DE10037789A1

DE10037789A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ortung von Personen

Info

Publication number: DE10037789A1
Application number: DE10037789A
Authority: DE
Inventors: Joerg Boehm; Markus Hahn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2002-02-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ortung von Personen unter Verwendung einer Sendevorrichtung, die in einem Gegenstand integriert ist, der von der Person am Körper getragen wird. Es wird die Aufgabe gelöst, ein solches Ortungssystem zu schaffen, mit dem auch in sehr großen zu überwachenden Territorien eine schnelle Ortung mit ausreichender Genauigkeit realisiert werden kann. Dies wird erreicht, indem die Sendevorrichtung zunächst funktionslos geschalten ist und erst durch eine, vom Nutzer oder von einem, räumlich vom Nutzer entfernten Dritten erfolgende Aktivierung funktionswirksam wird, wobei die Aktivierung durch Dritte unter Nutzung von Langwellen-Zeitzeichensendern erfolgt und wobei die nachfolgend ausgesendeten Signale unter Nutzung von Mobilfunknetzen erfasst und an eine zentrale Auswertungsstelle übermittelt werden. Weiterhin wird eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Or tung von Personen, insbesondere zur Ortung von hilfsbedürftigen Personen in Notsituationen, unter Verwendung einer batteriegespei sten Sendevorrichtung, die in einem Gegenstand integriert ist, der von der Person zu einem anderen Zweck ständig mitgeführt und am Körper getragen wird, wobei die Signale der Sendevorrichtung von einer Empfangsvorrichtung erfasst und zur Positionsbestimmung der zu ortenden Person verarbeitet werden.

Sofern Personen in Notsituationen geraten, ist eine unverzügliche Information an Dritte wesentlich, um notwendige Hilfeleistungen zu veranlassen. Solche Notsituationen sind z. B. das plötzliche Auftre ten akuter gesundheitlicher Probleme, Unfälle in wenig frequentier ten Geländeabschnitten oder Orientierungsprobleme in unbekannter Umgebung. Die bisher bekannten Systeme sind allerdings nicht für derart unterschiedliche Anwendungen geeignet, sondern lediglich für spezielle Zielgruppen bzw. Einsatzbedingungen ausgestaltet.

So beschreibt beispielsweise DE 297 09 269 U1 ein Ortungsgerät für La winenverschüttete, das aus einem Rucksack mit einer Fülleinrichtung für einen Ballon besteht. Der aufsteigende Ballon bleibt über ein Seil mit dem Rucksack verbunden und soll folglich eine Signalerken nung und Positionsbestimmung ermöglichen. Eine ähnliche Konstruk tion ist Gegenstand von DE 297 03 873 U1. Solche Ortungsgeräte ha ben jedoch erhebliche Mängel: Der Ballon kann nur aufsteigen, so fern der Hilfsbedürftige nicht vollständig vom Schnee verschüttet ist und wird ohnehin nur bei ausreichend guten Sichtverhältnissen von Dritten wahrgenommen. Außerdem ist das Ortungsgerät unhandlich und behindert die Bewegungsfreiheit des Nutzers, so dass häufig auch die notwendige Akzeptanz für eine Anwendung fehlt.

Vorteile gegenüber einer lediglich optischen Signalgebung ergeben sich bei Notortungssystemen, die auf dem Sender-Empfänger-Prinzip arbeiten. Allerdings sind auch diese Geräte überwiegend als Ein zweckgeräte ausgestaltet, insbesondere zur Suche von verschütteten Personen bei Lawinen- oder Erdbebenkatastrophen. Für derartige An wendungen sind z. B. DE 32 48 950 A1 oder DE 197 52 939 C1 grund sätzlich geeignet. Nachteilig ist jedoch, dass die Wirkungsweise und somit die Rettung Hilfsbedürftiger letztlich von zufällig wir kenden Umständen bestimmt wird. Sofern das Gerät an einer "richti gen" Stelle positioniert wird, kann gegebenenfalls eine rechtzeiti ge Hilfe der verschütteten Person gewährleistet werden. Wird das Gerät aber an einem Standort eingesetzt, unter dem sich kein Ver schütteter befindet, entstehen Zeitverluste, bis die tatsächlich relevanten Stellen ermittelt werden.

Diese Nachteile können durch Notortungssysteme vermindert werden, bei denen der potentielle Hilfsbedürftige einen Sender zur Aussen dung von Notsignalen am Körper trägt. DE 196 07 157 A1 beschreibt eine entsprechende Vorrichtung zur Ortung einer Person. Die Vor richtung weist eine batteriegespeiste Baugruppe zur Aussendung von elektromagnetischen Wellen auf, die als Signal detektiert werden können. Diese Sendevorrichtung ist in einem Gegenstand integriert, der von der Person zu einem anderen Zweck alltäglich mitgeführt wird, vorzugsweise in einer Armbanduhr. Somit wird der Nutzer diese Vorrichtung nicht als lästige und zusätzliche Einrichtung für Not fälle empfinden und sie demzufolge akzeptieren. Die Integration in eine Armbanduhr als einen regelmäßig benutzten Gebrauchsgegenstand hat gleichzeitig den Vorteil, dass die Mitnahme dieser Vorrichtung nicht "vergessen" wird.

Nachteilig ist jedoch, dass die Sendevorrichtung ständig in Betrieb ist. Dadurch ergibt sich eine völlig unnötige Belastung der Batte rie, deren Funktionsfähigkeit in einem tatsächlichen Notfall somit beeinträchtigt sein könnte. Ferner ist auch diese Vorrichtung für lediglich einen konkreten Einsatzfall konzipiert - für die Rettung von verschütteten Personen. Die Grundidee besteht hierbei in der Überlegung, mit der Sendevorrichtung neben der Positionsanzeige ei ne Information zu vermitteln, ob der Träger der Vorrichtung noch lebt oder bereits verstorben ist. Somit können sich die Hilfskräfte zunächst auf die Bergung noch lebender Personen konzentrieren, wäh rend die Bergung toter Personen zeitlich nachgeordnet wird. Gemäß den Darlegungen in DE 196 07 157 A1 beträgt der Senderadius der Vorrichtung etwa 50 Meter. Dies ist ausreichend, um nach einem La winen- oder ähnlichen Unglück eine räumlich begrenzte Geländefläche zu untersuchen. Hingegen ist diese Vorrichtung nicht für Anwendun gen geeignet, bei denen aufgrund der zunächst unbekannten Position des Hilfsbedürftigen ein wesentlich größeres Territorium berück sichtigt werden muß. Dies ist z. B. bei der Suche von Kindern oder auch von geistig verwirrten und umherirrenden Erwachsenen notwen dig. Schließlich wird für die Sendevorrichtung ein kompatibles Emp fangsgerät benötigt, das vom Bergungspersonal zu verwenden ist. Da die Bergungskräfte objektiv nicht wissen, welche Sendevorrichtung die hilfsbedürftige Person trägt, ist die Funktionsfähigkeit des Notortungssystems DE 196 07 157 A1 zumindest fragwürdig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ortungssystem für Personen zu schaffen, mit dem auch in sehr großen, zu überwachenden Territorien eine schnelle Ortung mit ausreichender Genauigkeit realisiert wer den kann. Das Ortungssystem soll für unterschiedliche Anwendungen verwendbar sein und einen lediglich geringen Betriebsaufwand erfor dern. Dies soll mit einem neuartigen Verfahrensablauf in der Sen der-Empfänger-Kombination erreicht werden, wobei gleichzeitig eine Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens geschaffen werden soll.

Diese Aufgabe wird gelöst, indem die Sendevorrichtung zunächst funktionslos geschalten ist und erst durch eine, vom Nutzer oder von einem, räumlich vom Nutzer entfernten Dritten erfolgende Akti vierung funktionswirksam wird, wobei die Aktivierung durch Dritte unter Nutzung von Langwellen-Zeitzeichensendern erfolgt und wobei die nachfolgend ausgesendeten Signale unter Nutzung von Mobilfunk netzen erfasst und an eine zentrale Auswertungsstelle übermittelt werden. Hierfür wird eine Sendevorrichtung vorgeschlagen, die eine programmierbare Dekodiereinheit aufweist, die eingangsseitig von einem Dekoder zum Empfang von Langwellen-Zeitzeichensendern ansteu erbar ist und die ausgangsseitig mit jeweils einem Modulator für ein Mobilfunknetz und für einen Peilempfänger sowie mit einer ge meinsamen Sende-Endstufe in Wirkverbindung steht, wobei die Sende- Endstufe gleichzeitig von den Ausgängen der beiden Modulatoren für das Mobilfunknetz und den Peilempfänger angesteuert wird. Vorteil hafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 4 sowie 6 und 7 beschrieben.

Mit dem vorgeschlagenen Ortungssystem ist in sehr großen, zu überwa chenden Territorien, z. B. innerhalb eines Staatsgebietes, eine schnelle Ortung von Personen mit ausreichender Genauigkeit möglich. Dieses System ist für zahlreiche Anwendungen geeignet, wobei sowohl Notruf- als auch Suchaufgaben erfüllt werden können. Das bevorzugte Einsatzgebiet ist jedoch der Schutz von hilfsbedürftigen Personen, insbesondere von Kindern und Kranken. Das Ortungssystem ist weitge hend wartungsfrei und gewährleistet eine hohe Standzeit.

Als Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung eine Vorrichtung dar gestellt, mit der das Verfahren realisiert werden kann. Es zeigen:

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Ortungssystems in stilisierter Darstellung,

Fig. 2 den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Sendevorrichtung in Darstellung als Blockschaltbild.

Das in Fig. 1 gezeigte System wird insbesondere zur Ortung von hilfsbedürftigen Personen in Notsituationen genutzt. Hierfür wird eine batteriegespeiste Sendevorrichtung 1 benötigt. Die Sendevor richtung 1 ist in einem Gegenstand integriert, der von der Person zu einem anderen Zweck ständig mitgeführt und am Körper getragen wird. Dies wird vorzugsweise eine Armbanduhr sein; ebenso kann z. B. ein Gürtel oder ein anderes Bekleidungsstück mit der Sendevorrich tung 1 ausgerüstet werden. Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Sendevorrichtung 1 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Sie besteht aus ei nem Dekoder 11 zum Empfang von Langwellen-Zeitzeichensendern. Dies kann beispielsweise ein an sich bekannter Dekoder mit einer inte grierten Langwellenantenne sein, der ähnlich wie bei einer Funkuhr mit dem Signal eines entsprechenden Zeitzeichensenders beaufschlagt wird und die Anzeige der Uhrzeit über ein Display 111 realisiert.

Der Ausgang des Dekoders 11 ist mit einer programmierbaren Deko diereinheit 12 verbunden. Diese Dekodiereinheit 12 weist eine Schnittstelle 13 auf, über die ein nutzerabhängig unterschiedliches Signalbild programmierbar ist. Ausgangsseitig steht die program mierbare Dekodiereinheit 12 mit einem Modulator 14 für ein Mobil funknetz und mit einem Modulator 15 für einen Peilempfänger in Wirkverbindung. Zur Steuerung der Sendeleistung ist die Dekodier einheit 12 außerdem mit einer Sende-Endstufe 16 verbunden. Diese Sende-Endstufe 16 weist eine integrierte Sendeantenne auf und wird weiterhin von den Ausgängen der beiden Modulatoren 14; 15 für das Mobilfunknetz und den Peilempfänger angesteuert und wirkt folglich als gemeinsame Endstufe der gesamten Sendevorrichtung 1.

Die Sendevorrichtung 1 weist zwei separate und alternativ betätig bare Baugruppen zur Aktivierung ihrer Spannungsversorgung auf. Die eine dieser Baugruppen wird von Dritten durch Fernzugriff mittels eines Langwellen-Zeitzeichensenders, der auf den Dekoder 11 wirkt, betätigt. Die andere dieser Baugruppen ist z. B. als Taster ausge staltet und kann direkt vom Nutzer betätigt werden, wobei eine sol che Baugruppe in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist.

Das Ortungssystem umfasst gemäß Fig. 1 neben der, am Körper des Nutzers angeordneten Sendevorrichtung 1 einen Langwellen-Zeitzei chensender 2, mehrere Empfangsstationen eines Mobilfunknetzes 3 sowie eine zentrale Auswertungsstelle 4. Das zugeordnete Mobilfunk netz sollte eine ausgeprägte Infrastruktur haben, um das gesamte Territorium eines Landes mit dem erfindungsgemäßen Ortungssystem ausstatten zu können. Gegenwärtig wird diese Forderung vom GSM-Netz grundsätzlich erfüllt, wobei künftig eine Nutzung des neu zu schaf fenden UMTS-Netzes zweckmäßig erscheint. Auf keinen Fall ist es notwendig, einen Sprachkanal zu belegen, so dass Abweisungen bei überlasteten Basisstationen weitgehend ausgeschlossen sind.

Im üblichen Betriebszustand ist die Sendevorrichtung 1 zunächst funktionslos geschalten. Erst bei Ortungsbedarf wird die Spannungs versorgung aktiviert. Der Nutzer kann die Sendevorrichtung 1 selbst aktivieren, wenn er z. B. plötzliche akute, gesundheitliche Probleme hat oder die Orientierung verloren hat. In diesem Fall erfüllt das Ortungssystem vordergründig eine Notruffunktion. Von der Sende-End stufe 16 werden Signale ausgesendet, die nachfolgend von den Emp fangsstationen 3 der Mobilfunknetze erfasst werden. Nachdem diese Ortung erfolgt ist, werden die Koordinaten und die Kennnummer (zu gewiesene Mobilfunknummer) vom Netzbetreiber unverzüglich an die zentrale Auswertungsstelle 4 übermittelt. Diese Zentrale 4 infor miert bei einem eingehenden Notruf umgehend einen festgelegten Per sonenkreis, z. B. Eltern, Verwandte, Sicherheitsdienste, Polizei, Rettungsdienst oder ähnliche Personen bzw. Einrichtungen. Für eine effektive Hilfeleistung ist es vorteilhaft, wenn die erfassten Sig nale neben Angaben zur Ortung zusätzliche Angaben über die Art der Notsituation vermitteln. Dies kann für jeden Nutzer mit unter schiedlichen Codierungen erreicht werden, die beispielsweise ein Indiz für das Vorliegen eines Zuckerschocks oder eines epilepti schen Anfalls sind.

Die Sendevorrichtung 1 kann ebenso von einem Dritten aktiviert wer den, der räumlich vom Nutzer entfernt ist. In diesem Fall erfüllt das Ortungssystem vordergründig eine Suchfunktion. Dies kann z. B. notwendig sein, wenn Kinder zur verabredeten Zeit nicht vom Spielen zurück sind oder wenn Bewohner eines Pflegeheimes nicht im Objekt anwesend sind. Der hier als "Dritter" Bezeichnete wird vorzugsweise die zentrale Auswertungsstelle 4 sein, die nach einem entsprechen den Auftrag tätig wird. Hierbei erfolgt die Aktivierung der Sende vorrichtung 1 unter Nutzung von Langwellen-Zeitzeichensendern 2. Zunächst wird das vom Dekoder 11 erfasste Aktivierungssignal in der programmierbaren Dekodiereinheit 12 mit dem geräteinternen Code verglichen. Sofern die Kennnummern übereinstimmen, wird die Sende vorrichtung 1 aktiviert. Die nachfolgenden Verfahrensschritte ent sprechen den oben erläuterten bei manueller Aktivierung durch den Nutzer selbst. Auch in diesem Fall werden also von der Sende-End stufe 16 Signale ausgesendet, die von den Empfangsstationen 3 der Mobilfunknetze erfasst und an die zentrale Auswertungsstelle 4 übermittelt werden. Diese Zentrale 4 informiert schließlich den je weiligen Auftraggeber. Übrigens ist es über die Langwellen-Zeitzei chensender 2 auch möglich, eine aktivierte Sendevorrichtung 1 mit einem zusätzlichen Code zu deaktivieren. Dies ist z. B. sinnvoll, sofern die Aktivierung durch eine Fehlbedienung des Nutzers verse hentlich erfolgt ist.

Da eine Aktivierung nur bei Bedarf und auch dann nur sehr kurzfri stig erfolgt, kann trotz kleiner Batterien mit relativ hoher Sende leistung gearbeitet werden. Dadurch kann auch in Gebieten mit schlechten Zugangsbedingungen zum Mobilfunknetz oder innerhalb von Gebäuden eine Ortung realisiert werden. Zur Gewährleistung einer ständigen Einsatzbereitschaft sollte jedoch nach jeder Aktivierung die Kapazität der Batterie geprüft bzw. diese ausgetauscht werden. Unabhängig von der jeweils konkreten Aktivierung der Sendevorrich tung 1 sollten die Signale nicht ständig, sondern lediglich in de finierten Zeitabständen ausgesendet werden. Somit kann trotz be grenzter Batteriekapazität eine ausreichend lange Verbindung ge währleistet werden, um die hilfsbedürftige Person nicht nur orten, sondern auch bergen zu können. Gleichzeitig wird eine eventuelle Fortbewegung der zu ortenden Person bemerkt.

Für die eigentliche Bergung vor Ort ist es vorteilhaft, wenn die Sendevorrichtung 1 zwischen den Signalen, die von den Mobilfunk- Empfangsstationen 3 erfasst werden, zusätzliche Signale aussendet, die von marktüblichen Peilempfängern 5 erfassbar sind. In Fig. 1 sind zwei derartige Peilempfänger 5 beispielhaft dargestellt. Diese Geräte werden von den Bergungskräften eingesetzt, die sich auf Grundlage der mit dem Ortungssystem ermittelten Koordinaten bereits in der Nähe der hilfsbedürftigen Person befinden.

Aufstellung der Bezugszeichen

1

Sendevorrichtung

11

Dekoder zum Empfang von Langwellen-Zeitzeichen

111

Display für Zeitanzeige

12

programmierbare Dekodiereinheit

13

Schnittstelle der Dekodiereinheit

14

Modulator für Mobilfunknetz

15

Modulator für Peilempfänger

16

Sende-Endstufe

2

Sendeeinrichtung für Langwellen-Zeitzeichen

3

Empfangsstation des Mobilfunknetzes

4

zentrale Auswertungsstelle

5

Peilempfänger

Claims

1. Verfahren zur Ortung von Personen, insbesondere zur Ortung von hilfsbedürftigen Personen in Notsituationen, unter Verwendung einer batteriegespeisten Sendevorrichtung, die in einem Gegenstand inte griert ist, der von der Person zu einem anderen Zweck ständig mit geführt und am Körper getragen wird, wobei die Signale der Sende vorrichtung von einer Empfangsvorrichtung erfasst und zur Positi onsbestimmung der zu ortenden Person verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendevorrichtung zunächst funktionslos geschalten ist und erst durch eine, vom Nutzer oder von einem, räumlich vom Nutzer entfernten Dritten erfolgende Aktivierung funktionswirksam wird, wobei die Aktivierung durch Dritte unter Nutzung von Langwellen- Zeitzeichensendern erfolgt und wobei die nachfolgend ausgesendeten Signale unter Nutzung von Mobilfunknetzen erfasst und an eine zen trale Auswertungsstelle übermittelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale neben Angaben zur Ortung zusätzliche Angaben über die Art der Notsituation vermitteln.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale in definierten Zeitabständen ausgesendet werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendevorrichtung zwischen den, vom zugeordneten Mobilfunk netz erfassbaren Signalen zusätzliche Signale mit einer solchen In tensität aussendet, die von marktüblichen Peilempfängern erfassbar sind.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Ortung von Personen, insbesondere zur Ortung von hilfsbedürftigen Personen in Notsituationen, unter Verwendung einer batteriegespei sten Sendevorrichtung, die in einem Gegenstand integriert ist, der von der Person zu einem anderen Zweck ständig mitgeführt und am Körper getragen wird, wobei die Signale der Sendevorrichtung von einer Empfangsvorrichtung erfasst und zur Positionsbestimmung der zu ortenden Person verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendevorrichtung (1) eine programmierbare Dekodiereinheit (12) aufweist, die eingangsseitig von einem Dekoder (11) zum Emp fang von Langwellen-Zeitzeichensendern (2) ansteuerbar ist und die ausgangsseitig mit jeweils einem Modulator (14; 15) für ein Mobil funknetz (3) und für einen Peilempfänger (5) sowie mit einer ge meinsamen Sende-Endstufe (16) in Wirkverbindung steht, wobei die Sende-Endstufe (16) gleichzeitig von den Ausgängen der beiden Modu latoren (14; 15) für das Mobilfunknetz (3) und den Peilempfänger (5) angesteuert wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die programmierbare Dekodiereinheit (12) eine Schnittstelle (13) aufweist, über die ein nutzerabhängig unterschiedliches Sig nalbild programmierbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendevorrichtung (1) zwei separate und alternativ betätig bare Baugruppen zur Aktivierung der Spannungsversorgung aufweist, wobei die eine Baugruppe direkt vom Nutzer und die andere Baugruppe durch Fernzugriff mittels Langwellen-Zeitzeichensender (2) betätig bar ist.