-
Die Erfindung betrifft ein Ortungssystem für die Feststellung des Aufenthaltsortes von beweglichen Objekten, insbesondere von Tieren, das Mittel zum drahtlosen Empfang von Signalen zur Positionsbestimmung, Mittel zum drahtlosen Versenden von Daten, eine Kontroll- und Steuerungseinheit sowie eine Energieversorgungseinheit enthält.
-
Eine Eigenschaft von beweglichen Objekten ist ihre Möglichkeit, den Aufenthaltsort zu wechseln. Der Ortswechsel kann passiv durch den Transport beweglicher Gebrauchsgegenstände erfolgen oder aber die Eigenbewegung umfassen wie dies der Fall bei Lebewesen, also Tieren wie auch Menschen, ist. Damit entsteht das Bedürfnis, den Aufenthaltsort beweglicher Objekte sicher bestimmen zu können. Hierzu werden verschiedenste Ortungstechniken eingesetzt. Die Ortung der Objekte beruht dabei immer auf dem Aussenden spezifischer Signale durch die Objekte, deren Empfang und Bewertung in Bezug auf entsprechende Referenzen, bzw. umgekehrt durch den Empfang von Referenzsignalen durch die zu ortenden Objekte, deren Bewertung sowie die Aussendung der durch die Bewertung ermittelten Position.
-
Große Fortschritte wurden dabei in den letzten Jahren gemacht durch den Einsatz der satellitengestützten Navigation, bei der die Referenzsignale von Satelliten ausgesendet werden und die Position des zu ortenden Objekts dann durch die Bestimmung seiner Lage in Bezug auf die Position der Satelliten, von denen das zu ortenden Objekt Signale empfangen hat, ermittelt wird. Das bekannteste dieser Systeme ist das Global Positioning System (GPS), das sowohl zur Positionsbestimmung als auch zur Zeitmessung genutzt wird. Seine Ortungsgenauigkeit liegt in der Größenordnung von weniger als zehn Metern, durch Differenzmethoden ist die Genauigkeit sogar auf Zentimeter verbesserbar. Es wurde seit den 1970er-Jahren vom US-Verteidigungsministerium entwickelt, ist jedoch heute in zivilen Bereichen wie im Seefahrts- und Luftverkehr, aber auch in Navigationssystemen von Landfahrzeugen weit verbreitet. Was die von den Satelliten ausgesendeten und vom Objekt zu empfangenden Signale angeht, so arbeiten Systeme wie das GPS dabei im Hochfrequenz- bis Ultrahochfrequenzbereich.
-
Zur drahtlosen terrestrische Datenübertragung hingegen hat sich in den vergangenen Jahren das Global System for Mobile (GSM) Communications als Standard für volldigitale Mobilefunknetze durchgesetzt. Dabei wird zur Datenübertragung in GSM-Netze der General Packet Radio Service (GPRS), also ein paketorientierter Datenübertragungsdienst genutzt, durch den die Daten beim Sender in einzelne Pakete umgewandelt werden, als solche übertragen und beim Empfänger wieder zusammengesetzt werden. Dabei besteht nur virtuell eine dauerhafte Verbindung zur Gegenstelle. Erst wenn wirklich Daten übertragen werden, wird der Funkraum besetzt. Damit ist der GPRS eine energiesparende und effiziente Variante der Datenübertragung.
-
Die hier beschriebenen Systeme zur Ortung von beweglichen Objekten einzusetzen, ist jedoch nicht immer ohne zusätzliche Überlegungen und entsprechender Anpassungen der Systeme möglich. Vorhandene Systeme sind in der Regel unhandlich, also schwer an die Gegebenheiten beweglicher Objekte, und speziell von Lebewesen, insbesondere Tieren und hilfsbedürftigen Menschen anzupassen. Die Gefahr des Verlustes des Ortungssystems stellt sich bei allen Systemen, die in starren Gehäusen untergebracht sind, wenn sie z. B. an Lebewesen oder an kleineren Objekten befestigt werden sollen. Deshalb sollte für diese Anwendungen ein Ortungssystem derart konstruiert sein, dass es sich flexibel an den entsprechenden Körper des Objekts anpassen kann und so befestigbar ist, dass es weder die Bewegung stört, noch abstreifbar ist noch durch Umwelteinflüsse zerstört werden kann.
-
Die
DE 10 2009 015 544 A1 beschreibt eine solche Ortungsvorrichtung, die Ortungsmittel auf Basis eines satellitengestützten Navigationssystems arbeiten, Mittel zur drahtlosen Datenübertragung, zur Steuerung und zur Energieversorgung als Einzelbauelemente enthalten und die in einer Ausführungsform als Halsband für Tiere ausgebildet und wasserdicht ist sowie die Möglichkeit zum Einsetzen einer SIM-Karte vorgesehen ist. Ein Problem bei einer solchen Ausführung sind die Erfordernisse an die Antenne zum Empfang von HF bzw. UHF Signalen, die bei einer bloßen Miniaturisierung dieser zu einer schlechten Signalqualität führen. Um diese Signalqualität nicht noch mehr zu beeinträchtigen, ist die beschriebene Ortungsvorrichtung derart am Körper des zu ortenden Objekts, z. B. eines Hundes oder einer Katze, angebracht, dass aufgrund der Gewichtsverteilung das Ortungsmittel immer noch oben, d. h. in hindernisfreier Kommunikationsrichtung zu den entsprechenden Satelliten zeigt.
-
Die
DE 20 2007 013 160 U1 hingegen geht einen anderen Weg der Anpassung über eine Miniaturisierung: die hier beschriebene Ortungsvorrichtung nutzt eine Multilayer-Leiterplatte zur Miniaturisierung der Groundplane (d. h. der Massefläche) einer GPS-Antenne, die einen flachen Abstrahlungswinkel von der Antenne gewährleisten soll und damit für eine höhere Signalqualität sorgt. Die Ortungsvorrichtung selbst ist jedoch starr ausgeführt und damit wenig geeignet für die Ortung von beweglichen Objekten, insbesondere für Lebewesen wie Tieren oder hilfebedürftigen Menschen, bei denen eine solche starr ausgeführte Ortungsvorrichtung ein hohes Beschädigungs- und Verlustrisiko birgt.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine kompakte Ortungsvorrichtung mit hoher Empfangs- und Sendequalität zu schaffen, die flexibel an das zu überwachende Objekt anzupassen und sicher zu befestigen ist und eine hohe Autonomie gewährleistet.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ortungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Ansprüche 2 bis 14 geben Ausführungsvarianten dieser erfindungsgemäßen Lösung wieder.
-
Das erfindungsgemäße Ortungssystem, das nutzbar ist für die Feststellung des Aufenthaltsortes von jeglichen beweglichen Objekten, wie zum Beispiel von Tieren, zu beaufsichtigenden hilfs- und/oder kontrollbedürftigen Menschen, aber auch zur Ortung von sonstigen beweglichen Gegenständen wie Fahrzeugen, enthält dabei Mittel zum drahtlosen Empfang von Signalen zur Positionsbestimmung, Mittel zum drahtlosen Versenden von Daten, eine Kontroll- und Steuerungseinheit sowie eine Energieversorgungseinheit, wobei alle bezeichneten Komponenten auf einer Leiterplatte angeordnet sind.
-
Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Ortungssystem ist dabei, dass die Mittel zum drahtlosen Empfang von Signalen zur Positionsbestimmung eine Hochfrequenz(HF)-Signal-Antenne und ein Hochfrequenz-Signal-Empfänger umfassen. Insbesondere ist dabei die Möglichkeit des Einsatzes einer GPS-Antenne und eines GPS-Empfängers gegeben, womit das derzeit weitverbreitetste Satellitennavigationssystem zur Positionsbestimmung genutzt werden kann. Weiterhin kennzeichnend ist dabei die Nutzung einer flexiblen Leiterplatte, auf der die Komponenten des erfindungsgemäßen Ortungssystems in ihrer kleinstmöglichen Bauausführung in Reihe untergebracht werden können.
-
Flexibel bedeutet dabei, dass diese Leiterplatte nicht starr ausgebildet ist, sondern entsprechend den Erfordernissen des Objekts, das mit dem Ortungssystem ausgestattet werden soll, flexibel, d. h. biegbar, schwenkbar bzw. verkippbar ist in mindestens einer Richtung entweder durch die Nutzung eines entsprechenden Leiterplattenmaterials selbst oder durch eine derartige konstruktive Ausgestaltung der Leiterplatte, dass sie zwar eine Einheit bildet, aber an definierten Stellen Mittel zum Schwenken oder Verkippen enthält.
-
Für den ersten Fall ist hier zum Beispiel die Nutzung einer Starrflex-Platine möglich, d. h. einer biegbaren Leiterplatte. Damit können körperbezogene Nutzungsformen erzielt werden. Diese flexible Leiterplatte ist desweiteren, da sie durch die Verwendung durchgehender Masse-Layer trotz verschiedenen Ausgestaltungsmöglichkeiten immer eine Einheit bildet, als Groundplane der Antennen für HF-Signale ausgebildet. Damit garantiert sie eine maximale Größe dieser Groundplane, da hierfür wirklich die gesamte flexible Leiterplatte ausgenutzt werden kann. Zudem ist es möglich, eine kapazitive Kopplung des tragenden Objekts und somit eine weitere Vergrößerung der Groundplane zu erreichen, da das Objekt nun selbst eine zusätzliche Groundplane bildet. Dazu muss die Leiterplatte sehr eng an einem leitenden Objekt anliegen, was bei Nutzung der erfindungsgemäßen Lösung ermöglicht wird. Dies führt zu einer höchstmöglichen Qualität der empfangenen Signale bei kleinsten Ausmaßen der Empfangsantenne (wie auch der anderen Komponenten des erfindungsgemäßen Ortungssystems).
-
Schlussendlich enthält das erfindungsgemäße Ortungssystem Mittel zum gesicherten Anbringen des Ortungssystems am beweglichen Objekt. Gesichert bedeutet dabei, dass das Ortungssystem nicht durch versehentliches oder aber willentliches Abstreifen von dem zum ortenden beweglichen Objekt, wie zum Beispiel Tieren, entfernt werden kann. Ermöglicht wird dies, neben entsprechend gesicherten Verschluss- oder Anbringungsmöglichkeiten, durch die Flexibilität der Leiterplatte und damit des gesamten Ortungssystems.
-
Dieses Ortungssystem ist damit eng an das zu ortende bewegliche Objekt anschmiegbar, so dass ein Hängenbleiben, Abreißen oder Herausrutschen aus dem Ortungssystem nicht mehr möglich ist. Vielmehr ist bei Einsatz eines entsprechend gesicherten Verschlusses, der ermöglicht werden kann durch Abschließbarkeit, eine Codierung oder ggf. auch einen Schließmechanismus, bei dem mehrere Schritte zum Öffnen ausgeführt werden müssen, das Lösen des Ortungssystems vom zu ortenden Objekt nur durch entsprechend autorisierte und initiierte Personen möglich.
-
In einer Ausgestaltungform des erfindungsgemäßen Ortungssystems weist die flexible Leiterplatte Einzelsegmente auf, die beweglich und leitend miteinander verbunden sind und damit nach wie vor als eine Einheit betrachtet werden können und auch als Groundplane vollfunktionsfähig sind. Ein Einzelsegment ist dabei ein Teilstück der flexiblen Leiterplatte, das in der Regel Komponenten enthält, die eine bestimmte Teilfunktion des erfindungsgemäßen Ortungssystems gewährleisten und als eine Untereinheit betrachtet werden können und funktionsfähig sind.
-
Auf jedem dieser Einzelsegmente sind dabei folglich einzelne Komponenten des erfindungsgemäßen Ortungssystems enthalten wie zum Beispiel Teilkomponenten der Energieversorgungseinheit, eine GPS-Antenne und der entsprechende Empfänger oder aber die Kontroll- und Steuereinheit. Damit können auch weniger flexible oder aber unflexible Materialien für die Einzelsegmente der flexiblen Leiterplatte zum Einsatz kommen, ohne Einbußen an die sichere und körpernahe Befestigung des Systems selbst an kleinen Objekten. Diese Alternative Ausgestaltung erweitert die Materialauswahl erheblich.
-
Insbesondere kann dabei die Verbindung der Einzelsegmente über entsprechend ausgestaltete, leitfähige Gelenke erfolgen. Dies stellt eine Verbindungsmöglichkeit dar, die besonders platzsparend und entsprechend miniaturisierbar ausgestaltet werden kann.
-
Um die nutzbare Fläche z. B. für die Groundplane erhöhen zu können, wird in einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ortungssystems eine Multilayer-Leiterplatte eingesetzt.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ortungssystems umfasst die Energieversorgungseinheit mindestens einen Lithium-Polymer-Akkumulator. Dieser ist geeignet zum Einsatz hinsichtlich eines gewünschten, durch die Anwendung definierten Aspektverhältnisses, das die Biegsamkeit unterstützt und das durch den für die Anwendung nötigen Biegeradius bestimmt wird. Somit können die Lithium-Polymer-Akkumulatoren zur Unterstützung der körpernahen Befestigung des Ortungssystems gegebenenfalls gebogen werden. Der Einsatz von Akkumulatoren generell als Mittel zur Energieversorgung ist dabei allein schon deshalb vorteilhaft, weil es für die gewünschte Anwendung in Ortungssystemen für bewegliche Objekte über lange Zeit hinweg autonom bezüglich der Energieversorgung zu sein. Eine Wiederaufladung der Akkumulatoren oder anderer Mittel zur Energieversorgung ist nur in Abständen möglich, da es in der Natur der Sache liegt, nicht drahtgebunden bzw. konkret lokalisiert über längere Zeit das Ortungsgerät mit Energie zu versorgen. Deshalb werden in der Regel auch mehrere Akkumulatoren, in der vorteilhaften Ausgestaltung Lithium-Polymer-Akkumulatoren, gleichzeitig im erfindungsgemäßen Ortungssystem genutzt.
-
Dabei sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ortungssystems die Akkumulatoren so ausgebildet, dass sie der Groundplane der Hochfrequenz(HF)-Signal-Antenne zugehörig sind. Dazu können zum Beispiel die Lithium-Polymer-Akkumulatoren durch breite Litzen miteinander und mit anderen Segmenten der Leiterplatte verbunden werden. Dabei kann die Katode des Akkumulators Teil der Groundplane werden. Dies erlaubt einen beträchtlichen Zugewinn an wirksamer Fläche für die Groundplane und damit eine optimale Antennenleistung. Dabei kann durch einen mehrlagigen Aufbau der Akkumulatoren der Flächengewinn noch weiter erhöht werden. Im Falle der Nutzung der Katode des Akkumulators wird dies durch seine Ausführung als gewickelte Folie realisiert.
-
Die Mittel zum drahtlosen Versenden von Daten können ein GSM-Modem und eine GSM-Antenne umfassen. Die Datenübertragung von verarbeiteten GPS-Signalen kann dabei mit GPRS erfolgen. Die Nutzung von GSM-Komponenten soll jedoch nur ein Beispiel für an dieser Stelle einsetzbare drahtlose Kommunikationssysteme aufzeigen.
-
Durch die Möglichkeit, entsprechende Daten zur Position des beweglichen Objekts, aber auch weiterer Informationen über das Objekt, drahtlos zu versenden, bieten sich vielzählige Auswertemöglichkeiten: die Daten können auf empfangenden Mobiltelefonen, Smartphones und PCs mit entsprechend programmierter Software für lokale und webbasierte Lösungen ausgewertet werden.
-
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Ortungssystem unabhängige Mittel zur eindeutigen Objekt-Identifikation umfasst, damit es eindeutig dem nachzuverfolgendenbeweglichen Objekt zuordenbar ist. Gegebenenfalls können dabei auch weitere wichtige Daten, die das bewegliche Objekt bzw. Lebewesen wie Tiere oder hilfsbedürftige Menschen betreffen, an gegebener Stelle abgelegt und abrufbar sein.
-
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Mittel zur eindeutigen Objekt-Identifikation nutzt einen festinstallierten SIM-Chip, wobei SIM für Subscriber Identity Module steht, also ein Modul zur Identifizierung des Nutzers enthält. Wird dieses Modul festinstalliert und nicht nur als Karte eingeführt, entfällt die Notwendigkeit, bei eventuellem Kartenwechsel das Ortungssystem zur Entnahme der Karte öffnen zu müssen. Eine Öffnungsmöglichkeit ist für einen festinstallierten SIM-Chip nicht nötig.
-
Eine andere Möglichkeit der Objekt-Identifizierung ist die Nutzung von IMEI (International Mobile Station Equipment Identity), einer Identifikationsnummer des GSM-Modems selbst.
-
Vorteilhafterweise besitzt das erfindungsgemäße Ortungssystem Mittel zur Kodierung und/oder Komprimierung. Die Kodierung erlaubt einen gesicherten Zugriff des Berechtigten auf die hinterlegten Daten zum nachzuverfolgenden beweglichen Objekt wie auch auf die aktuelle Position dieses Objekts, der vor Einblicken unberechtigter Dritter schützt. Eine Komprimierung der Daten erlaubt eine Minimierung des zu sendenden Datenvolumens.
-
Besonders vorteilhaft ist es, insbesondere für Anwendungen zur Ortung von Tieren und anderen „Outdoor”-Anwendungen, wenn das erfindungsgemäße Ortungssystem komplett vergossen ist, d. h., dass die flexible Leiterplatte einschließlich aller darauf befindlicher Komponenten mit einer wasserdichten Hülle z. B. aus einem speziellen Kunststoff ohne Öffnungen umschlossen ist, d. h. auch keine Außenzugänge für die elektrische Kontaktierung enthält. Da bei derartigen Anwendungen das Eintauchen des Ortungssystems, z. B. am Hals von Tieren, in Wasser und Schlamm nicht ausgeschlossen ist, ist es für das zuverlässige Funktionieren des Ortungssystems günstig, Öffnungen überhaupt zu vermeiden, die im Falle ihrer Existenz für ein solches System wasserdicht ausgeführt werden müssten. Damit wird neben der Erhöhung der Zuverlässigkeit des Systems auch ein Explosionsschutz gewährleistet, da die Verwendung entsprechender Akkumulatoren bei Beschädigung dieser stets ein gewisses Explosionsrisiko in sich bergen.
-
Weiterhin ist es besonders für „Outdoor”-Anwendungen von Vorteil, wenn das Ortungssystem mindestens einen kapazitiven Näherungssensor enthält, der dem zu ortenden Objekt zugewandt ist. Sollte sich der Näherungssensor nicht mehr dicht am zu ortenden Objekt befinden, weil der Ortungssensor versehentlich oder durch Dritte absichtlich vom zu ortenden Objekt entfernt wurde, so wird ein Alarmsignal abgegeben.
-
Um auch bei komplett vergossenen Ortungssystemen die Aufladung der Energieversorgungseinheit, in der Regel also der Akkumulatoren, gewährleisten zu können, ist in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ortungssystems eine Möglichkeit zur induktiven Aufladung der Energieversorgungseinheit vorgesehen. Dies unterstützt, wie auch die Verwendung eines SIM-Chips, die komplett vergossene Variante des Ortungssystems, ist jedoch gleichermaßen vorteilhaft für Ortungssysteme, bei denen Einzelkomponenten über Öffnungen zugänglich sind.
-
Als Kontroll- und Steuerungseinheit ist, um der gewünschten Miniaturisierung des Ortungssystems Rechnung zu tragen, beispielsweise ein Micro-Controller einsetzbar. Das GSM-Modem und der Micro-Controller können dabei auf einem Leiterplattensegment miteinander verbunden sein. Der SIM-Chip ist wiederum vorteilhafterweise ebenfalls in direktem Kontakt zum GSM-Modem auf dem Leiterplattensegment angeordnet. Die Verwendung einer speziellen Boot-Loader-Software auf dem Micro-Controller und die direkte Verbindung zum Modem gestattet es, in einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ortungssystems, jederzeit eine Aktualisierung der Firmware vorzunehmen, wie es eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zulässt, die Mittel zur unbegrenzt wiederholbaren Konfiguration enthält: Eine solche Konfiguration kann entsprechend über Funk, z. B. unter Nutzung von GSM-Komponenten, erfolgen, indem die neue Konfiguration beispielsweise von einem PC oder einem Mobiltelefon an das Ortungssystem gesendet, dort von der GSM-Antenne empfangen und über das GSM-Modem an den Micro-Controller weitergegeben werden, der die entsprechenden Änderungen direkt in einer entsprechend dafür vorgesehenen Speichereinheit des Micro-Controllers vornimmt.
-
Das erfindungsgemäße Ortungssystem ist aufgrund der beschriebenen Gestaltung in jeder beliebigen geometrischen Form ausbildbar: Es enthält bezüglich der Form keine Einschränkungen. Aufgrund der hier beschriebenen Eigenschaften dieses Ortungssystems ist es möglich, das Ortungssystem den jeweiligen Anforderungen entsprechend elastisch zu gestalten. Insbesondere ist es möglich, das erfindungsgemäße Ortungssystem in Form eines Bandes, wie z. B. eines Halsbandes bzw. einer Halskette zum Befestigen am Hals von Tieren wie Katzen und Hunden, auszubilden.
-
Um ein besonders zuverlässigen und reproduzierbares Funktionieren des erfindungsgemäßen Ortungssystems zu gewährleisten ist es von Vorteil, die Einzelkomponenten des Ortungssystems derart anzuordnen, dass die Funktionsweise der Groundplane optimiert ist. Für ein Ortungssystem, dass bandförmig ausgebildet werden soll, um beispielsweise als Halsband für Tieren zu dienen, können zur Optimierung der Groundplane die notwendigen Komponenten des Ortungssystems derart auf der flexiblen Leiterplatte angeordnet sein, dass ein Lithium-Polymer-Akkumulator, möglicherweise ein oder mehr weitere Lithium-Polymer-Akkumulatoren, eine GSM-Antenne, ein GSM-Modem und ein Controller, eine GPS Antenne und ein GPS Empfänger, ein oder mehr Lithium-Polymer-Akkumulator aufeinander folgen, wobei die Anordnung der Lithium-Polymer-Akkumulatoren in der Abfolge symmetrisch zu den mittleren Komponenten erfolgen kann.
-
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen erläutert werden. In den zugehörigen Figuren zeigen
-
1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Ortungssystems,
-
2a eine konkrete Ausführungsführung des erfindungsgemäßen Ortungssystems als Halsband für Tiere in der Draufsicht und
-
2b ein Ortungssystem gemäß 2a in der Seitenansicht.
-
Das Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Ortungssystems in 1 stellt dar, welche der auf der flexiblen Leiterplatte 1 befindlichen Komponenten in direktem Kontakt und Wechselwirkung mit welchen anderen Komponenten stehen. Dabei wird deutlich, dass die Akkumulatoren 9, deren Anzahl variieren kann, der Energieversorgungseinheit 8 zugehörig sind, die die Energie sowohl für die Mittel zum drahtlosen Empfang von Signalen zur Positionsbestimmung als auch für die Mittel zum drahtlosen Versenden von Daten und die Kontroll- und Steuerungseinheit das Steuer liefern.
-
Die Mittel zum drahtlosen Empfang von Signalen zur Positionsbestimmung, die hier konkret über ein Global Positioning System (GPS) realisiert sind, sind derart angeordnet, dass eine GPS-Antenne 3 direkt an einen GPS-Empfänger 2 angeschlossen wird, der wiederum mit einer Kontroll- und Steuerungseinheit 4 kommuniziert, die hier konkret als Micro-Controller 4 ausgeführt ist.
-
Diese Kontroll- und Steuerungseinheit 4 in Form eines Micro-Controllers 4 wiederum kommuniziert ebenfalls mit den Mitteln zum Versenden von Daten: Im konkreten Fall wird hier ein GSM-System, also ein Mobilfunksystem nach weltweitem Standard, verwendet. Das entsprechende GSM-Modem 5, das auch den oben beschriebenen SIM-Chip 6 enthält, steht dabei in direkter Verbindung zum Micro-Controller 4, die zum Versenden nötige Mobilfunkantenne, hier eine GSM-Antenne 7, ist an das GSM-Modem 5 angeschlossen.
-
Die 2a und 2b beschreiben die konkrete Ausführungsführung des oben bereits beschriebenen, erfindungsgemäßen Ortungssystems als Halsband für Tiere. Dabei werden die nötigen Wechselwirkungen zwischen den Komponenten des Ortungssystems aus 1 berücksichtigt und diese zudem so angeordnet, dass die Funktionsweise der Groundplane zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit des Signals optimiert wird.
-
Dies erfolgt in der schon oben beschriebenen Art und Weise, und zwar in der aufeinander folgenden Anordnung der Komponenten auf der flexiblen Leiterplatte von erstem Lithium-Polymer-Akkumulator 9, zweitem Lithium-Polymer-Akkumulator 9, GSM-Antenne 7, GSM-Modem 5 und Controller 4, GPS Antenne 3 und GPS Empfänger 2, drittem Lithium-Polymer-Akkumulator 9 und viertem Lithium-Polymer-Akkumulator 9. Die Lithium-Polymer-Akkumulatoren 9 gehören hierbei aktiv zur Groundplane und vergrößern damit erheblich deren wirksame Fläche.
-
Die beschriebenen Einzelkomponenten weisen dabei Größen zwischen 10 und 25 mm in der Breite, 25 und 40 mm in der Länge und 2 und 6 mm in der Höhe auf, so dass daraus ein als Halsband ausgeführtes Ortungssystem in der entsprechend nötigen miniaturisierten Länge, Breite und Höhe für Tiere wie Hunde und Katzen gefertigt werden kann. Dabei wird als flexible Leiterplatte 1 eine Starrflex-Platine verwendet. Das gesamte System wird komplett und öffnungslos in einen speziellen Kunststoff vergossen, so dass das System absolut wasserdicht nach IP-Schutzart IP68 ist. Die verwendeten Lithium-Polymer-Akkumulatoren 9 sind deshalb induktiv aufladbar, in 1 durch einen auf die Energieversorgungseinheit 8, der die Lithium-Polymer-Akkumulatoren zugehörig sind, weisenden einzelnen Pfeil schematisch dargestellt.
-
Zudem ist das gesamte System auch ausreichend elastisch, um körpernah am Hals der Tiere anzuliegen, ohne dabei jedoch in den Hals „einzuschneiden” bzw. zu drücken oder ähnlich störend zu wirken. Damit das Ortungssystem nicht unbefugt entfernt werden kann, erfolgt der Verschluss des Halsbandes mittels eines Codes. Zudem kommen im hier beschriebenen Ortungssystem sechs kapazitive Näherungssensoren zum Einsatz (in Figuren nicht dargestellt), die beständig die Anwesenheit des zu ortenden Objekts, also des Tieres, registrieren. Sie befinden sich auf der Innenseite des Halsbands. Sollte das Ortungssystem durch entsprechende zufällige oder durch Dritte beabsichtigte mechanische Einwirkungen entfernt werden und die Näherungssensoren auch nur kurzzeitig nicht mehr die unmittelbarer Nähe des Tieres feststellen können, so wird ein Alarmsignal abgegeben.
-
Der im GSM-Modem 5 enthaltene SIM-Chip 6 beinhaltet Identifikationsdaten zum das Ortungshalsband tragenden Tier. Ein Zugriff, wie auch eine Änderung der enthaltenen Daten, ist dabei von außen über Funk nach einem entsprechend erfolgten Zugriffsberechtigungsnachweis möglich, die vom Ortungssystem gesendeten Daten sind sowohl über Mobiltelefon als auch über den Heim-PC des Tierbesitzers und Zugriffsberechtigen abrufbar. Auch ist das Einschalten einer Servicezentrale möglich, die die Nachverfolgung der Tiere anstelle des Tierbesitzers übernimmt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- flexible Leiterplatte
- 2
- Hochfrequenz(HF)-Signal-Empfänger, GPS-Empfänger
- 3
- Hochfrequenz(HF)-Signal-Antenne, GPS-Antenne
- 4
- Kontroll- und Steuerungseinheit, Micro-Controller
- 5
- GSM-Modem
- 6
- SIM-Chip
- 7
- GSM-Antenne
- 8
- Energieversorgungseinheit
- 9
- Akkumulator
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009015544 A1 [0006]
- DE 202007013160 U1 [0007]
