DE10026181A1 - Sicherheitssystem zur automatischen Positionsbestimmung von Objekten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem zur automatischen Positionsbestimmung von Objekten, insbesondere von Kindern, mit einer mobilen Kommunikationseinheit (1), die dem Objekt zugeordnet ist, einer Positionsbestimmungseinheit (4), die Positionsdaten der Kommunikationseinheit (1) bestimmt, und einer Systemmanagementeinheit (2), die eine Benutzerschnittstelle (15) aufweist, und die die von der Positionsbestimmungseinheit (4) bestimmten Positionsdaten über die Benutzerschnittstelle (15) an eine Ausgabeeinheit (12) übergibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem und ein Verfahren zur automatischen Positionsbestimmung von Objekten, die eine Positionsbestimmung einer mobilen Kommunikationseinheit durchführen können und diese Positionsdaten bspw. als Rohdaten und/oder als Ortsbezeichnung über eine Benutzerschnittstelle einer Aus­ gabeeinheit zur Verfügung stellen.

In jüngster Zeit wird vermehrt gefordert, daß ein verbesserter Schutz von Kindern vor Straftätern aller Art sichergestellt wird. Der Schutz der Allgemeinheit und gera­ de auch der von Kindern sollte in unserer Gesellschaft einen hohen Stellenwert er­ halten.

Eine technische Möglichkeit zur Positionsüberwachung von Kindern ergibt sich beispielsweise aus der Druckschrift US 5,617,074. Dort ist eine Vorrichtung ge­ schildert, die beispielsweise an einer Uhr angebracht werden kann. Diese Uhr kann einen Schalter enthalten, wobei dann, wenn die Uhr am Arm des Kindes getragen wird, die Vorrichtung aktiviert wird. In diesem Fall sendet ein in der Uhr enthalte­ ner Sender ein Signal aus. Dieses Signal wird von einem Empfänger aufgefangen und zu einer Positionsbestimmung genutzt.

Ein Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß die Reichweite sehr beschränkt ist, und daß eine genaue Positionsbestimmung nur dann möglich ist, wenn zumindest drei Empfänger vorgesehen sind. Weiterhin ist der Energiebedarf des Senders na­ turgemäß relativ hoch, da dieser ständig sendet, wenn die Uhr am Arm getragen wird.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sicherheitssystem und ein Verfahren zur au­ tomatischen Positionsbestimmung von Objekten, insbesondere von Kindern, zu schaffen, die eine automatische Positionsbestimmung und Überwachung auf einfa­ che und kostengünstige Weise erlauben.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die abhängigen Patentansprüche zeigen vorteilhafte Ausführungsformen und Wei­ terentwicklungen der Erfindung auf.

Erfindungsgemäß kann das Sicherheitssystem zur automatischen Positionsbestim­ mung von Objekten, insbesondere von Kindern, eine mobile Kommunikationsein­ heit aufweisen, die dem Objekt zugeordnet ist.

Die mobile Kommunikationseinheit kann an dem oder in dem Objekt fest angeord­ net sein. Es ist jedoch auch möglich, die mobile Kommunikationseinheit an einem Gegenstand zu befestigen, den das Objekt bei sich trägt.

In diesem Zusammenhang sei angemerkt, daß das Objekt beispielsweise ein Kind sein kann. Natürlich kann das Objekt auch ein anderes Objekt sein, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, ein Pelzmantel, oder ein anderer schützenswerter Gegenstand.

Weiterhin kann eine Positionsbestimmungseinheit vorgesehen sein, die Positions­ daten der Kommunikationseinheit bestimmt.

Darüber hinaus kann eine Systemmanagementeinheit vorgesehen sein, die eine Be­ nutzerschnittstelle aufweisen kann, wobei die von der Positionsbestimmungseinheit bestimmten Positionsdaten über die Benutzerschnittstelle an eine Ausgabeeinheit ü­ bergeben werden können.

Die Kommunikationseinheit kann hierbei grundsätzlich selbst aktiv werden, wobei diese beispielsweise in vorbestimmten Zeitabständen ein Signal abgibt. Dieses Sig­ nal kann die Positionsdaten enthalten, wobei das Signal mit den Positionsdaten dann von der Systemmanagementeinheit ausgewertet werden kann. Weiterhin ist es mög­ lich, daß das von der Kommunikationseinheit in vorbestimmten Zeitabständen ab­ gegebene Signal vom Netzbetreiber einer bestimmten Position zugeordnet wird und dann diese Position an die Systemmanagementeinheit für eine weitere Auswertung übergeben wird.

In diesen Fällen wäre der Energiebedarf der mobilen Kommunikationseinheit mini­ miert, da diese sich nur in vorbestimmten Zeitabständen aktiviert und ein entspre­ chendes Signal aussendet. Natürlich wäre in diesem Fall auch die Strahlenbelastung für das Objekt minimiert.

Eine weitere Möglichkeit wäre es, daß die Systemmanagementeinheit und/oder der Netzbetreiber die mobile Kommunikationseinheit in vorbestimmten Zeitabständen anwählt oder ansteuert, wobei die mobile Kommunikationseinheit dann ihre Positi­ onsdaten übergibt. Die mobile Kommunikationseinheit hat in diesem Fall die Posi­ tionsdaten selbst über ein globales Positioniersystem bestimmt, oder sie hat die Po­ sitionsdaten über ein entsprechendes System übermittelt bekommen.

Weiterhin kann natürlich der Netzbetreiber entsprechende Positionsdaten der mobilen Kommunikationseinheit ermitteln und diese dann an die Systemmanagementeinheit übergeben.

In diesem Zusammenhang sei weiterhin angemerkt, daß der Netzbetreiber beispielsweise durch Laufzeitmessungen die Position der mobilen Kommunikati­ onseinheit relativ genau bestimmen kann. Mittels Laufzeitdifferenzen aus dem Ein­ treffen der Funksignale der mobilen Kommunikationseinheit an zumindest drei um­ liegenden Basisstationen des Netzbetreibers kann die Positionsbestimmung sehr ge­ nau durchgeführt werden. Hierbei müssen natürlich die Basisstationen zeitsynchro­ nisiert werden. Erwartete Positionsgenauigkeiten liegen hierbei zwischen 100 und 150 m.

Weiterhin ist es auch möglich, ein globales Positioniersystem (global positioning system - GPS/EPS, oder ein eventuell zukünftig anders benanntes Positioniersystem) einzusetzen, dessen Genauigkeit bis zu 10 m reicht. Das globale Positioniersystem kann die Position der mobilen Kommunikationseinheit angeben. Diese Position kann dann auf Anforderung durch den Netzbetreiber und/oder durch die Systemmanagementeinheit an die Systemmanagementeinheit übertragen werden. Natürlich kann die mobile Kommunikationseinheit auch selbst gesteuert zu vorbe­ stimmten Zeiten Positionsdaten an den Netzbetreiber und/oder die System­ managementeinheit übergeben.

Erfindungsgemäß können als Überwachungsvorgang ein automatisierter Routenver­ folgungsmodus, Aufenthaltseingrenzmodus und/oder Positionsextrapolationsmodus vorgesehen sein.

Beim Routenverfolgungsmodus kann beispielsweise die Systemmanagementeinheit die von dem Netzbetreiber und/oder von der mobilen Kommunikationseinheit über­ gebenen Positionsdaten abspeichern. Auf Anfrage können dann die Routenpositi­ onsdaten über die Benutzerschnittstelle zur Ausgabeeinheit übergeben werden.

Weiterhin kann über die Benutzerschnittstelle ein Aufenthaltseingrenzmodus angewählt werden. Hierbei wird ein Aufenthaltsort bzw. ein Aufenthaltsbereich an­ gegeben. Sobald die Positionsdaten ergeben, daß sich die mobile Kommunikations­ einheit außerhalb der vorgegebenen Aufenthaltsgrenzen befindet, kann ein Warnsi­ gnal ausgegeben werden. Dieses Warnsignal kann dann über die Benutzerschnitt­ stelle zur Ausgabeeinheit gesendet werden.

Natürlich wäre es auch möglich, die Bewegung der mobilen Kommunikationsein­ heit aus den jeweiligen Positionsdaten zu ermitteln. In diesem Fall würden die je­ weiligen Positionsdaten mit den jeweiligen Zeitstempeln abgespeichert werden. Dies gilt natürlich auch für den Routenverfolgungsmodus, bei dem die jeweiligen Positionsdaten ebenso mit einem Zeitstempel versehen werden, so daß jeder Positi­ onsdatensatz einer entsprechenden Zeit zugeordnet werden kann.

Im Aufenthaltseingrenzmodus und/oder Routenverfolgungsmodus können dann die jeweiligen mit Zeitstempeln versehenen Positionsdaten derart zueinander in Relati­ on gesetzt werden, daß beispielsweise ein entsprechendes Geschwindigkeitsprofil und/oder eine Bewegungsrichtung der mobilen Kommunikationseinheit und damit des zu überwachenden Objekts ermittelt werden kann. Überschreitet die Geschwin­ digkeit beispielsweise in einem bestimmten vorgegebenen Bereich der Aufenthalts­ zone einen bestimmten Betrag, so kann ebenso ein entsprechendes Warnsignal aus­ gegeben werden. Natürlich wäre auch denkbar, daß bei einem Stillstand der mobilen Kommunikationseinheit für eine vorgegebene bzw. vorbestimmte Zeit innerhalb der Aufenthaltseingrenzzone ein Warnsignal ausgegeben wird (sofern ein derartiger Stillstand nicht zu erwarten ist).

Darüber hinaus kann ein Positionsextrapolationsmodus vorgesehen sein. Der Positionsextrapolationsmodus kann vor allem dazu dienen, daß dann, wenn es nicht möglich ist, der mobilen Kommunikationseinheit ein Positionssignal zuzuordnen, ein entsprechender Sicherheitsmodus vorgesehen ist. Befindet sich die mobile Kommunikationseinheit beispielsweise in einem Bereich, in dem keine Funksignale empfangen bzw. gesendet werden können oder in einem Bereich, in dem die Positi­ onsbestimmungseinheit keine Signale empfängt bzw. senden kann, so kann die Kommunikationseinheit von der Systemmanagementeinheit und/oder von dem Netzbetreiber nicht kontaktiert werden. Eine Positionsbestimmung der mobilen Kommunikationseinheit ist somit in diesem Fall nicht möglich.

Weiterhin ist es möglich, daß zwar eine Kontaktierung der mobilen Kommunikati­ onseinheit durchführbar ist, jedoch keine Positionsdaten von der Positionsbestim­ mungseinheit (beispielsweise einem GPS-System) übergeben werden, da dieses System beispielsweise gestört ist. Auch in diesem Fall kann keine aktuelle Position der mobilen Kommunikationseinheit bestimmt werden.

In diesem Fall können die mit Zeitstempeln versehenen abgespeicherten Positions­ daten der Vergangenheit herangezogen werden. Die Positionsdaten werden miteinander verglichen, wobei ein Bewegungsprofil der mobilen Kommunikations­ einheit erstellt werden kann. Diese Bewegungsprofil kann beispielsweise eine Be­ wegungsstrecke mit Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit ergeben. Diese Bewegungsdaten können bei einem Nichtvorliegen von aktuellen Positions­ daten herangezogen werden, um eine geschätzte Ist-Position zu ermitteln. Hierbei können eine bestimmte Anzahl von zurückliegenden Positions- bzw. Bewegungs­ daten verwendet werden, um die geschätzte Ist-Position zu ermitteln. Ergaben beispielsweise die letzten Positions- bzw. Bewegungsdaten, daß sich die mobile Kommunikationseinheit mit zunehmender Geschwindigkeit bewegt hat, so wird die geschätzte Ist-Position diese Geschwindigkeit berücksichtigen.

Als weitere Möglichkeit könnte in jedem Überwachungsmodus bzw. Positionsbe­ stimmungsmodus ein Warnsignal ausgegeben werden, wenn über einen vorbe­ stimmten Zeitraum hinweg kein Positionssignal von der mobilen Kommunikations­ einheit empfangen wurde.

Weiterhin können auch zur Erhöhung der Systemsicherheit bzw. der Positionsbe­ stimmungssicherheit sowohl eine Positionsbestimmung über den Netzbetreiber als auch eine Positionsbestimmung über ein globales Positioniersystem (oder ein ande­ res externes Positioniersystem oder ein in der mobilen Kommunikationseinheit vor­ gesehenes) durchgeführt werden. Beide Positionsergebnisse können dann einer Plausibilitätsüberprüfung unterzogen werden.

Wie vorstehend beispielhaft geschildert wurde, kann durch das erfindungsgemäße Sicherheitssystem bzw. durch das erfindungsgemäße Verfahren zur automatischen Positionsbestimmung eine Position einer mobilen Kommunikationseinheit mit hoher Genauigkeit automatisiert eingegeben werden. Insbesondere ist es auch möglich, bei Fehlern in der Positionsbestimmung bzw. auch bei unplausiblen Ergebnissen eine Extrapolation der geschätzten Ist-Position vorzunehmen, um die Sicherheit der Po­ sitionsbestimmung zu erhöhen. Durch die Möglichkeit, daß die mobile Kommuni­ kationseinheit von sich aus in vorbestimmten Zeitintervallen bestimmte Positionssi­ gnale abgibt und/oder einem Netzbetreiber entsprechende Signale übergibt, der dann eine Positionsbestimmung vornimmt, kann der Energiebedarf der mobilen Kommu­ nikationseinheit minimiert werden. Die mobile Kommunikationseinheit an sich be­ darf keinerlei Bedienung von außen und kann als ein passives Gerät bezeichnet werden.

Die mobile Kommunikationseinheit kann auch aktive Komponenten aufweisen, so­ fern zweckmässig (bspw. eine Nottaste, ein Mikrofon zur Aufzeichnung von Audiosignalen o. ä.) Die mobile Kommunikationseinheit kann somit auch selbst ak­ tiv werden. Durch das Vorsehen von Sensoren bzw. Signalaufnehmern, die an der mobilen Kommunikationseinheit und/oder direkt an dem Objekt angeordnet sind, können entsprechende Signale zur mobilen Kommunikationseinheit übertragen wer­ den. Diese Signale können bspw. am Objekt erfasste bzw. gemessene Erschütterun­ gen, einen Blutdruck, eine Hautfeuchtigkeit, eine mittels Kontakt und/oder berührungslos gemessene Temperatur und/oder ein Geräusch sein. Diese von den Sensoren ermittelten Objekteigenschaften bzw. dieser Objektzustand kann dann auf bestimmte Grenzwerte bzw. Eigenschafts-/Zustandsverläufe hin untersucht werden.

Diese Untersuchung kann bspw. von dem Sensor selbst durchgeführt werden, der dann nach einem Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwerts bspw. ein Zu­ standssignal an die mobile Kommunikationseinheit ausgibt. Die Auswertung der Si­ gnale kann aber auch von der mobilen Kommunikationseinheit übernommen wer­ den. Die mobile Kommunikationseinheit kann dann in vorbestimmten Zeitabständen (oder wenn ein Signal von dem oder den Sensor(en) eintrifft) dieses Signal aufneh­ men, eventuell mit Zeitstempel abspeichern und auswerten. Sollte die Auswertung hinsichtlich eines Absolutwerts, der mit einem vorabgespeicherten Grenzwert ver­ glichen wird, ergeben, dass dieser Grenzwert überschritten ist, so wird die System­ managementeinheit bspw. unter Übersendung der aktuellen Positionsdaten kontak­ tiert. Die Auswertung der Signale kann auch hinsichtlich ihres zeitlichen Verlaufs erfolgen. Sollte der zeitliche Verlauf ergeben, dass ein kritischer Zustand des Ob­ jekts möglich und/oder schon erreicht ist, so kann ebenfalls die Systemmanage­ menteinheit kontaktiert werden. Die Kontaktierung der Systemmanagementeinheit wird somit zeitnaher und situationsorientierter. Weiterhin wird ein Kontakt nur dann aufgebaut, wenn er erforderlich ist. Dadurch kann nochmalig Energie gespart wer­ den, so dass die Standzeit der Energieversorgung der mobilen Kommunikationsein­ heit nochmals verlängert wird und zudem die Strahlenbelastung für das Objekt weiter vermindert wird.

Sämtliche Vorgänge in der mobilen Kommunikationseinheit können automatisch vollzogen werden. Dasselbe gilt für den in der Systemmanagementeinheit ablaufen­ den Überwachungsvorgang.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass die mobile Kommunikationseinheit auch derart aufgebaut sein kann, dass sie sämtliche Funktionen der Systemmanagementeinheit übernimmt und gleiche oder ähnliche Bauteile aufweist. Eine seperate Systemma­ nagementeinheit wäre dann nicht mehr nötig.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1-3 Blockschaltbilder der Erfindung gemäß ver­ schiedener Ausführungsformen;

Fig. 4 eine schematisierte Darstellung der mobilen Kommunikationseinheit gemäß einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine schematisierte Darstellung der Systemma­ nagementeinheit gemäß einer weiteren Ausfüh­ rungsform der Erfindung;

Fig. 6 einen Flußlaufplan zur Bestimmung von Posi­ tionsdaten der mobilen Kommunikationseinheit zeigt, wobei die Positionsdaten durch den Netzbetreiber bestimmt werden;

Fig. 7 einen Flußlaufplan zur Bestimmung von Posi­ tionsdaten der mobilen Kommunikationsein­ heit, wobei die Positionsdaten über eine Positi­ onsbestimmungseinheit (beispielsweise GPS) bestimmt werden;

Fig. 8 einen Flußlaufplan gemäß einem Routenver­ folgungsmodus;

Fig. 9 einen Flußlaufplan gemäß einem Aufenthalt­ seingrenzmodus; und

Fig. 10 einen Flußlaufplan gemäß einem Positionsextrapolationsmodus.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild mit einer mobilen Kommunikationseinheit 1, die mit einer Systemmanagementeinheit 2 in Verbindung steht. Diese Verbindung kann über einen Netzbetreiber 3 erfolgen. Die Verbindung an sich kann eine Funk­ verbindung sein. Das von dem Netzbetreiber verwendete Netz kann beispielsweise ein GSM-Netz sein. Die mobile Kommunikationseinheit 1 steht mit einer Positions­ bestimmungseinheit 4 in Verbindung. Die Positionsbestimmungseinheit 4 kann ein Positioniersystem 5 enthalten, das beispielsweise satellitengestützt eine genaue Po­ sitionsbestimmung erlaubt, wobei diese Positionsdaten dann der mobilen Kommu­ nikationseinheit 1 zur Verfügung stehen. Diese Positionsdaten können dann über den Netzbetreiber 3 oder direkt über einen Datenstrom an die Systemmanagement­ einheit 2 übertragen werden.

Die Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild gemäß einer weiteren Ausführungsform der Er­ findung. Hierbei ist die Positionsbestimmungseinheit 4 durch den Netzbetreiber 3 realisiert. Durch ein Inverbindungtreten der mobilen Kommunikationseinheit 1 mit dem Netzbetreiber 3 kann der Netzbetreiber 3 dann beispielsweise über die der mo­ bilen Kommunikationseinheit 1 zugeordnete Basisstation eine Zelle bestimmen, in der sich die mobile Kommunikationseinheit 1 gerade befindet. Diese Position kann dann an die Systemmanagementeinheit 2 weiter übermittelt werden. Eine genauere Position kann der Netzbetreiber 3 dann ermitteln, wenn beispielsweise drei Basis­ stationen zur Verfügung stehen, in deren Empfangsbereich sich die mobile Kommu­ nikationseinheit 1 befindet. Durch Laufzeitdifferenzen kann dann eine genaue Posi­ tion der mobilen Kommunikationseinheit 1 bestimmt werden. Dazu sollten die Ba­ sisstationen zeitsynchronisiert sein.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei die mobile Kommunikationseinheit 1 die Positionsbestimmungseinheit 4 enthält. Die Positi­ onsbestimmungseinheit 4 kann beispielsweise über Laufzeitdifferenzen mit geosta­ tionären und/oder terrestrischen Sendern bzw. Empfängern eine Positionierung vor­ nehmen und diese dann an den Netzbetreiber 3 weitergeben, der diese Positionssig­ nale wiederum an die Systemmanagementeinheit 2 überträgt.

Zur Erhöhung der Sicherheit und/oder - sofern zweckmäßig - können die Ausfüh­ rungsformen der Fig. 1, 2 und 3 beliebig miteinander kombiniert werden.

Die Fig. 4 zeigt die mobile Kommunikationseinheit 1 in einer stark schematisierten Darstellung. Die mobile Kommunikationseinheit 1 enthält einen Sender 6, einen Empfänger 7, ein Frequenzfilter 8, einen Timer 9, eine CPU (central processing unit) 10 und einen Speicher 11. Die vorgenannten Bauteile sind elektrisch miteinander in einer zweckmäßigen Weise verknüpft. Beispielsweise kann der Emp­ fänger 7 Signale von der Positionsbestimmungseinheit 4 empfangen, wobei die Po­ sitionsbestimmungseinheit 4 ein GPS-System 5 sein kann. Diese empfangenen Sig­ nale können dann beispielsweise in einem Speicher 11 zwischengespeichert werden. Die Zeitintervalle bzw. die Zeitpunkte, zu denen der Empfänger 7 entsprechende Si­ gnale empfängt, können durch den Timer 9 vorgegeben werden. Weiterhin kann der Timer 9 auch Zeitintervalle für das Senden von Signalen durch den Sender 6 ent­ halten. Der Timer 9 kann die entsprechenden Positionssignale weiterhin mit einer Systemzeit versehen. Das Empfangen von Positionsdaten über das GPS-System 5 und das Senden dieser Positionsdaten durch den Sender 6 können zeitsequentiell o­ der zeitlich parallel erfolgen. Die CPU 10 kann eine entsprechende Steuerung der einzelnen Bauteile vornehmen. Die Kommunikationseinheit 1 kann aber auch zu­ sätzlich Sensorsignale von Sensoren empfangen und bspw. in einer Steuereinheit auswerten, um entsprechend zu reagieren und die Systemmanagementeinheit zu kontaktieren, sofern erforderlich (nicht dargestellt).

Die Fig. 5 zeigt eine stark schematisierte Darstellung der Systemmanagementeinheit 2. Die Systemmanagementeinheit 2 steht mit einer Ausgabeeinheit 12 in Verbin­ dung. Die Ausgabeeinheit 12 kann einen Computer 13 und/oder ein Telefon 14 ent­ halten. Die Ausgabeeinheit 12 ist über eine Benutzerschnittstelle 15 mit der Sys­ temmanagementeinheit 2 verbunden. Die Benutzerschnittstelle 15 wiederum ist mit einer Steuereinheit 16 der Systemmanagementeinheit 2 verbunden. Die Steuerein­ heit 16 ist weiterhin mit einem Callcenter 17 und einer weiteren Schnittstelle 18 verbunden. Die Steuereinheit 16 hat zudem Zugriff zu einem Systemspeicher 19. Weiterhin ist eine Ausgabeeinheit 20 vorgesehen. Die Ausgabeeinheit 20 kann ebenfalls einen Computer und/oder ein Telefon enthalten. Über den Computer 13 und/oder über das Telefon 14 die Eingabeeinheit 20 kann ein Benutzer die Positi­ onsbestimmung einer mobilen Kommunikationseinheit 1 veranlassen. Der entspre­ chende Positionsbestimmungsmodus kann hierbei sowohl über das Telefon 14 als auch über den Computer 13 angegeben werden. Mit dem Telefon 14 kann beispielsweise direkt mit dem Callcenter 17 der entsprechende Modus vereinbart werden. Nach der Eingabe des entsprechenden Positionsbestimmungsmodus wird dieser in dem Systemspeicher 19 abgespeichert. Der Systemspeicher 19 kann beispielsweise ein RAM (random access memory) und/oder eine Festplatte sein. Die Systemmanagementeinheit 2 kann in einer Funknetz- oder Festnetzverbindung (Di­ rektleitung) mit dem Netzbetreiber 3 stehen. Die Systemmanagementeinheit 2 kann dem Netzbetreiber 3 die über eine Eingabeeinheit 20 angegebenen Positionsbestim­ mungswünsche an den Netzbetreiber 3 weitergeben, so daß dieser die erforderlichen Abarbeitungsroutinen selbständig durchführt und die jeweiligen Positionsdaten dann an die Systemmanagementeinheit 2 entsprechend zurückgibt. Natürlich ist auch eine selbständige Organisation der automatischen Positionsbestimmung durch die Sys­ temmanagementeinheit 2 möglich. Die Ausgabeeinheit 12 und die Eingabeeinheit 20 können auch als ein Gerät bzw. Bauteil ausgebildet sein (nicht dargestellt).

Das Callcenter 17 kann weiterhin direkt mit der Benutzerschnittstelle 15 und der externen Schnittstelle 18 verbunden sein, sodass unter Umgehung der Steuereinheit 16 ein Kontakt herstellbar ist.

Wird beispielsweise in dem Aufenthaltseingrenzmodus oder dem Routenverfol­ gungsmodus ein Warnsignal generiert, so kann dieses sowohl an die Ausgabeeinheit 12 als auch über die weitere Schnittstelle 18 an die Polizei 21 oder einen Sicher­ heitsdienst 22 weitergegeben werden, so daß diese dann die erforderlichen Schritte ausführen bzw. veranlassen können. Vor der Weitergabe kann eine Plausibilitätsüberprüfung durch das Callcenter 17 erfolgen.

Der Benutzer kann jederzeit rund um die Uhr mit dem Callcenter 17 in Verbindung treten, wobei das Callcenter 17 wiederum jederzeit rund um die Uhr mit dem Si­ cherheitsdienst 22 und/oder der Polizei 21 in Verbindung treten kann.

Die Fig. 6 zeigt einen Flußlaufplan zur Bestimmung der Positionsdaten der mobilen Kommunikationseinheit 1. In einem Schritt 100 erfolgt zunächst eine Authentifizierung des Benutzers. Hierbei kann der Benutzer und/oder das ihm zuge­ ordnete Gerät über die Benutzerschnittstelle 15 eine Benutzeridentifikation USERID, ein Passwort und/oder eine persönliche Identifikationsnummer PIN ein­ geben. Stellt die Systemmanagementeinheit 2 bzw. die Steuereinheit 16 fest, dass der Benutzer autorisiert ist, so wird zu einem Schritt 101 verzweigt. Führen die ein­ gegebenen Benutzerdaten nicht zu einer Authentifizierung, so erhält der Benutzer keinen Zugriff zur Systemmanagementeinheit 2. Im Schritt 101 wird die Benutzer­ schnittstelle 15 der Systemmanagementeinheit 2 abgefragt. Wird in einem Schritt 102 eine Positionsanforderung festgestellt, d. h., daß beispielsweise über die Einga­ beeinheit 20 eine Positionsanforderung eingegeben wurde, wobei festgehalten wer­ den soll, daß die Eingabeeinheit 20 ebenso einen Computer und/oder ein Telefon enthalten kann, so wird zu einem Schritt 103 verzweigt. Wurde keine Positionsan­ forderung im Schritt 102 ermittelt, so wird zurück zum Schritt 100 verzweigt.

Im Schritt 103 wird die mobile Kommunikationseinheit 1 identifiziert und/oder lo­ kalisiert. Die Identifizierung und/oder Lokalisierung kann durch den Netzbetreiber 3 erfolgen. Wurde die mobile Kommunikationseinheit 1 identifiziert und/oder lokali­ siert, so kann in einem Schritt 104 eine Bestimmung der Positionsdaten durch den Netzbetreiber 3 erfolgen. Diese Bestimmung kann beispielsweise durch die Angabe bzw. das Festhalten der jeweiligen der mobilen Kommunikationseinheit 1 zugeord­ neten Netzzelle und/oder Koordinaten erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, durch die schon erwähnten Laufzeitmessungen über optimalerweise drei Basisstationen eine genaue Positionsbestimmung durchzuführen.

Die derart bestimmten Positionsdaten können in einem Schritt 105 von dem Netzbetreiber 3 an die Systemmanagementeinheit 2 übergeben werden. Die so über­ gebenen Positionsdaten können dann in einem Schritt 106 an die Benutzerschnitt­ stelle 15 übertragen werden, die diese weiter an die Ausgabeeinheit 12 leitet. Die Positionsdaten können auch über das Callcenter 17 oder direkt zur weiteren Schnitt­ stelle 18 übermittelt werden.

Die Fig. 7 zeigt einen weiteren Flußlaufplan, bei dem in einem Schritt 201 die Be­ nutzerschnittstelle 15 der Systemmanagementeinheit 2 abgefragt wird. Wird in ei­ nem Schritt 202 ermittelt, daß eine entsprechende Positionsdatenanforderung vor­ liegt, so wird zu einem Schritt 203 verzweigt. Wird im Schritt 202 ermittelt, daß keine Positionsanforderung vorliegt, so wird zu dem Schritt 201 zurückverzweigt.

Im Schritt 203 wird wiederum eine Identifizierung und/oder Lokalisierung der mo­ bilen Kommunikationseinheit 1 vorgenommen. Diese Identifizierung und/oder Lo­ kalisierung kann durch den Netzbetreiber 3 erfolgen.

In einem darauffolgenden Schritt 204 wird ein Positionsanforderungssignal an die mobile Kommunikationseinheit 1 gesendet. Dieses Positionsanforderungssignal kann ebenfalls von dem Netzbetreiber 3 gesendet werden. Die mobile Kommunika­ tionseinheit 1 kann dann in einem Schritt 205 ihre Position über die Positionsbe­ stimmungseinheit 4 bestimmen. Die Positionsbestimmungseinheit kann beispielsweise ein globales Positioniersystem 5 sein. Wenn die Position der mobilen Kommunikationseinheit in dem Schritt 205 bestimmt wurde, bzw. wenn die mobile Kommunikationseinheit 1 selbst diese Position über die Positionsbestimmungsein­ heit 4 bestimmt hat, so sendet die mobile Kommunikationseinheit 1 in einem Schritt 206 die so ermittelten Positionsdaten an den Netzbetreiber 3. In dem darauffolgen­ den Schritt 207 übergibt der Netzbetreiber 3 die Positionsdaten an die Systemma­ nagementeinheit 2, wobei diese dann in einem Schritt 208 dieselben zur Benutzer­ schnittstelle 15 übergibt. Die Benutzerschnittstelle 15 leitet die ermittelten Positi­ onsdaten dann wiederum an die Ausgabeeinheit 12 weiter. Die Positionsdaten kön­ nen auch über das Callcenter 17 oder direkt zur weiteren Schnittstelle 18 übermittelt werden.

Betreffend den folgenden Fig. 8, 9 und 10 sei angemerkt, dass auch dort eine Authentifizierung wie in den Fig. 6 und 7 durchgeführt werden kann. Weiterhin kann in den folgenden Figuren eine Übergabe bzw. Weiterleitung des Warnsignals, der Positionssignale und/oder der Routendaten an die Benutzerschnittstelle 15, das Callcenter 17 und/oder die externe Schnittstelle 18 erfolgen.

Die Fig. 8 zeigt einen möglichen Flußlaufplan des Routenverfolgungsmodus. In ei­ nem Schritt 300 kann ein Routenverfolgungsmodus angegeben werden. Ein solches Angeben kann beispielsweise über die Eingabeeinheit 20 erfolgen. Die Eingabeein­ heit 20 kann, wie vorstehend schon erwähnt, beispielsweise einen Computer oder ein Telefon enthalten, wobei über diese Eingabegeräte der Routenverfolgungsmodus eingegeben werden kann. Die derart eingegebenen Daten werden über die Benutzer­ schnittstelle 15 zur Steuereinheit 16 der Systemmanagementeinheit 2 übertragen. Dort wird eine entsprechende Routenverfolgungsmodus-Routine gestartet. Hierbei können die Positionsdaten der mobilen Kommunikationseinheit 1 in dem System­ speicher 19 abgespeichert werden. Die abgespeicherten Positionsdaten können jeweils Zeitstempel beinhalten, so daß jedem Positionsdatensatz eine entsprechende Uhrzeit zugeordnet ist. Auf weitere Anforderung, die über die Eingabeeinheit 20 eingegeben werden kann, können dann die abgespeicherten Positionsdaten mit Zeit­ stempel abgefragt werden, so daß eine Routenverfolgung möglich ist.

In der Fig. 9 ist ein möglicher Flußlaufplan in dem Aufenthaltseingrenzmodus dar­ gestellt. In einem Schritt 400 kann über die Eingabeeinheit 20 der Aufenthaltsein­ grenzmodus in die Systemmanagementeinheit 2 eingegeben werden. (Der Ablauf kann zu dem bezüglich der Fig. 8 geschilderten Ablauf identisch sein.) Weiterhin kann in dem Schritt 400 ein Aufenthaltsbereich für die mobile Kommunikationsein­ heit 1 definiert werden. Dieser Aufenthaltsbereich kann beispielsweise ein Kreis sein, der sich um eine bestimmte Koordinate herum mit einem bestimmten Radius erstreckt. Natürlich können beliebige andere Aufenthaltsbereiche angegeben wer­ den. Hierbei können beispielsweise Stadtviertel, Straßenzüge oder ähnliches ange­ geben werden.

In einem Schritt 401 werden dann die Positionsdaten der mobilen Kommunikations­ einheit 1 in vorgegebenen Zeitintervallen automatisch abgefragt. In einem Schritt 402 werden die Positionsdaten mit dem vorgegebenen Soll-Aufenthaltsbereich ver­ glichen. Ergibt dieser Vergleich im Schritt 402, daß die Positionsdaten nicht außer­ halb des vorgegebenen Soll-Aufenthaltsbereichs liegen, so wird zurück zum Schritt 401 verzweigt. Ergibt dieser Vergleich jedoch, daß sich die Positionsdaten außer­ halb des vorgegebenen Soll-Aufenthaltsbereichs befinden, so wird zu einem Schritt 403 verzweigt, der die Ausgabe einer Warnmeldung an die Ausgabeeinheit 12 veranlaßt. Der Schritt 403 kann auch eine Ausgabe von einem Warnsignal über die weitere Schnittstelle 18 an eine Polizeidienststelle 21 oder einen Sicherheitsdienst 22 veranlassen.

Die Fig. 10 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Positionsextrapolationsmodus. In einem Schritt 500 kann über die Eingabeeinheit 20 der Positionsextrapolationsmodus angewählt werden. Der Positionsextrapolationsmodus kann jedoch auch automatisch von der Systemma­ nagementeinheit 2 angewählt werden, wenn sich in dem entsprechenden Abfrage­ ablauf von Positionsdaten in vorbestimmten Zeitintervallen ergibt, daß zu bestimm­ ten Zeitpunkten keine Positionsdaten zur Verfügung stehen. Da in dem Schritt 500 die Positionsdaten in vorbestimmten Zeitintervallen abgefragt werden, und da diese Positionsdaten dann abgespeichert werden, stehen diese für den Positionsextrapolationsmodus zur Verfügung.

Im Schritt 501 wird überprüft, ob die Positionsdaten zur Verfügung stehen oder nicht. Ergibt sich, daß zu dem entsprechenden Zeitpunkt, an dem wieder Positions­ daten abgefragt werden sollen, keine Positionsdaten verfügbar sind, so wird zu ei­ nem Schritt 502 verzweigt. Ergibt sich im Schritt 501, daß Positionsdaten verfügbar sind, so wird zurück zum Schritt 500 verzweigt.

Im Schritt 502 wird dann eine Extrapolation mittels der verfügbaren Positionsdaten und/oder mittels verfügbaren und schon ermittelten Bewegungsdaten durchgeführt. Die Bewegungsdaten können beispielsweise Richtungsdaten, Geschwindigkeitsda­ ten und/oder Beschleunigungsdaten der mobilen Kommunikationseinheit 1 sein. Die Extrapolation im Schritt 502 erfolgt somit mit Bewegungsdaten und/oder Positions­ daten der Vergangenheit, wobei diese Daten beispielsweise in dem Systemspeicher 19 der Systemmanagementeinheit 2 abgespeichert sind. Über eine entsprechende Schätzroutine kann dann mit den abgespeicherten Werten der Vergangenheit eine geschätzte Ist-Position im Schritt 502 ermittelt werden.

Anschließend wird zu einem Schritt 502 verzweigt, wobei eine Warnmeldung aus­ gegeben und die geschätzte Ist-Position angegeben wird. Die Ausgabe der Warnmeldung kann wiederum sowohl an die Ausgabeeinheit 12 als auch über die weitere Schnittstelle 18 an eine Polizeidienststelle oder einen Sicherheitsdienst er­ folgen. Die Ausgabe an die Polizeidienststelle oder den Sicherheitsdienst sollte na­ türlich nur dann erfolgen, wenn in einem vorgegebenen Zeitraum keine Positions­ datenermittlung möglich ist, wobei dieser Zeitraum je nach Sicherheitsstufe der mo­ bilen Kommunikationseinheit 1 variabel gestaltet werden kann.

Mit der Erfindung kann ein sogenanntes Children Security System (CSS) realisiert werden, das es erlaubt herauszufinden, wo sich ein Kind gerade befindet. Das CSS- System eröffnet Erziehungsberechtigten und Aufsichtspersonen täglich, rund um die Uhr die Möglichkeit, sich über den Aufenthaltsort des Kindes bzw. der Kinder zu informieren. Das CSS-System eröffnet die Möglichkeit einer zeitnahen Reaktion, sofern die beim Call-Center erfragte Aufenthaltsposition des Kindes bzw. der Kin­ der von der vereinbarten oder angenommenen Position abweicht. Weiterhin ermög­ licht das CSS-System den Fahndungs- und Rettungsinstitutionen den Zeitvorteil, welcher möglicherweise Leben retten kann, da eine zeiteffiziente Unterstützung von Fahndungs- und Rettungsaktionen möglich wird. Jedes Kind, welches ein CSS- System verwendet, kann beispielsweise eine optisch prägnante Plakette erhalten, die sichtbar am Kleidungsstück, an der Schultasche, am Turnbeutel, etc. des Kindes an­ gebracht wird und somit präventiv vor kriminellem Zugriff schützen hilft.

Claims (13)

1. Sicherheitssystem zur automatischen Positionsbestimmung von Objekten, insbesondere von Kindern, mit
einer mobilen Kommunikationseinheit (1), die dem Objekt zugeordnet ist,
einer Positionsbestimmungseinheit (4), die Positionsdaten der Kommunika­ tionseinheit (1) bestimmt, und
einer Systemmanagementeinheit (2), die eine Benutzerschnittstelle (15) aufweist, und die die von der Positionsbestimmungseinheit (4) bestimmten Positionsdaten über die Benutzerschnittstelle (15) an eine Ausgabeeinheit (12) übergibt.

2. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mobile Kommunikationseinheit (1) die Positionsdaten von der Positionsbestimmungs­ einheit (4) erhält und an die Systemmanagementeinheit (2) überträgt.

3. Sicherheitssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mobile Kommunikationseinheit (1) über einen Netzbetreiber (3) mit der Sys­ temmanagementeinheit (2) verbunden ist.

4. Sicherheitssystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Netzbetreiber (3) die Positionsbestimmungseinheit (4) enthält und die Positionsdaten an die Systemmanagementeinheit (2) übergibt.

5. Sicherheitssystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Positionsbestimmungseinheit (4) ein globales Positioniersystem GPS (5) ist.

6. Sicherheitssystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Vorliegen einer über eine Benutzerschnittstelle (15) ü­ bergebenen Anforderung für Positionsdaten in der Systemmanagementeinheit (2) folgende Schritte ausgeführt werden:

• - Identifikation und/oder Lokalisierung der mobilen Kommunikationseinheit (1),
• - Senden eines Positionsanforderungssignals an die mobile Kommunikations­ einheit (1),
• - Senden der Positionsdaten von der mobilen Kommunikationseinheit (1) zur Systemmanagementeinheit (2),
• - Übergabe der Positionsdaten an die Benutzerschnittstelle (15), und
• - Ausgabe der Positionsdaten an die Ausgabeeinheit (12).

7. Sicherheitssystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Vorliegen der über die Benutzerschnittstelle (15) über­ gebenen Anforderung für Positionsdaten in der Systemmanagementeinheit (2) folgende Schritte ausgeführt werden:

• - Anforderung und/oder Ermittlung der Positionsdaten über einen GPS- Empfänger in der mobilen Kommunikationseinheit (1) und
• - Übertragen der Positionsdaten über den Netzbetreiber (3) zur Systemma­ nagementeinheit (2).

8. Sicherheitssystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Vorliegen einer über eine Benutzerschnittstelle (15) ü­ bergebenen Anforderung für Positionsdaten in der Systemmanagementeinheit (2) folgende Schritte ausgeführt werden:

• - Anforderung und/oder Ermittlung der Positionsdaten durch den Netzbetreiber (3) und
• - Übertragen der Positionsdaten über den Netzbetreiber (3) zur Systemma­ nagementeinheit (2).

9. Sicherheitssystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Systemmanagementeinheit (2) einen Routenverfol­ gungsmodus, einen Aufenthaltseingrenzmodus und/oder einen Positionsextrapolationsmodus enthält.

10. Sicherheitssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Routen­ verfolgungsmodus eine Abfrage der Positionsdaten der mobilen Kommunika­ tionseinheit (1) in vorgegebenen Zeitintervallen erfolgt, die abgefragten Posi­ tionsdaten abgespeichert und auf Anfrage über die Benutzerschnittstelle (15) zur Ausgabeeinheit (12) übergeben werden.

11. Sicherheitssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufent­ haltseingrenzmodus eine Abfrage der Positionsdaten der mobilen Kommuni­ kationseinheit (1) in vorgegebenen Zeitintervallen erfolgt, die abgefragten Po­ sitionsdaten mit vorab eingegebenen Aufenthaltseingrenzdaten verglichen werden und, wenn die abgefragten Positionsdaten außerhalb der Aufenthalt­ seingrenzdaten liegen, ein Warnsignal an die Ausgabeeinheit (12) ausgegeben wird, wobei aktuelle Positionsdaten übergeben werden.

12. Sicherheitssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Positionsextrapolationsmodus eine Abfrage der Positionsdaten der mobilen Kommunikationseinheit (1) in vorgegebenen Zeitintervallen erfolgt, die abge­ fragten Positionsdaten abgespeichert werden, die Verfügbarkeit von aktuellen Positionsdaten ermittelt wird, bei Nichtvorliegen von aktuellen Positionsdaten, obwohl angefordert, eine Extrapolation der zur Verfügung stehenden abgespeicherten Positionsdaten und/oder der daraus ermittelten Bewegungs­ daten der Vergangenheit durchgeführt und daraus eine geschätzte Ist-Position ermittelt und ein Warnsignal an die Ausgabeeinheit (12) ausgegeben wird, wobei die geschätzte Ist-Position übergeben wird.

13. Verfahren zur automatischen Positionsbestimmung von Objekten, insbesondere von Kindern, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden:

• - Bestimmen von Positionsdaten einer mobilen Kommunikationseinheit (1), die dem Objekt zugeordnet ist,
• - Senden der Positionsdaten zu einer Systemmanagementeinheit (2) und
• - Ausgeben der Positionsdaten über eine Benutzerschnittstelle (15) zu einer Ausgabeeinheit (12).