DE19618079A1 - Vorrichtung zur Übermittlung von Daten zwischen einer Mehrzahl von mit Sendern ausgerüsteten Stationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übermittlung von Daten zwischen einer Mehrzahl von mit Sendern ausgerüsteten Stationen, von denen wenigstens eine einen Empfänger aufweist, über einen einzigen Sprechfunkkanal.

Ein typisches Beispiel für die Anwendung einer solchen Vorrichtung ist die Übermittlung von Positions-Daten von einer Mehrzahl von Einsatz-Fahrzeugen zu einer Zentrale. Die Fahrzeuge können z. B. Ambulanzen von Rettungsdiensten oder Polizei-Fahrzeuge sein, die von der Zentrale jeweils zum nächstgelegenen Einsatzort dirigiert werden sollen. Hierfür muß die Zentrale ständig die Positionen der verschiedenen Einsatz-Fahrzeuge kennen, um stets dasjenige Einsatz-Fahrzeug zum Einsatzort leiten zu können, das dem Einsatzort am nächsten ist. Andere digitale Informationen können z. B. Einsatzparameter wie die Verfügbarkeit des Fahrzeugs oder seine Fahrtrichtung betreffen.

Üblicherweise sind solche Einsatz-Fahrzeuge mit Sprechfunk-Geräten ausgerüstet und stehen über einen Sprechfunkkanal mit der Zentrale in Verbindung. Es ist weiterhin bekannt, digitale Daten über ein "Funkmeldesystem" zu übermitteln. Dabei steht aber meist nur ein einziger Sprechfunkkanal zur Verfügung. Wenn dieser Sprechfunkkanal durch Sprechfunk belegt ist, ist eine Übermittlung von Daten durch das Funkmeldesystem nicht möglich. Die Informationen der Zentrale über die Positionen der verschiedenen Einsatz-Fahrzeuge sind daher häufig nicht auf dem neuesten Stand. Das kann zu kritischen Fehlentscheidungen in der Zentrale bei der Auswahl des zu einem Einsatzort zu dirigierenden Einsatz-Fahrzeugs führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Übermittlung von von Daten zwischen einer Mehrzahl von mit Sendern ausgerüsteten Stationen, z. B. einer Mehrzahl von Einsatz-Fahrzeugen und einer Zentrale, denen nur ein einziger Sprechfunkkanal zur Verfügung steht, so auszubilden, daß einerseits der Sprechfunk ständig verfügbar ist aber außerdem laufend möglichst aktuelle digitale Daten von den die Daten liefernden Stationen übermittelt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

• (a) in den Stationen hochgenaue, aufeinander abgestimmte Uhren vorgesehen sind,
• (b) in jeder der Stationen Schaltermittel vorgesehen sind, wobei die Schaltermittel der Stationen, von den Uhren gesteuert, in vorgegebener Zeitfolge während kurzer Zeitintervalle betätigbar sind, wobei
• (c) die Zeitintervalle eine für die Datenübermittlung ausreichende, aber den Sprechfunkverkehr nicht beeinträchtigende Dauer besitzen,
• (d) die Schaltermittel jeder Station während eines nur dieser Station zugeordneten Zeitintervalls der Zeitfolge einen Datengeber dieser Station auf einen Sender des Sprechfunkkanals zur Übermittlung digitaler Daten aufschalten und
• (e) bei Aufschalten des Datengebers einer Station auf den Sender die Schaltermittel der übrigen Stationen die Sender dieser übrigen Stationen abschalten.

Durch die hochgenauen, aufeinander abgestimmten Uhren werden in allen Stationen gleiche Zeitintervalle in einem vorgegebenen Zeitablauf festgelegt. Jeder Daten sendenden Station, z. B. jedem Einsatz-Fahrzeug, wird genau eines dieser Zeitintervalle zugeordnet. Während dieses Zeitintervalls werden die digitalen Daten dieser Station übertragen. Die Sender aller anderen Stationen werden gleichzeitig abgeschaltet. Die Daten können dann während des kurzen Intervalls ungestört übermittelt werden. Das Intervall ist wiederum so kurz gewählt, daß die Unterbrechung in dem weiter stattfindenden Sprechfunk nicht stört und allenfalls als kurzes Knacken in Erscheinung tritt.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Einsatz-Fahrzeug und eine Zentrale mit einer auch eine Übermittlung von digitalen Daten gestattenden Sprechfunkverbindung.

Fig. 2 ist ein Diagramm und veranschaulicht die Zeitabläufe der Übermittlung von Daten durch die verschiedenen Einsatz-Fahrzeuge.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild und veranschaulicht etwas detaillierter die Funktion der Schaltermittel bei der Vorrichtung von Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Einsatz-Fahrzeug, z. B. eine Ambulanz eines Rettungsdienstes, bezeichnet. Eine Mehrzahl von z. B. fünfzig solchen Einsatz-Fahrzeugen wird von einer Zentrale 12 als Einsatz-Leitstelle dirigiert. Das Einsatz-Fahrzeug 10 weist ein Positions-Meßsystem 14 sowie eine Sender-Empfänger-Einheit 16 für einen Sprechfunkkanal auf. Die Sender-Empfänger-Einheit 16 ist mit einer Antenne 18 verbunden. Die Sender-Empfänger-Einheit 16 enthält ein Funkmelde-System (FMS), welches die Übermittlung von digitalen Daten gestattet. Das Positions-Meßsystem 14 schaltet solche Daten auf das Sender-Empfänger-System auf.

In entsprechender Weise sind die übrigen Einsatz-Fahrzeuge ausgerüstet. Sämtliche Einsatz-Fahrzeuge 10 stehen mit der Zentrale 12 über einen einzigen Sprechfunkkanal in Verbindung. Die Verbindung über den Sprechfunkkanal ist in Fig. 1 durch eine Antenne 20 angedeutet. Die Zentrale 12 enthält ebenfalls eine Sender-Empfänger-Einheit 22 mit einem Funkmelde-System.

In dem Einsatz-Fahrzeug 10 wie in der Zentrale 12 sind je eine hochgenaue Uhr 24 bzw. 26 angeordnet. Die hochgenauen Uhren sind genau aufeinander abgestimmt. Vorzugsweise sind die hochgenauen Uhren von Funkuhren gebildet, deren Gang von einem Zeitsignal-Sender oder einem Navigations-Satelliten (GPS) gesteuert ist. Die hochgenaue Uhr 24 steuert eine Schalt-Elektronik 28. Die Schalt-Elektronik betätigt (hier der Einfachheit als mechanischer Schalter dargestellte) Schaltermittel 30 für ein bestimmtes kurzes Zeitintervall, das dem betreffenden Einsatz-Fahrzeug eindeutig zugeordnet ist.

Die Schaltermittel sind in Fig. 3 detaillierter dargestellt.

Die Schaltermittel 30 enthalten zwei von der Schaltelektronik 28 betätigte Schalter 30A und 30B. Jeder der Schalter 30A und 30B hat zwei Schaltstellungen, die jeweils mit "0" und "1" bezeichnet sind. In der Schaltstellung "0" verbindet der Schalter 30A ein Mikrophon 31 mit der Sender- und Empfänger-Einheit 16. In der Schaltstellung "1" verbindet der Schalter 30A das Positions-Meßsystem 14 mit der Sender- und Empfänger-Einheit 16. In der Schaltstellung "0" ist der Schalter 30B geöffnet. In der Schaltstellung "1" verbindet der Schalter 30B die Sender- und Empfänger-Einheit 16 mit der Antenne 18. Die Schalter 30A und 30B können in drei Schaltkombinationen betätigt werden, die mit X, Y und Z bezeichnet werden sollen. Zustand X ermöglicht den Sprechfunk über das Mikrophon 31. Zustand Y unterbricht jede Sendung von der betreffenden Station und Zustand Z gestattet die Übertragung von Daten von dem Positions-Meßsystem. Die zugehörigen Schalterstellungen können in einer Wahrheitstabelle dargestellt werden:

Die Schalt-Elektronik öffnet den Schalter 30B während anderer, kurzer Zeitintervalle, die ebenso eindeutig je einem anderen der Mehrzahl von Einsatz-Fahrzeugen zugeordnet sind. Über den Schalter 30A ist das Funkmeldesystem der Sender-Empfänger-Einheit 16 auf die Antenne 18 aufschaltbar. Das Zeitintervall, während welcher das Funkmelde-System auf die Antenne 18 aufschaltbar bzw. (bei den anderen Einsatz-Fahrzeugen) die Sender-Empfänger- Einheit abschaltbar ist, ist so kurz, daß ein über diese Zeitintervalle hinweg auf dem Sprechfunkkanal stattfindender Sprechfunkverkehr nicht merklich gestört wird. Bei einem solchen Sprechfunkverkehr macht sich die Unterbrechung allenfalls als ein kurzes, nicht störendes Knacken bemerkbar.

Die Zentrale 12 weist eine Sender-Empfänger-Einheit 22 mit Funkmelde-System auf. Diese Sender-Empfänger-Einheit 22 wird über Schaltermittel 32 auf eine Signalverarbeitungs- und Anzeigeeinheit 34 geschaltet. Der Schalter 32 wird mittels einer von der hochgenauen Uhr 26 gesteuerten Schalt-Elektronik 36 gesteuert. Die Signalverarbeitungs- und Anzeigeeinheit 34 erhält die Signale des Funkmelde-Systems des Einsatz-Fahrzeugs 10 und ordnet diese entsprechend dem festgelegten Zeitablauf dem Einsatz-Fahrzeug 10 zu. Die Signalverarbeitungs- und Anzeigeeinheit 34 zeigt dann z. B. auf einem Bildschirm die jeweiligen Position des Einsatz-Fahrzeugs 10 an.

Die Schaltermittel in der Zentrale 12 sind im wesentlichen die gleichen wie in den Fahrzeugen 10, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind. Dort ist aber ständig eine Verbindung zwischen Sender- und Empfänger-Einheit 22 und Antenne 20 hergestellt. Statt des Positions-Meßsystems 16 ist dort die Positionsanzeige-Vorrichtung vorgesehen, in welcher z. B. auf einem Bildschirm die Positionen der verschiedenen Fahrzeuge auf einer Karten-Darstellung markiert sind.

In entsprechender Weise wie das Einsatz-Fahrzeug 10 von Fig. 1 sind die anderen (nicht dargestellten) Einsatz-Fahrzeuge ausgerüstet. Jedes der Einsatz-Fahrzeuge übermittelt digitale Daten während des ihm zugeordneten, kurzen, für die Datenübermittlung von diesem Einsatz-Fahrzeug vorgesehenen Zeitintervalls. Diese Datenübermittlung erfolgt ungestört, da die übrigen Sender- Empfänger-Einheiten während dieses Zeitintervalls abgeschaltet sind. Der Zeitablauf kann so gewählt werden, daß die Daten in relativ kurzen Zeitabständen von z. B. 150 Sekunden auf den neuesten Stand gebracht werden. Durch den bekannten Zeitablauf der Schaltermittel 30 können die Daten eindeutig einem bestimmten Einsatz-Fahrzeug zugeordnet werden. Die Synchronisation der Schaltermittel 30 in den verschiedenen Einsatz-Fahrzeugen 10 und der Zentrale 12 wird durch die hochgenauen Uhren 24 und 26 gewährleistet.

Statt anhand des Zeitablaufs der Schaltermittel 30 kann die Identifizierung des jeweiligen Fahrzeugs auch anhand eines mit den Daten übermittelten Codes erfolgen.

Fig. 2 zeigt schematisch einen möglichen Zeitablauf:
Es sei angenommen, daß von der Zentrale 12 fünfzig Einsatz-Fahrzeuge dirigiert werden sollen. Die Daten, z. B. die Positions-Daten jedes Einsatz-Fahrzeugs sollen in Abständen von 150 Sekunden, d. h. 2,5 Minuten, auf den neuesten Stand gebracht werden. Die linke Spalte 38 veranschaulicht die aufeinanderfolgenden 150-Sekunden-Zyklen. Die mittlere Spalte 40 veranschaulicht einen solchen Zyklus. In einem solchen Zyklus sollen nacheinander die digitalen Daten aller Einsatz-Fahrzeuge übermittelt werden. Der Zyklus wird daher in Intervalle von jeweils drei Sekunden unterteilt. Jedes der Intervalle ist einem der fünfzig Einsatz-Fahrzeuge zugeordnet. Wie in der rechten Spalte 42 in Fig. 2 dargestellt ist, ist von diesem Drei-Sekunden Intervall jeweils ein kurzes Zeitintervall von 0,25 Sekunden für die Übermittlung der digitalen Daten mittels des Funkmelde-Systems vorgesehen. Der Rest des Drei-Sekunden-Intervalls steht für den Sprechfunk zur Verfügung, und zwar nicht nur für den Sprechfunk mit dem dem Drei-Sekunden-Intervall zugeordneten Einsatz-Fahrzeug. Der Sprechfunk zwischen irgendeinem Einsatz-Fahrzeug und der Zentrale oder Einsatz-Leitstelle 12 wird alle drei Sekunden für 0,25 Sekunden unterbrochen. Dann übermittelt jeweils eines der Einsatz-Fahrzeuge seine Daten. Im vorliegenden Beispiel übermittelt das elfte Einsatz-Fahrzeug im Zeitintervall zwischen 30,0 Sekunden und 30,25 Sekunden seine Daten an die Zentrale 12. Bei 33,0 Sekunden beginnt die Übermittlung der Daten des zwölften Einsatz-Fahrzeugs.

Die Anwendbarkeit der beschriebenen Vorrichtung ist nicht auf das Dirigieren von Einsatz-Fahrzeugen wie Ambulanzen, Polizei-Fahrzeugen oder Taxen durch eine Zentrale beschränkt. Es können beispielsweise in entsprechender Weise die Positionen von Flugzeugen oder Schiffen an einen Tower oder zur Erzeugung von Kollisionswarnungen an andere Flugzeuge oder Schiffe gemeldet werden, ohne den Sprechfunkverkehr zu beeinträchtigen.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Übermittlung von Daten zwischen einer Mehrzahl von mit Sendern ausgerüsteten Stationen (10, 12), von denen wenigstens eine einen Empfänger aufweist, über einen einzigen Sprechfunkkanal, dadurch gekennzeichnet, daß

• (a) in den Stationen (10, 12) hochgenaue, aufeinander abgestimmte Uhren (24, 26) vorgesehen sind,
• (b) in jeder der Stationen (10, 12) Schaltermittel (30, 32) vorgesehen sind, wobei die Schaltermittel (30, 32) der Stationen (19, 12), von den Uhren (24, 26) gesteuert, in vorgegebener Zeitfolge während kurzer Zeitintervalle betätigbar sind, wobei
• (c) die Zeitintervalle eine für die Datenübermittlung ausreichende, aber den Sprechfunkverkehr nicht beeinträchtigende Dauer besitzen,
• (d) die Schaltermittel (30) jeder Station (10) während eines nur dieser Station (10) zugeordneten Zeitintervalls der Zeitfolge einen Datengeber (14) dieser Station auf einen Sender (16) des Sprechfunkkanals zur Übermittlung digitaler Daten aufschalten und
• (e) bei Aufschalten des Datengebers (14) einer Station (10) auf den Sender (16) die Schaltermittel der übrigen Stationen die Sender dieser übrigen Stationen abschalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Empfänger (22) empfangenen Daten anhand der Zeitfolge den verschiedenen Stationen zuordenbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übermittelten Daten empfängerseitig anhand eines mit übermittelten Codes identifizierbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hochgenauen Uhren (26) Funkuhren sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Empfänger (22) ausgerüstete Station (12) eine Zentrale ist, welche Daten von allen übrigen Stationen (10) empfängt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die übrigen Stationen (10) Fahrzeuge sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeuge (10) Positions-Meßsysteme (14) aufweisen und die übermittelten Daten die Position des Fahrzeugs (10) umfassen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Positions-Meßsysteme (14) jeweils einen Empfänger für die Satelliten-Navigation enthalten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Positions-Meßsysteme (14) jeweils eine mit Kreiseln aufgebaute Navigations-Einrichtung enthalten.