DE102007059598A1

DE102007059598A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts

Info

Publication number: DE102007059598A1
Application number: DE200710059598
Authority: DE
Inventors: Steffen Meyer; Jürgen HUPP
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2009-06-25
Also published as: WO2009074261A1

Abstract

Vorrichtung (100; 300; 400; 1100 bis 1500) zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts (1600), das eine bestimmte schnurlose Kommunikationsschnittstelle nutzt, mit folgenden Merkmalen: einer Empfangseinrichtung (110), die ausgebildet ist, um ein Signal (112) des mobilen Kommunikationsendgeräts (1600) gemäß der bestimmten schnurlosen Kommunikationsschnittstelle zu empfangen; einer ersten Einrichtung (120), die ausgebildet iseine Fremdpositionsinformation (122) zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts (1600) zu erzeugen; einer zweiten Einrichtung (130), die ausgebildet ist, um eine Eigenpositionsinformation (132, 132') zu erzeugen, basierend auf der zumindest eine eigene Position (132') der Vorrichtung (100) bestimmt werden kann; und einer Sendeeinrichtung (140), die ausgebildet ist, um die Fremdpositionsinformation (122) und die Eigenpositionsinformation (132, 132') der Vorrichtung (100) zu senden; wobei die Vorrichtung (100) tragbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen und Verfahren zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, beispielsweise auf die Bestimmung einer Position eines unkooperativen mobilen Kommunikationsendgeräts.
In Einsatzszenarien, wie der Bekämpfung organisierter Kriminalität oder terroristischer Aktivitäten ist es wichtig, verdächtige Personen über ihr drahtloses Endgerät orten zu können. Mit anderen Worten, fremde mobile Endgeräte mit drahtloser Schnittstelle, z. B. WLAN (Wireless Local Access Network) sollen lokalisiert werden.
Für die Ortung mobiler Endgeräte sind unterschiedliche Technologien bekannt. Dabei wird typischerweise zwischen endgeräte-gestützten Verfahren und infrastruktur-basierten Verfahren unterschieden.
Zu den sog. endgeräte-gestützte Verfahren gehören beispielsweise satellitengestützte Verfahren, wie das amerikanische GPS (Global Positioning System), das russische GLONASS (Global Navigation Satellite System) oder das europäische Satellitennavigationssystem GALILEO. Aber auch client-basierte Verfahren für die WLAN-Lokalisierung sind bekannt, z. B. das Ekahau Realtime-Location-System, Wherenet oder Airoscout client-basierte Varianten. Da die Bestimmung der Position durch diese Verfahren ohne Beitrag bzw. Kooperation des jeweiligen Endgeräts jedoch nicht möglich sind, sind diese endgeräte-gestützten Verfahren für die zuvor genannten Anwendungsszenarien zur Ortung unkooperativer Endgeräte untauglich.
Des Weiteren sind sog. infrastruktur-basierte bzw. infrastruktur-gestützte Lösungen zu Ortung über ein Kommunikationsnetz bekannt.
Zu den sog. infrastruktur-basierten bzw. infrastruktur-gestützten Lösungen gehören beispielsweise die Airoscoutnetzbasierte-Variante, und Lokalisierungslösungen verschiedener Wireless-Anbieter. Weitere Verfahren ermöglichen eine Ortsbestimmung durch Zeit, beispielsweise durch Zeit- oder Winkelschätzung. Infrastruktur-basierte Lösungen setzen jedoch voraus, dass die Kommunikationsinfrastruktur vor Ort installiert ist bzw. installiert wird. Zudem muß für infrakstruktur-basierte Lösungen teilweise spezielle Infrastruktur (z. B. adaptive Antennen) aufgebaut werden, die durch ihre Bauform einen verdeckten Einsatz erschweren. Unabhängig davon, dass infrastruktur-basierte Lösungen vor Ort installiert sein müssen, sind diese kostenintensiv, wenn diese allein für solche Einsatzszenarien aufgebaut und betrieben werden, nur um jederzeit Zugriff auf diese Infrastruktur zu haben. Die Alternative, auf Netze von Netzwerkbetreibern zurückzugreifen, reduziert die Kosten und erhöht gleichzeitig den möglichen Abdeckungsbereich für Lokalisierungen, setzt jedoch typischerweise voraus, dass die Netzbetreiber den Zugriff erlauben. Dies ist aus datenschutzrechtlichen und/oder technischen Gründen typischerweise nicht immer oder sofort möglich.
Eine flexiblere Möglichkeit der Lokalisierung unkooperativer Endgeräte ist daher wünschenswert.
Zusammenfassung
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, das eine bestimmte schnurlose Kommunikationsschnittstelle nutzt, mit folgenden Merkmalen: einer Empfangseinrichtung, die ausgebildet ist, um ein Signal des mobilen Kommunikationsendgeräts gemäß der bestimmten schnurlosen Kommunikationsschnittstelle zu empfangen; einer ersten Einrichtung, die ausgebildet ist, um basierend auf dem empfangenen Signal eine Fremdpositionsinformation zur Bestimmung der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts zu erzeugen; einer zweiten Einrichtung, die ausgebildet ist, um eine Eigenpositionsinformation zu erzeugen, basierend auf der zumindest eine eigene Position der Vorrichtung bestimmt werden kann; und einer Sendeeinrichtung, die ausgebildet ist, um die Eigenpositionsinformation und die Fremdpositionsinformation zu senden.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, das eine bestimmte schnurlose Kommunikationsschnittstelle nutzt, mit folgenden Merkmalen: einer Empfangseinrichtung, die ausgebildet ist, um ein Signal des mobilen Kommunikationsendgeräts gemäß der bestimmten schnurlosen Kommunikationsschnittstelle zu empfangen, und ausgebildet ist, um zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation zur Bestimmung der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts zusammen mit einer entsprechenden Eigenpositionsinformation zu empfangen, wobei basierend auf der entsprechenden Eigenpositionsinformation eine Position einer weiteren Vorrichtung, die die zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation erzeugt hat, zumindest bestimmt werden kann; einer ersten Einrichtung, die ausgebildet ist, um basierend auf dem empfangenen Signal eine Fremdpositionsinformation zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts zu erzeugen; und einer Auswerteeinrichtung, die ausgebildet ist, um basierend auf der Fremdpositionsinformation, der Eigenpositionsinformation, der zumindest einen weiteren Fremdpositionsinformation und der entsprechenden Eigenpositionsinformation die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts zu bestimmen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schafft ein Verfahren zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, das eine bestimmte schnur lose Kommunikationsschnittstelle nutzt, mit: Empfangen eines selben Signals des Kommunikationsendgeräts gemäß der bestimmten schnurlosen Kommunikationsschnittstelle durch zumindest eine erste tragbare Vorrichtung und eine zweite tragbare Vorrichtung; Erzeugen zumindest einer ersten Fremdpositionsinformation zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts durch die erste tragbare Vorrichtung und einer zweiten Fremdpositionsinformation zum Bestimmen der Position des Kommunikationsendgeräts durch die zweite tragbare Vorrichtung; Bestimmen zumindest einer ersten Eigenpositionsinformation durch die erste tragbare Vorrichtung, durch die zumindest eine eigene Position der ersten tragbaren Vorrichtung bestimmt werden kann und einer zweiten Eigenpositionsinformation durch die zweite tragbare Vorrichtung, durch die zumindest eine eigene Position der zweiten tragbaren Vorrichtung bestimmt werden kann; und Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts basierend auf zumindest der ersten und zweiten Fremdpositionsinformation und der ersten und zweiten Eigenpositionsinformation.
Dabei können Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren beispielsweise die Signalstärke der empfangenen Signale und/oder die Empfangszeit, zu der ein bestimmtes Signal empfangen wurde, als Fremdpositionsinformationen und/oder Eigenpositionsinformationen bzw. allgemein als Positionsinformationen verwenden.
Typischerweise werden zwei oder mehr tragbare Vorrichtungen zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts eingesetzt, um eine möglichst genaue Positionsbestimmung zu ermöglichen. Anstelle des Begriffs „Positionsbestimmung" können auch die Begriffe „Ortung" bzw. „Lokalisierung" oder ähnliches verwendet werden.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtungen können für die Erzeugung der Eigenpositionsinformationen bzw. die Bestimmung der eigenen Position, z. B. endgeräte gestützte Verfahren wie z. B. GPS, GALILEO, Infrastruktur-basierte Lösungen verwenden.
Diese zuvor genannten Verfahren ermöglichen eine Bestimmung der eigenen Positionen der tragbaren Vorrichtungen in einem absoluten Koordinatensystem bzw. externen Bezugssystem, das neben bzw. unabhängig von den Vorrichtungen besteht, und in dem die Position jeder tragbaren Vorrichtung unabhängig von den anderen tragbaren Vorrichtungen „absolut" bestimmt werden kann.
Alternativ oder in Kombination zu diesen absoluten Positionsbestimmungsverfahren können in Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren Positionsbestimmungsverfahren eingesetzt werden, die ein relatives Koordinatensystem unter den bzw. basierend auf den tragbaren Vorrichtungen erzeugen, und bei denen für jede der tragbaren Vorrichtungen eine Position in Relation bzw. abhängig von den anderen tragbaren Vorrichtungen bestimmt wird.
Entsprechend kann bei der Verwendung von absoluten Koordinatensystemen für die Bestimmung der eigenen Positionen der tragbaren Vorrichtungen auch die Position der Zielperson bzw. die Position des fremden, mobilen Kommunikationsendgeräts der Zielperson absolut bzw. in dem absoluten Koordinatensystem bestimmt und weiterkommuniziert werden, während bei dem Einsatz relativer Koordinatensysteme für die Bestimmung der eigenen Positionen der tragbaren Vorrichtungen eine Bestimmung der Position der Zielperson bzw. der Position des fremden, mobilen Kommunikationsendgeräts der Zielperson relativ bzw. in dem relativen Koordinatensystem möglich ist.
Unabhängig von der Bestimmung der eigenen Positionen der tragbaren Vorrichtungen wird die Position der Zielperson bzw. des fremden, unkooperativen, mobilen Kommunikationsendgeräts der Zielperson basierend auf den Fremdpositionsinformationen, die durch die einzelnen tragbaren Vorrich tungen erzeugt werden in Zusammenhang mit den entsprechenden eigenen Positionsinformationen der tragbaren Vorrichtungen, die die jeweiligen Fremdpositionsinformationen erzeugt haben, bestimmt. Dabei können beispielsweise Multilaterationsalgorithmen und/oder Verfahren wie das WLAN-Fingerprinting verwendet werden.
Der Begriff „Positionsinformation" (Eigenpositionsinformation, Fremdpositionsinformation) beschreibt allgemein jede Information, basierend auf der zumindest die eigene Position einer tragbaren Vorrichtung bzw. die „fremde" Position des mobilen Kommunikationsendgeräts bestimmt werden kann. Damit ist der Begriff „Positionsinformation" als Oberbegriff zu verstehen, der als Spezialfall auch die „eigene Position" (relative oder absolut) einer tragbaren Vorrichtung umfasst. In anderen Worten, Ausführungsbeispiele der tragbaren Vorrichtung können ausgebildet sein, „lediglich" eine Eigenpositionsinformation im weiteren Sinne, d. h. beispielsweise eine Signalstärke des empfangenen Signals zu erzeugen, um diese beispielsweise mit der Fremdpositionsinformation zu versenden, während andere Ausführungsbeispiele ausgebildet sind, ihre eigene Position selbst zu bestimmen, und diese mit der Fremdpositionsinformation zu versenden bzw. selbst für die Fremdpositionsbestimmung zu verwenden.
Kurzbeschreibung der Figuren
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen näher erläutert.
1A zeigt ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels einer tragbaren Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts mit einer Sendeeinrichtung, die ausgebildet ist, um die Fremdpositionsinformation und die Eigenpositionsinformation der Vorrichtung zu senden.
1B zeigt ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels einer tragbaren Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, die ausgebildet ist zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation zusammen mit der entsprechenden Eigenpositionsinformation einer weiteren Vorrichtung zu empfangen, und die zusätzlich eine Auswertereinrichtung zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts aufweist.
1C zeigt ein Blockdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels einer tragbaren Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, die eine Empfangseinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation zusammen mit einer entsprechenden Eigenpositionsinformation einer weiteren Vorrichtung zu empfangen, die eine Auswertereinrichtung zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts aufweist, und die eine Sendeeinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, um die Eigenpositionsinformation und die Fremdpositionsinformation zu senden.
1D zeigt ein Blockdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels einer tragbaren Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, bei der die Empfangseinrichtung zwei Empfangsschnittstellen aufweist, wobei die erste Empfangsschnittstelle ausgebildet ist, um das Signal des Kommunikationsendgeräts zu empfangen und die zweite Empfangsschnittstelle ausgebildet ist, um die zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation mit der entsprechenden Eigenpositionsinformation oder zumindest einen weiteren Vorrichtung zu empfangen.
2A zeigt ein erstes Szenario eines Ausführungsbeispiels mit fünf tragbaren Vorrichtungen zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, die eine Empfangsfeldstärke des von dem mobilen Kommunikationsendgerät empfangenen Signals als Fremdpositionsinformation verwenden.
2B zeigt ein zweites Szenario eines Ausführungsbeispiels mit fünf tragbaren Vorrichtungen zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts und einer zusätzlichen zentralen Vorrichtung zum Bestimmen der Positionen der fünf tragbaren Vorrichtungen und/oder der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts.
3A zeigt ein Flussdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts.
3B zeigt ein Flussdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts.
Bevor im Folgenden die vorliegende Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert wird, wird darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen zur besseren Verständigkeit nicht maßstabsgerecht ausgeführt sind. Zudem werden für Objekte und Funktionseinheiten, die gleiche oder ähnliche funktionelle Eigenschaften aufweisen, gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei eine wiederholte Beschreibung dieser Objekte und Funktionseinheiten weggelassen wird. In diesem Zusammenhang wird ferner darauf hingewiesen, dass einerseits, sofern es nicht explizit anders angegeben ist, Abschnitte, die sich auf Objekte mit ähnlichen oder gleichen funktionalen Eigenschaften beziehen, zwischen den Beschreibungen der verschiedenen Ausführungsbeispiele austauschbar sind. Andererseits wird darauf hingewiesen, das durch eine gemeinsame Verwendung eines Bezugszeichens ein Objekt, das in mehr als einem Ausführungsbeispiel auftritt, nicht gezeigt ist, dass diese in den verschiedenen Ausführungsbeispielen oder den betreffenden Ausführungsbeispiel identische Merkmale und Eigenschaften aufweisen. Gemeinsame oder ähnliche Bezugszeichen stellen also keine Aussage bezüglich der konkreten Auslegung oder Dimensionierung dar.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Vorrichtungen zur Bestimmung einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts anhand der 1A bis 1D beschrieben. Diese Vorrichtungen können in einem System bzw. Verfahren zum Bestimmen einer Position eines mobilen „Kommunikationsendgeräts" eingesetzt werden, das basierend auf den 2A, 2B und 3A, 3B näher beschrieben wird.
1A zeigt ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, das eine bestimmte schnurlose Kommunikationsschnittstelle nutzt. Die Vorrichtung 100 weist eine Empfangseinrichtung 110, eine erste Einrichtung 120, eine zweite Einrichtung 130 und eine Sendeeinrichtung 140 auf. Die Vorrichtung 100 ist mobil bzw. tragbar.
Die Empfangseinrichtung 110 ist ausgebildet, um ein Signal 112 des mobilen Kommunikationsendgeräts gemäß der bestimmten schnurlosen Kommunikationsschnittstelle zu empfangen.
Dabei umfasst der Begriff „Kommunikationsschnittstelle" oder allgemein der Begriff „Schnittstelle" sowohl Kommunikationsprotokolle, wie z. B. GSM (Global System for Mobile Communication, UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications, GPRS (Global Packet Radio System), WLAN (Wireless Local Area Network) als auch beliebige andere standardisierte oder proprietäre Kommunikationsprotokolle, sowie weitere Kriterien bzw. Festlegungen, die für die Kommunikation über eine Schnittstelle (Kommunikationsschnittstelle bzw. allgemeine Schnittstelle) wesentlich sind, wie beispielsweise der gewählte Kanal bei WLAN oder ähnliches.
Die erste Einrichtung 120 ist ausgebildet, um basierend auf dem empfangenen Signal 112', das von der Empfangseinrichtung 110 empfangen wurde, eine Fremdpositionsinformation 122 zu erzeugen, basierend auf der die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts bestimmt werden kann.
Die zweite Einrichtung 130 ist ausgebildet, um eine Eigenpositionsinformation 132 zu erzeugen, basierend auf der zumindest eine eigene Position der Vorrichtung 100 bestimmt werden kann. In weiteren Ausführungsbeispielen der Vorrichtung 100, ist die zweite Einrichtung ausgebildet, die eigene Position 132' zu erzeugen.
Die Sendeeinrichtung 140 ist ausgebildet, um die Fremdpositionsinformation 122, die von der ersten Einrichtung erzeugt wurde, und die Eigenpositionsinformation 132 bzw. gegebenenfalls die eigene Position 132', die von der zweiten Einrichtung erzeugt wurde, in dem Signal 142 zu versenden.
Im Folgenden wird der besseren Lesbarkeit halber allgemein von der Eigenpositionsinformation 132 gesprochen, wobei dies, wie zuvor dargelegt, auch die schon selbst bestimmte eigene Position 132' umfassen kann. Der jeweilige Inhalt des Begriffs ergibt sich aus dem Zusammenhang.
Der Empfänger 110 und der Sender 140 können zusammenfassend auch als Kommunikationseinrichtung 150 bezeichnet werden.
Unabhängig davon können der Empfänger 110 und der Sender 140 ausgebildet sein, unterschiedliche Kommunikationsschnittstellen zu nutzen, beispielsweise unterschiedliche Kommunikationsprotokolle oder dasselbe Kommunikationsprotokoll wie z. B. WLAN, aber unterschiedliche Kanäle. Auf diesen Aspekt wird in Zusammenhang mit 1D noch näher eingegangen.
1B zeigt ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, das ein bestimmtes schnurloses Kommunikationsprotokoll nutzt (200). Im Gegen satz zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1A weist die Vorrichtung 200 keinen Sender 140 auf.
In dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 200 gemäß 1B ist der Empfänger 110 zusätzlich ausgebildet, ein Signal 214 zu empfangen, das zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation 222 zur Bestimmung der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts und zumindest eine entsprechende Eigenpositionsinformation 232 aufweist, wobei basierend auf der zumindest einen entsprechenden Eigenpositionsinformation die eigene Position der zumindest einen weiteren Vorrichtung bestimmt werden kann, die die zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation erzeugt hat. Das empfangene Signal 214 bzw. die empfangene zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation 222 und/oder die entsprechende zumindest eine weitere Eigenpositionsinformation 232 können dabei beispielsweise dem gesendeten Signal 142 bzw. der Fremdpositionsinformation 122 und/oder der Eigenpositionsinformation 132 aus 1A entsprechen. Analog kann das Signal 214 ferner die Position 232' der zumindest einen weiteren Vorrichtung enthalten, wobei die Position 232' beispielsweise der Position 132' aus 1A entsprechen kann.
Die 1B weist zusätzlich eine Auswerteeinrichtung 160 auf, die ausgebildet ist, um basierend auf der eigenen bzw. selbst erzeugten Fremdpositionsinformation 122, der eigenen Eigenpositionsinformation 132 bzw. der eigenen Position 132', der zumindest einen weiteren empfangenen Fremdpositionsinformation 222 und der entsprechenden zumindest einen weiteren Eigenpositionsinformation 232 bzw. entsprechenden Position 232' die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts zu bestimmen.
Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 200 können ausgebildet sein, ein oder mehrere Signale 214 von einer oder mehreren weiteren Vorrichtungen zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts mit einer oder mehreren weite ren Fremdpositionsinformationen und den entsprechenden Eigenpositionsinformationen bzw. eigenen Positionen zu empfangen.
1C zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, das eine bestimmte schnurlose Kommunikationsschnittstelle nutzt, wobei das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 300 gemäß 1C die Merkmale der Ausführungsbeispiele 100 gemäß 1A und 200 gemäß 1B vereint.
Damit können Ausführungsbeispiele 300 der Vorrichtung wie die Ausführungsbeispiele 100 der Vorrichtung selbst erzeugte Fremdpositionsinformationen 122 und Eigenpositionsinformationen 132 bzw. die eigene Position 132' als Signal 142 beispielsweise an andere Vorrichtungen versenden, damit diese dann die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts bestimmen können, und wie die Ausführungsbeispiele 200 der Vorrichtung gemäß 1B weitere Fremdpositionsinformationen 222 und entsprechende Eigenpositionsinformationen 232 bzw. Positionen 232' weiterer Vorrichtungen zum Bestimmen der Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts das Signal 214 empfangen, um darauf basierend die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts selbst zu bestimmen.
1D zeigt ein Blockdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 400 zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, das eine bestimmte schnurlose Kommunikationsschnittstelle nutzt, das im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 300 gemäß 1C entspricht, bei dem die Empfangseinrichtung 110 jedoch eine erste Empfangsschnittstelle 412 und eine zweite Empfangsschnittstelle 414 aufweist.
Die erste Empfangsschnittstelle 412 ist ausgebildet, um das Signal 112 des mobilen Kommunikationsendgeräts gemäß der bestimmten Kommunikationsschnittstelle zu empfangen. In anderen Worten, die erste Empfangsschnittstelle 412 nutzt die gleiche Kommunikationsschnittstelle wie das sendende mobile Kommunikationsendgerät der Zielperson. Die zweite Empfangsschnittstelle 414 ist ausgebildet, um das Signal 214 mit der zumindest einen weiteren Fremdpositionsinformation 222 sowie der entsprechenden Eigenpositionsinformation 232 bzw. der Position 232 der zumindest einen weiteren Vorrichtung zu empfangen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die erste Empfangsschnittstelle 412 ausgebildet, eine erste Kommunikationsschnittstelle, nämlich die bestimmte schnurlose Kommunikationsschnittstelle des mobilen Kommunikationsendgeräts zu nutzen, während die zweite Empfangsschnittstelle 414 ausgebildet ist, eine zweite Kommunikationsschnittstelle zu nutzen, die von der ersten Kommunikationsschnittstelle unterschiedlich ist. Dabei kann der Unterschied zwischen der ersten Kommunikationsschnittstelle und der zweiten Kommunikationsschnittstelle in der Verwendung eines anderen Kommunikationsprotokolls, z. B. in der Verwendung von UMTS als zweite Kommunikationsschnittstelle bzw. Kommunikationsprotokoll liegen, wenn beispielsweise die erste bzw. bestimmte Kommunikationsschnittstelle WLAN ist, oder beispielsweise lediglich in der Benutzung eines anderen Kanals liegen, d. h., die erste und die zweite Kommunikationsschnittstelle nutzen beide WLAN als Kommunikationsprotokoll, jedoch verschiedene Kanäle.
Entsprechend kann in den entsprechenden Ausführungsbeispielen der Sender 140 ausgebildet sein, das Signal 142 gemäß der zweiten Kommunikationsschnittstelle zu senden.
Wird die erste Kommunikationsschnittstelle rein passiv verwendet, d. h. empfängt die Vorrichtung nur über die Empfangsschnittstelle 412 gemäß der ersten Kommunikationsschnittstelle, und sendet möglichst auch keine bzw. möglichst wenig Synchronisations- und Netzadministrationssignale, so kann die Wahrscheinlichkeit reduziert werden, dass diese bzw. die Präsenz der Einsatzkräfte von der Zielperson bemerkt wird und gleichzeitig über die andere Kommunikationsschnittstelle (Sender 140, zweite Empfangsschnittstelle 414) Daten zur Lokalisierung der Zielperson ausgetauscht werden. Des Weiteren können störende Einflüsse bei dem Empfang des Signals von dem mobilen Kommunikationsendgerät zur Erzeugung der Fremdpositionsinformation reduziert werden und gegebenenfalls die Genauigkeit der Lokalisierung erhöht werden.
2A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Szenarios mit fünf Vorrichtungen 1100, 1200, 1300, 1400 und 1500 zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts 1600 einer Zielperson, wobei die tragbare Vorrichtungen 1100 bis 1500 beispielsweise von Einsatzkräften getragen werden. Die tragbaren Vorrichtungen 1100 bis 1500 können beispielsweise Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 100 gemäß 1A, der Vorrichtung 200 gemäß 1B, der Vorrichtung 300 gemäß 1C und/oder der Vorrichtung 400 gemäß 1D oder andere Ausführungsbeispiele sein.
Das mobile Kommunikationsendgerät 1600 sendet ein Signal 112 gemäß einer bestimmten schnurlosen Kommunikationsschnittstelle, z. B. WLAN, das in 2A von allen tragbaren Vorrichtungen 1100 bis 1500 empfangen wird. Jede der tragbaren Vorrichtungen 1100 bis 1500 erzeugt eine Fremdpositionsinformation 122 basierend auf dem empfangenen Signal 112, wobei die jeweilige Fremdpositionsinformation abhängig von der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts 1600 und der jeweiligen Position der tragbaren Vorrichtung 1100 bis 1500 ist. Ferner erzeugt jedes der tragbaren Vorrichtungen eine Eigenpositionsinformation 132 oder bestimmt selbst die eigene Position 132' und sendet diese zusammen mit der Fremdpositionsinformation 122 als Signal 142 direkt an die anderen tragbaren Vorrichtungen 1100 bis 1500, die dort als Signale 214 empfangen werden. In 2A sind der Übersichtlichkeit halber nur einige Signale exemplarisch eingetragen und beispielsweise der Signalaustausch zwischen den tragbaren Vorrichtungen 1100 und den tragbaren Vorrichtungen 1300 und 1400 nicht eingetragen.
In einem Szenario, bei dem die tragbaren Vorrichtungen 1100 bis 1500 ausgebildet sind, ihre eigene Position 232' selbst zu bestimmen, und die empfangene Signalstärke (RSS-Received Signal Strength) als Fremdpositionsinformation zu verwenden, kann das Szenario beispielsweise wie folgt aussehen:
Die tragbare Vorrichtung 1100 bestimmt in einem x,y-Koordinatensystem (x|y) seine eigene Position zu (18|20) und misst eine Signalstärke RSS –30 dBm, die tragbare Vorrichtung 1200 ihre Koordinaten mit (7|45) und die Signalstärke mit RSS –72 dBm, die tragbare Vorrichtung 1300 ihre Koordinaten mit (40|45) und die Signalstärke mit RSS –65 dBm, die tragbare Vorrichtung 1400 ihre Koordinaten mit (40|11) und die Signalstärke mit RSS –42 dBm und die tragbare Vorrichtung 1500 ihre Position mit (10|10) und die Signalstärke mit RSS –50 dBm.
Entsprechend sendet beispielsweise die tragbare Vorrichtung 1100 die Fremdpositionsinformation in Form der empfangenen Signalstärke RSS –72 dBm zusammen mit der entsprechenden Position 132', der eigenen Position, an der diese Messung durchgeführt wurde, d. h. die Koordinaten (7|45) in dem Signal 142 an die anderen tragbaren Vorrichtungen 1200 bis 1400. Entsprechend verfahren die anderen Vorrichtungen 1200 bis 1500.
Auf der anderen Seite empfängt die tragbare Vorrichtung 1100 die Signale 142 der weiteren Vorrichtungen 1200 bis 1500 als Signal 214 und kann die darin enthaltenen weiteren Fremdpositionsinformationen 222 und der entsprechenden Positionen 232' der weiteren tragbaren Vorrichtungen 1200 bis 1500 nutzen, um die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts 1600 zu bestimmen, z. B. als x-y-Koordinaten (28|30). Entsprechend können die anderen tragbaren Vorrichtungen 1200 bis 1500 basierend auf den Fremdpositionsinformationen und der entsprechenden Positionen der weiteren tragbaren Vorrichtungen 1100 bis 1500 ebenfalls verfahren, um selbst die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts 1600 zu bestimmen.
In anderen Worten, in dem zuvor beschriebenen Szenario sind alle tragbaren Vorrichtungen 1100 bis 1500 ähnlich den Ausführungsbeispielen 300 und 400 der 1C und 1D ausgebildet, die Fremdpositionsinformationen und Eigenpositionsinformationen bzw. eigene Positionen zu senden und zu empfangen und selbst die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts zu bestimmen.
Die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts und gegebenenfalls der tragbaren Vorrichtungen 1100 bis 1500 kann beispielsweise als Karte auf einem Graphikdisplay, das die Umgebung und die Positionen der tragbaren Vorrichtungen sowie des mobilen Kommunikationsendgeräts anzeigt, dargestellt werden, oder beispielsweise als Textinformation oder durch Sprachausgabe an die Einsatzkräfte weitergegeben werden.
In Ausführungsbeispielen können einige der tragbaren Vorrichtungen ähnlich der Vorrichtung 100 gemäß 1A ausgebildet sein, die selbst erzeugten Fremdpositionsinformationen und Eigenpositionsinformationen an andere tragbare Vorrichtungen zu senden, jedoch nicht selbst die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts zu bestimmen. Die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts kann dieser dann beispielsweise als Ergebnis von einer anderen tragbaren Vorrichtung ähnlich den Vorrichtungen 200 bis 400 gemäß den 1B bis 1D beispielsweise graphisch, textuell oder sprachlich mitgeteilt werden.
In alternativen Ausführungsbeispielen bzw. Szenarien können die tragbaren Vorrichtungen ausgebildet sein, ihre eigene Position selbst beispielsweise mittels endgeräte-gestützter Verfahren wie dem GPS-Verfahren zu bestimmen.
In weiteren alternativen Szenarien können die tragbaren Vorrichtungen ausgebildet sein, die eigene Position mittels WLAN-Fingerprinting zu bestimmen. Dabei werden aktuell gemessene Umgebungsdaten, wie etwa die Signalstärke verschiedener Signalquellen, mit einer vorher angelegten Referenzdatenbank verglichen und so die aktuelle Position ermittelt. Die Datenbank enthält dabei im Vorfeld aufgenommene Datensätze an verschiedenen Referenzpunkten innerhalb des abzudeckenden Areals. Ein Beispiel ist das WLAN-Fingerprinting, bei dem z. B. die Signalstärke der Signale, die von den verschiedenen Access-Points bzw. Zugangspunkten empfangen werden, als Eigenpositionsinformationen verwendet werden und mit der zuvor genannten Referenzdatenbank verglichen werden, um so die eigene Position bestimmen zu können.
Wie zuvor schon kurz dargelegt, können Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 1100 bis 1500 ausgebildet sein, die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts mittels Multilateration zu bestimmen. Hierfür können beispielsweise als Fremdpositionsinformationen die Signalstärke des empfangenen Signals RSS oder die Signallaufzeit (TOF – Time of Flight) bzw. insbesondere die Signallaufzeitdifferenz (DTOF – Differential Time of Flight) verwendet werden. Dabei wird anhand der Fremdpositionsinformationen eine Entfernung des Senders (hier des mobilen Kommunikationsendgeräts) zum Empfänger (hier die tragbaren Vorrichtungen) bestimmt, und anhand dieser Entfernungen die Position des Senders bzw. des mobilen Kommunikationsendgeräts bestimmt. Dabei kann mit drei Empfängern bzw. tragbaren Vorrichtungen die Position des Senders bzw. des tragbaren Kommunikationsendgeräts in einer Ebene, z. B. dem x,y-Koordinatensystem, eindeutig bestimmt werden, und mit vier tragbaren Vorrichtungen die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts im Raum, z. B. in einem x,y,z-Koordinatensystem eindeutig bestimmt werden. Es können mehr als die drei oder vier Vorrichtungen verwendet werden, um beispielsweise bei Umgebungsbedingungen, die die Genauigkeit der Messungen störend beeinflussen, die Genauigkeit der Positionsbestimmung zu erhöhen.
Endgeräte-gestützte Verfahren zur Eigenpositionsbestimmung, wie beispielsweise GPS, oder Infrastruktur-basierte Lösungen, wie beispielsweise WLAN-Fingerprinting, ermöglichen die absolute Positionsbestimmung bzw. eine Positionsbestimmung in einem absoluten Koordinatensystem für die Bestimmung der Position der einzelnen tragbaren Vorrichtungen und damit indirekt auch eine absolute Positionsbestimmung des mobilen Kommunikationsendgeräts.
Unabhängig von den zuvor genannten Verfahren können die tragbaren Vorrichtungen anhand entsprechender Algorithmen, beispielsweise auch mittels des Multilaterationsalgorithmus, eine relative Positionsbestimmung zueinander durchführen, das heißt ein relatives Koordinatensystem und die eigenen Positionen innerhalb dieses relativen Koordinatensystems definieren, um damit auch eine relative Position des mobilen Kommunikationsendgeräts zu bestimmen. Solche Verfahren können vollkommen autark und unabhängig von jedwedem absoluten Koordinatensystem oder irgendwelcher Infrastrukturen, sei es GPS oder WLAN eingesetzt werden.
Ferner kann die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts jedoch auch mittels Fingerprinting, beispielsweise WLAN-Fingerprinting ermittelt werden, indem beispielsweise eine Referenzdatenbank erzeugt wird, bei der nicht die Signalstärke verschiedener Sender an jeweils einer Empfangsposition gemessen wird, sondern die Signalstärke eines Senders an verschiedenen Positionen bzw. durch verschiedene Empfänger gemessen wird, und diese Messungen für verschiedene Sender-/Empfängerpositionsszenarien durchgeführt wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts mittels eines sogenannten winkelbasierten Ortungsverfahrens bestimmt werden. Winkelbasierte Ortungsverfahren können beispielsweise schon mit lediglich zwei tragbaren Vorrichtungen durchgeführt werden. Dabei wird von jeder der tragbaren Vorrichtungen der Winkel der Richtung, aus der das Signal 112 des mobilen Kommunikationsendgeräts 1100 empfangen wurde, zu einer Bezugsrichtung bestimmt. Diese Bezugsrichtung kann beispielsweise die Richtung sein, in der sich die andere tragbare Vorrichtung befindet. In diesem Fall bestimmen beide tragbaren Vorrichtungen jeweils den Winkel der Richtung, aus dem sie dasselbe Signal des mobilen Kommunikationsendgeräts empfangen haben in Bezug auf die gemeinsame Verbindungsrichtung bzw. Verbindungslinie, und können so über den Schnittpunkt der durch die zwei Winkel definierten Geraden die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts bestimmen.
2B zeigt ein alternatives Szenario, ähnlich dem Szenario gemäß 2A, in dem zusätzlich eine zentrale Vorrichtung 1700 eingesetzt wird. In einem ersten Ausführungsbeispiel kann die zentrale Vorrichtung 1700 ausgebildet sein, ähnlich den tragbaren Vorrichtungen 200, 300 und 400 Signale 214 mit den Fremdpositionsinformationen und den Eigenpositionsinformationen der tragbaren Vorrichtungen 1100 bis 1500 zu empfangen und darauf basierend die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts 1600 zu bestimmen. Im Gegensatz zu den tragbaren Vorrichtungen 1100 bis 1500 weist die Zentraleinheit 1700 nicht notwendigerweise eine zweite Einrichtung zum Erzeugen einer Selbstpositionsinformation auf. Damit kann auf einfache Weise, beispielsweise mit fünf tragbaren Vorrichtungen 1100 bis 1500 gemäß dem Ausführungsbeispiel 100 gemäß 1A die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts bestimmt werden und dann auf wie zuvor beschriebene Weise den Einsatzkräften zur Verfügung gestellt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die tragbaren Vorrichtungen 1100 bis 1500 ausgebildet, lediglich die Eigenpositionsinformationen, nicht jedoch die eigene Position bestimmen zu können, und diese an die zentralen Vorrichtungen 1700 zu senden. Die zentrale Vorrichtung 1700 ist bei spielsweise ausgebildet, aus den Eigenpositionsinformationen die Positionen der einzelnen tragbaren Vorrichtungen zu bestimmen, und diese beispielsweise in einem Signal 542 an die tragbaren Vorrichtungen zu senden, die diese dann zur Bestimmung der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts verwenden und/oder zusammen mit den eigenen Fremdpositionsinformationen an die anderen tragbaren Vorrichtungen senden können.
Eine entsprechende Funktionalität kann auch in einem Ausführungsbeispiel der tragbaren Vorrichtung integriert werden.
3A zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, das eine bestimmte schnurlose Schnittstelle nutzt.
Dabei wird in 3010 dasselbe Signal 112 des mobilen Kommunikationsendgeräts 1600 gemäß der bestimmten schnurlosen Kommunikationsschnittstelle durch zumindest eine erste tragbare Vorrichtung, z. B. 1100, und eine zweite tragbare Vorrichtung, z. B. 1200, empfangen.
In 3020 wird basierend auf dem empfangenen Signal 112' zumindest eine erste Fremdpositionsinformation 122 zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts durch die erste tragbare Vorrichtung 1100 erzeugt und eine zweite Fremdpositionsinformation 122 zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts durch die zweite tragbare Vorrichtung 1200 erzeugt.
Ferner wird in 3030 zuvor, parallel dazu oder danach zumindest eine erste Eigenpositionsinformation 132, 132' durch die erste tragbare Vorrichtung 1100 erzeugt und eine zweite Eigenpositionsinformation 132, 132' durch die zweite tragbare Vorrichtung 1200 erzeugt.
In 3040 wird die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts basierend auf zumindest der ersten Fremdpositionsinformation und der zweiten Fremdpositionsinformation sowie der ersten Eigenpositionsinformation und der zweiten Eigenpositionsinformation bestimmt.
Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann die Fremdpositionsinformation beispielsweise ein Winkel sein, und die Fremdposition basierend auf dem von der ersten tragbaren Vorrichtung gemessenen ersten Winkel und dem von der zweiten tragbaren Vorrichtung gemessenen zweiten Winkel bestimmt werden.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel des Verfahrens werden beispielsweise drei tragbare Vorrichtungen verwendet.
Dabei wird in 3010 dasselbe Signal 112 des mobilen Kommunikationsendgeräts 1600 gemäß der bestimmten schnurlosen Kommunikationsschnittstelle durch zumindest eine erste tragbare Vorrichtung, z. B. 1100, eine zweite tragbare Vorrichtung, z. B. 1200, und eine dritte tragbare Vorrichtung, z. B. 1300 empfangen.
In 3020 wird basierend auf dem empfangenen Signal 112' zumindest eine erste Fremdpositionsinformation 122 zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts durch die erste tragbare Vorrichtung 1100 erzeugt, eine zweite Fremdpositionsinformation 122 zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts durch die zweite tragbare Vorrichtung 1200 und eine dritte Fremdpositionsinformation zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts durch die dritte tragbare Vorrichtung 1300 erzeugt.
Ferner wird in 3030 zuvor, parallel dazu oder danach zumindest eine erste Eigenpositionsinformation 132, 132' durch die erste tragbare Vorrichtung 1100 erzeugt, eine zweite Eigenpositionsinformation 132, 132' durch die zweite tragbare Vorrichtung 1200 und eine dritte Eigenpositionsinformation 132, 132' durch die dritte tragbare Vorrichtung 1300 erzeugt.
In 3040 wird die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts basierend auf zumindest der ersten Fremdpositionsinformation, der zweiten Fremdpositionsinformation und der dritten Fremdpositionsinformation sowie der ersten Eigenpositionsinformation, der zweiten Eigenpositionsinformation und der dritten Eigenpositionsinformation bestimmt.
Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann die Fremdpositionsinformation beispielsweise mittels eines Multilaterationsalgorithmus bestimmt werden.
3B zeigt ein Flussdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts, das eine bestimmte schnurlose Kommunikationsschnittstelle nutzt, das im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 3A entspricht.
Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 3B weist zusätzlich in 3035 ein Senden der zumindest ersten und zweiten Fremdpositionsinformation durch die erste und zweite tragbare Vorrichtung 1100 mittels einer anderen Kommunikationsschnittstelle auf, die von der bestimmten Kommunikationsschnittstelle des mobilen Kommunikationsendgeräts unterschiedlich ist.
Alternativ kann das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 3B auch für drei oder mehr tragbare Vorrichtungen verwendet werden, und weist dann beispielsweise für drei tragbare Vorrichtungen zusätzlich in 3035 ein Senden der zumindest ersten, zweiten und dritten Fremdpositionsinformation durch die erste, zweite bzw. dritte tragbare Vorrichtung 1100 mittels einer anderen Kommunikationsschnittstelle auf, die von der bestimmten Kommunikationsschnittstelle des mobilen Kommunikationsendgeräts unterschiedlich ist.
Für die Verfahren gemäß den 3A und 3B gelten die Ausführungen zu den Ausführungsbeispielen der tragbare Vorrichtungen gemäß den 1A bis 1D und den Ausführungen anhand der beispielhaften Szenarien gemäß den 2A und 2B entsprechend.
In anderen Worten, Ausführungsbeispiele der Vorrichtungen und Verfahren zur Ortung kooperativer bzw. fremder, mobiler Kommunikationsendgeräte basieren beispielsweise auf einem existierenden Drahtlos-Netzwerk, z. B. WLAN. Die Einsatzkräfte tragen mobile bzw. tragbare Endgeräte mit Drahtlos-Schnittstelle, zuvor als tragbare Vorrichtungen bezeichnet, und verteilen sich in dem Areal, in dem die zu ortende Zielperson vermutet wird. Die Mobilendgeräte können über eine Möglichkeit verfügen, ihre eigene Position zu bestimmen, die auch als Selbstlokalisierungseinheit bezeichnet werden kann. Dies kann beispielsweise im Außenbereich durch GPS erfolgen, im Innenbereich bieten sich beispielsweise ein client-basiertes, funknetzbasiertes Verfahren, wie z. B. WLAN-Fingerprinting an.
Die mobilen Endgeräte der Einsatzkräfte kommunizieren untereinander über eine Kommunikationseinheit, siehe Kommunikationseinrichtung 150 in den 1A bis 1B. Dabei handelt es sich um eine drahtlose Schnittstelle, z. B. WLAN, DECT, proprietäre Funksysteme oder andere.
Darüber hinaus verfügen die Endgeräte bzw. tragbare Vorrichtungen über eine erste Einrichtung 120, die auch als Fremdlokalisierungseinheit bezeichnet werden kann. Diese kann die gleiche Netzwerktechnologie bzw. die gleiche Kommunikationsschnittstelle (z. B. WLAN) wie das Endgerät der Zielperson verwenden, verhält sich jedoch beispielsweise völlig passiv.
Beginnt das Endgerät der Zielperson Daten zu senden, so messen alle Fremdlokalisierungseinheiten in den Endgeräten bzw. tragbaren Vorrichtungen der Einsatzkräfte beispielsweise die Stärke des empfangen Signals der Zielperson an ihrem jeweiligen Ort. Jedes Endgerät bzw. tragbare Vorrichtung kommuniziert die empfangene Signalstärke zusammen mit der eigenen Position oder Positionsinformation an die anderen Endgeräte bzw. tragbaren Vorrichtungen. Auf diese Weise kann jedes Endgerät bzw. jede tragbare Vorrichtung eine aktuelle Karte von der Signalstärke des Endgeräts der Zielperson aufbauen. Aus dieser Karte kann beispielsweise durch Einsatz eines Multilaterationsalgorithmus die Position des Endgeräts der Zielperson berechnet werden. Bei der Multilateration schließt jedes Endgerät aus der Empfangsfeldstärke auf eine Distanz zur Zielperson. Über geometrische Verfahren kann dann die Position berechnet werden.
Es sind jedoch auch andere Verfahren zur Positionsbestimmung aus den kommunizierten Daten möglich. So kann beispielsweise auch ein Fingerprinting-Verfahren zum Einsatz kommen.
Bei den mobilen Endgeräten bzw. tragbaren Vorrichtungen der Einsatzkräfte kann es sich beispielsweise um Smartphones mit WLAN-Schnittstellen handeln. Das Endgerät der Zielperson kann beispielsweise ein Laptop sein, der ebenfalls über eine WLAN-Schnittstelle verfügt. In einem möglichen Einsatzszenario befindet sich die Zielperson beispielsweise in der Abflughalle eines Flughafens und nutzt die drahtlose, öffentliche Internetverbindung eines Hotspots. Da im Flughafen bereits öfter solche Einsätze stattgefunden haben, ist für das Areal beispielsweise eine Referenzdatenbasis für WLAN-Fingerprinting vorhanden. Die Selbstlokalisierung der tragbare Vorrichtungen kann also über WLAN-Fingerprinting erfolgen.
Als Kommunikationsmedium zwischen den Endgeräten der Einsatzkräfte kann ebenfalls WLAN verwendet werden. Alter nativ kann beispielsweise eine im Smartphone ebenfalls vorhandene UMTS-Schnittstelle für die Kommunikation unter den Endgeräten der Einsatzkräfte genutzt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Kommunikation unter den mobilen Endgeräten der Einsatzkräfte durch das WLAN-fähige Laptop der Zielperson nicht entdeckt werden kann.
Als weitere Option können die Endgeräte der Einsatzkräfte bzw. tragbaren Vorrichtungen mit zwei WLAN-Adaptern ausgestattet sein, wobei ein Adapter dann rein passiv für die Fremdlokalisierung verwendet werden kann, während der andere mit dem zweiten WLAN-Adapter auf einem anderen Kanal ein Ad-Hoc-Netzwerk für die Kommunikation bildet.
Ausführungsbeispiele der zuvor beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können dabei folgende Anforderungen erfüllen:

1. Fähigkeit, beliebige, unkooperative Endgeräte orten zu können, ohne die Hardware oder Software des unkooperativen Endgeräts verändern oder erweitern zu müssen;
2. Im Innen- und Außenbereich einsetzbar zu sein;
3. Ohne Zugriff auf eine bestehende Infrastruktur bzw. ohne Modifikation einer gegebenenfalls bestehenden Infrastruktur einsetzbar zu sein; und/oder
4. Ohne den Aufbau aufwendiger, auffälliger Infrastruktur einsetzbar zu sein. Weitere Ausführungsbeispiele können ferner folgende Anforderungen erfüllen:
5. Eine Genauigkeit von wenigen Metern bei der Bestimmung der Position der Zielperson zu ermöglichen; und/oder
6. Eine unauffällige, intuitive Bedienbarkeit aufzuweisen.

Abhängig von den Gegebenheiten können die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verfahren in Hardware oder in Software implementiert werden. Die Implementierung kann auf einem digitalen Speichermedium, insbesondere einer Diskette, einer CD oder DVD mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen, die so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken, dass eines der Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt wird. Allgemein bestehen die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung somit auch in Software-Programm-Produkten bzw. Computer-Programm-Produkten, bzw. Programm-Produkten mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung eines der Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verfahren, wenn eines der Softwareprogramm-Produkte auf einem Rechner oder auf einem Prozessor abläuft. In anderen Worten ausgedrückt kann ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung somit als ein Computer-Programm bzw. Software-Programm bzw. Programm mit einem Programmcode zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens analysiert werden, wenn das Programm auf einem Prozessor abläuft.
Der Prozessor kann hierbei von einem Computer, einer Chip-Karte, einem digitalen Signalprozessor oder einem anderen integrierten Schaltkreis gebildet sein.

Claims

Vorrichtung (100; 300; 400; 1100 bis 1500) zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts (1600), das eine bestimmte schnurlose Kommunikationsschnittstelle nutzt, mit folgenden Merkmalen: einer Empfangseinrichtung (110), die ausgebildet ist, um ein Signal (112) des mobilen Kommunikationsendgeräts (1600) gemäß der bestimmten schnurlosen Kommunikationsschnittstelle zu empfangen; einer ersten Einrichtung (120), die ausgebildet ist, um basierend auf dem empfangenen Signal (112') eine Fremdpositionsinformation (122) zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts (1600) zu erzeugen; einer zweiten Einrichtung (130), die ausgebildet ist, um eine Eigenpositionsinformation (132, 132') zu erzeugen, basierend auf der eine eigene Position (132') der Vorrichtung (100) zumindest bestimmt werden kann; und einer Sendeeinrichtung (140), die ausgebildet ist, um die Fremdpositionsinformation (122) und die Eigenpositionsinformation (132, 132') der Vorrichtung (100) zu senden; wobei die Vorrichtung (100) tragbar ist.
Vorrichtung (200; 1100 bis 1500) zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts (1600), das eine bestimmte schnurlose Kommunikationsschnittstelle nutzt, mit folgenden Merkmalen: einer Empfangseinrichtung (110), die ausgebildet ist, um ein Signal (112) des mobilen Kommunikationsendge räts (1600) gemäß der bestimmten schnurlosen Kommunikationsschnittstelle zu empfangen, und ausgebildet ist, um zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation (222) zur Bestimmung der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts (1600) zusammen mit einer entsprechenden Eigenpositionsinformation zu empfangen, wobei basierend auf der entsprechenden Eigenpositionsinformation (232, 232') eine Position einer weiteren Vorrichtung (1200 bis 1500), die die zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation erzeugt hat, zumindest bestimmt werden kann; einer ersten Einrichtung (120), die ausgebildet ist, um basierend auf dem empfangenen Signal (112') eine Fremdpositionsinformation (122) zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts (1600) zu erzeugen; und einer Auswerteeinrichtung (160), die ausgebildet ist, um basierend auf der Fremdpositionsinformation (122), der Eigenpositionsinformation (132, 132'), der zumindest einen weiteren Fremdpositionsinformation (222) und der entsprechenden Eigenpositionsinformation (232, 232') die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts (1600) zu bestimmen.
Vorrichtung (300, 400; 1100 bis 1500), wobei die Empfangseinrichtung (110) ausgebildet ist, um zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation (222) zur Bestimmung der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts (1600) zusammen mit einer entsprechenden Eigenpositionsinformation zu empfangen, wobei basierend auf der entsprechenden Eigenpositionsinformation (232, 232') eine Position einer weiteren Vorrichtung (1200 bis 1500), die die zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation erzeugt hat, zumindest bestimmt werden kann; und die Vorrichtung (300, 400) eine Auswerteeinrichtung (160) aufweist, die ausgebildet ist, um basierend auf der Fremdpositionsinformation (122), der Eigenpositionsinformation (132, 132'), der zumindest einen weiteren Fremdpositionsinformation (222) und der entsprechenden Eigenpositionsinformation (232, 232') die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts (1600) zu bestimmen.
Vorrichtung (400) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Empfangseinrichtung (110) eine erste Empfangsschnittstelle (412) und eine zweite Empfangsschnittstelle (414) aufweist, wobei die erste Empfangsschnittstelle (412) ausgebildet ist, um das Signal (112) des Kommunikationsendgeräts gemäß der bestimmten Kommunikationsschnittstelle zu empfangen, und die zweite Empfangsschnittstelle (414) ausgebildet ist, um die zumindest eine weitere Fremdpositionsinformation (222) mit der entsprechenden Eigenpositionsinformation (232, 232') zu empfangen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste Empfangsschnittstelle (412) das bestimmte Kommunikationsprotokoll des mobilen Kommunikationsendgeräts nutzt und die zweite Empfangsschnittstelle (414) eine andere Kommunikationsschnittstelle nutzt, die von der bestimmten Kommunikationsschnittstelle unterschiedlich ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Fremdpositionsinformation (122) ein Winkel der Richtung, aus der das empfangene Signal (112) empfangen wurde, in Bezug auf eine Bezugsrichtung ist, eine Signalstärke des von dem mobilen Kommunikationsendgerät (1600) empfangenen Signals (112') ist oder ein Zeitpunkt ist, zu dem das Signal (112) von dem mobilen Kommunikationsendgerät (1600) empfangen wurde.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Auswerteeinrichtung (160) ausgebildet ist, um die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts (1600) mittels eines Multilaterationsalgorithmus zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Auswerteeinrichtung (160) ausgebildet ist, um die Position des mobilen Kommunikationsendgeräts mittels eines Fingerprinting-Verfahrens zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zweite Einrichtung (130) ausgebildet ist, um als Eigenpositionsinformation (132) eine eigene Position (132') zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruche 9, wobei die zweite Einrichtung (130) ausgebildet ist, die eigene Position mittels GPS (Global Positioning) zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruche 9, wobei die zweite Einrichtung (130) ausgebildet ist, die eigene Position (132') mittels eines Multilaterationsalgorithmus zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zweite Einrichtung (130) ausgebildet ist, die eigene Position (132') mittels eines Fingerprinting-Verfahrens zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Eigenpositionsinformation (132) eine Signalstärke eines zusätzlich empfangenen Signals ist oder ein Zeitpunkt ist, zu dem das zusätzlich empfangene Signal empfangen wurde, wobei das zusätzlich empfangene Signal von einer anderen Quelle als dem mobilen Kommunikationsendgerät erzeugt wurde.
Verfahren (3000) zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts (1600), das eine bestimmte Kommunikationsschnittstelle nutzt, mit: Empfangen (3010) eines selben Signals (112) des mobilen Kommunikationsendgeräts gemäß der bestimmten schnurlosen Kommunikationsschnittstelle durch zumindest eine erste tragbare Vorrichtung (1100; 100; 200; 300; 400) und durch eine zweite tragbare Vorrichtung (1200; 100; 200; 300; 400); Erzeugen (3020) zumindest einer ersten Fremdpositionsinformation (112) zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts durch die erste tragbare Vorrichtung (1100) und einer zweiten Fremdpositionsinformation zum Bestimmen der Position des Kommunikationsendgeräts (1600) durch die zweite tragbare Vorrichtung (1200); Bestimmen (3030) einer ersten Eigenpositionsinformation (132, 132') für und durch die erste tragbare Vorrichtung (1100) und einer zweiten Eigenpositionsinformation (132, 132') für und durch die zweite tragbare Vorrichtung (1200); und Bestimmen (3040) der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts basierend auf der ersten Fremdpositionsinformation, der zweiten Fremdpositionsinformation, der ersten Eigenpositionsinformation und der zweiten Eigenpositionsinformation.
Verfahren (3000) nach Anspruch 14 zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts (1600), das eine bestimmte Kommunikationsschnittstelle nutzt, mit: Empfangen (3010) eines selben Signals (112) des mobilen Kommunikationsendgeräts gemäß der bestimmten schnurlosen Kommunikationsschnittstelle durch zumindest eine erste tragbare Vorrichtung (1100; 100; 200; 300; 400), durch eine zweite tragbare Vorrichtung (1200; 100; 200; 300; 400) und durch eine dritte tragbare Vorrichtung (1300; 100; 200; 300; 400); Erzeugen (3020) zumindest einer ersten Fremdpositionsinformation (112) zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts durch die erste tragbare Vorrichtung (1100), einer zweiten Fremdpositionsinformation zum Bestimmen der Position des Kommunikationsendgeräts (1600) durch die zweite tragbare Vorrichtung (1200) und einer dritten Fremdpositionsinformation (112) zum Bestimmen der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts durch die dritte tragbare Vorrichtung (1300); Bestimmen (3030) einer ersten Eigenpositionsinformation (132, 132') für und durch die erste tragbare Vorrichtung (1100), einer zweiten Eigenpositionsinformation (132, 132') für und durch die zweite tragbare Vorrichtung (1200); und einer dritten Eigenpositionsinformation (132, 132') durch und für die dritte tragbare Vorrichtung (1300); und Bestimmen (3040) der Position des mobilen Kommunikationsendgeräts basierend auf der ersten Fremdpositionsinformation, der zweiten Fremdpositionsinformation, der dritten Fremdpositionsinformation, der ersten Eigenpositionsinformation, der zweiten Eigenpositionsinformation und der dritten Eigenpositionsinformation.
Verfahren nach Anspruch 15, mit: Senden (3035) der ersten Fremdpositionsinformation (122) und der ersten Eigenpositionsinformation (132, 132') durch die erste Vorrichtung (1100) mittels einer anderen Kommunikationsschnittstelle, die von der be stimmten Kommunikationsschnittstelle des mobilen Kommunikationsendgeräts unterschiedlich ist.
Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.