also noted that according to the invention it is not excluded to perform the localization using multiple networks. For example, in the embodiment of Figure 1, in the event of an emergency, a localization could be made using the network 3 to which the subscriber of the module 2 is connected, as well as other networks for which no subscriber fees are paid.