DE19648145A1 - Vorrichtung zur Positionsbestimmung für einen Notrufsender - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zur Positionsbe­ stimmung nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Es ist schon bekannt, eine aktuelle Position mit einem Satelli­ tenempfänger, vorzugsweise einem GPS-Empfänger, (Global Po­ sitioning System) zu bestimmen. Die Funktionsweise eines derartigen Empfängers ist beispielsweise aus der Veröffent­ lichung "Satellitennavigation: Das Global Positioning Sy­ stem", net 46 (1992, Heft 1/2, Seiten 22 bis 23) bekannt. Für den Einsatz in Landfahrzeugen wird dabei ein Kartengerät benutzt, wobei die vom GPS-Empfänger berechnete aktuelle Po­ sition auf einer elektronischen Straßenkarte angezeigt wird. Das ursprünglich für den militärischen Einsatz entwickelte GPS-System wurde für zivile Anwendungen allerdings nur mit einer Ortungsgenauigkeit von 100 bis 200 Metern freigegeben. Hinzu kommt, daß durch Abschattungen beispielsweise in Städ­ ten oder Reflexionen an Gebäuden nicht immer genügend Sa­ telliten für die Positionsbestimmung empfangen werden kön­ nen. Die Verwendung des bekannten Satellitenempfängers ist daher für eine genaue Positionsbestimmung eines Fahrzeuges insbesondere in einem Notfall oder Unfall nicht zuverlässig genug.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie auch dann, wenn kein Satellitensignal empfangbar ist, eine aktuelle Position aus den Weg- und Richtungssigna­ len der angeschlossen Sensoren ermitteln kann. Dadurch ist die Vorrichtung insbesondere als Notrufsender geeignet, da z. B. bei einer Autopanne oder einem Unfall für das Herbei­ holen von u. a. Hilfe die genaue Position an die zentrale Leitstelle (Zentrale) übertragbar ist.

Darüber hinaus ist besonders vorteilhaft, daß die Vorrich­ tung auch ohne eine digitale Straßenkarte auskommt, so daß sie besonders preiswert und klein herstellbar ist.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnah­ men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die verschiedenen anschließbaren Senso­ ren zur Weg-, Richtungs- oder Geschwindigkeitsbestimmung in das Gehäuse der Vorrichtung einbaubar sind. Die Vorrichtung kann somit als kompakte Einheit sowohl als portables Gerät oder auch als Fahrzeuggerät verwendet werden.

Um Installationskosten im Kraftfahrzeug einzusparen, ist zur Wegmessung vorteilhaft die Verwendung eines Beschleunigungs­ messers günstig, da aus den Beschleunigungswerten durch ma­ thematische Integrationen eine zurückgelegte Wegstrecke be­ stimmbar ist. Da bei einem Fahrzeug die Fahrgeräusche mit zunehmender Geschwindigkeit ebenfalls zunehmen, ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, durch Analyse der Fahrgeräu­ sche auf eine Geschwindigkeit bzw. zurückgelegte Wegstrecke zu schließen.

Wird bei weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch die Sa­ tellitenantenne in die Vorrichtung integriert, dann kann die Vorrichtung besonders einfach als Hand- oder Taschengerät auch zum Wandern mitgenommen werden.

Als Notrufgerät können ein einfacher Funksender, beispiels­ weise ähnlich einem Pager oder Funktelefone verwendet wer­ den. Diese Geräte sind handelsüblich und arbeiten daher sehr zuverlässig.

Durch eine Schnittstelle kann die Vorrichtung mit anderen Fahrzeuggeräten, beispielsweise einem Navigationsgerät vor­ teilhaft verbunden werden. Mittels des Notrufsenders können z. B. von der Zentrale Straßenplandaten und Verkehrsinforma­ tionen für ein Zielgebiet abgefragt werden, so daß die In­ stallation eines aufwendigen Speichers für eine digitale Straßenkarte entfällt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt ein Blockschaltbild des Ausfüh­ rungsbeispiels.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Figur zeigt eine Vorrichtung 1 zur Positionsbestimmung. In das Gehäuse der Vorrichtung 1 ist ein Satellitenempfänger 4, vorzugsweise ein GPS-Empfänger eingebaut. Eine GPS-Antenne 5 kann ebenfalls in das Gehäuse eingebaut werden oder über eine Leitung mit dem GPS-Empfänger 4 verbunden sein. Die Vorrichtung 1 enthält desweiteren ein Sensorinter­ face 2, an das ein Tachogeber oder Radsensor 6, ein Fahrge­ räuschsensor 7, ein Gyrosensor (Drehratensensor) 8 und/oder ein Beschleunigungssensor 9 anschließbar sind. Vorzugsweise werden der Fahrgeräuschsensor, beispielsweise ein Mikrofon 7, der Gyrosensor 8 und der Beschleunigungssensor 9 in das Gehäuse der Vorrichtung 1 eingebaut, so daß diese Vorrich­ tung 1 eine kompakte Einheit bildet. Die Vorrichtung 1 ent­ hält desweiteren einen Notrufsender 12 mit einer Antenne 17 sowie eine Steuerung 3, die mit Hilfe eines Algorithmus aus den Satellitensignalen und den Signalen der angeschlossenen Sensoren eine aktuelle Position bestimmt. Über einen Ausgang 10 der Vorrichtung 1 ist über eine serielle Schnittstelle 11 beispielsweise ein Navigationssystem 13 mit einem Anzeigege­ rät 14 anschließbar. Der Notrufsender 12 ist ausgebildet, über seine Antenne ein- oder bidirektional Informationen mit einer Zentrale 15 auszutauschen. Die Zentrale 15 weist eine entsprechende Antenne 16 auf. Der Notrufsender 12 kann ein handelsübliches Funkmodul, ähnlich einem Pager, ein Funkte­ lefon oder eine Einrichtung sein, die für einen speziellen Datendienst eingerichtet ist.

Im folgenden wird die Funktionsweise dieser Einrichtung nä­ her erläutert. Der Satellitenempfänger 4 ermittelt aus den empfangenen Satellitensignalen eine aktuelle Fahrzeugpositi­ on und gibt diese an die Steuerung 3 weiter. Die Steuerung 3 erhält ebenfalls von den angeschlossenen Sensoren Weg-, Richtungssignale und/oder Geschwindigkeitssignale. Durch Überlagerung der Satellitenposition mit den Weg- und Rich­ tungssignalen der Sensoren mit einem vorgegebenen Algorith­ mus ergibt sich stets eine aktuelle Position. Vorzugsweise ist vorgesehen, die Auswertung der verschiedenen Signale nach den Regeln des Fuzzy-Verfahrens durchzuführen. Das Fuz­ zy-Verfahren ist beispielsweise aus der Veröffentlichung "Fuzzy in der Praxis", Elektronik 20/1991, Seiten 63 bis 75 bekannt und muß daher nicht näher erläutert werden. Für die Anwendung des Fuzzy-Verfahrens werden für die Positionsbe­ stimmung durch die Sensorsignale und die des Satellitenemp­ fängers 4 Zugehörigkeitsfunktionen gebildet und dann die Funktion ausgewählt, die die größte Wahrscheinlichkeit für die aktuelle Position aufweist.

Bei einem Notfall, beispielsweise bei einem Unfall oder ei­ ner Panne eines Kraftfahrzeugs kann nun manuell oder automa­ tisch mittels des Notrufsenders 12 ein Notruf an eine vor­ zugsweise vorprogrammierte Zentrale abgesetzt werden. Bei diesem Notruf werden dann die ermittelte aktuelle Position und gegebenenfalls weitere Daten bezüglich des eingetretenen Notfalls übertragen. Die Zentrale 15 kann nun entsprechend reagieren und bei einem bidirektionalen Verkehr noch offene Rückfragen stellen oder direkt zum Ort des Notfalls Hilfe schicken.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zentrale 15 als Serviceanbieter beispielsweise auch ge­ gen eine entsprechende Gebühr zusätzliche Dienste wie Ver­ kehrsleitdienste, Verkehrsinformationen oder touristische Informationen senden kann. Es ist vorgesehen, daß die Zen­ trale 15 nach Mitteilung eines Zieles Straßenteilpläne mit einer vorgeschlagenen Zielroute an die Vorrichtung 1 sendet, so daß diese Daten auf dem Anzeigegerät 14 des Navigations­ systems 13 sichtbar sind. Auch Lautsprecherdurchsagen sind vorsehbar. In einer vereinfachten Ausführung ist vorgesehen, daß die Zielroute mit entsprechenden Fahrtrichtungshinweisen übertragen wird. Diese Fahrtrichtungshinweise werden in der Vorrichtung 1 gespeichert und entsprechend des zurückgeleg­ ten Fahrweges sukzessive akustisch oder optisch ausgegeben. So wird beispielsweise rechtzeitig vor einer Kreuzung der nächste Fahrhinweis über das Abbiegen oder Geradeausfahren ausgegeben. Der Fahrer erhält somit ein vereinfachtes Navi­ gationssystem, bei dem beispielsweise ein aufwendiger Spei­ cher mit einer Compact-Disc (CD-ROM) nicht erforderlich ist. Die Vorrichtung 1 bildet somit nicht nur ein Notrufgerät, sondern auch ein Navigationssystem, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Positionsbestimmung mit einem Satelli­ tenempfänger, vorzugsweise einem GPS-Empfänger, und mit ei­ ner Steuerung, die zur Bestimmung einer aktuellen Position ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit wenigstens einem der folgenden Sensoren verbunden ist: einem Fahrgeräuschsensor (7), einem Gyrosensor (8) oder ei­ nem Beschleunigungssensor (9) und daß die Steuerung (3) ei­ nen Algorithmus aufweist, mit dem aus den Signalen des Sa­ tellitenempfängers (4) und dem wenigstens einen Sensor (6 bis 9) eine aktuelle Position bestimmbar und diese an einem Ausgang (10) abgreifbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrgeräuschsensor (7), der Gyrosensor (8) und/oder der Beschleunigungssensor (9) in das Gehäuse der Vorrichtung (1) eingebaut ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungssensor (9) die Beschleunigung in den drei Hauptachsen erfaßt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Satellitenempfangsantenne (5) in das Gehäuse der Vorrichtung (1) einbaubar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) einen Notruf­ sender und/oder einen Empfänger (12) mit einer Sende-/Empfangsantenne (17) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Notrufsender (12) auf Knopfdruck oder durch Auslösung eines weiteren Sensors die aktuelle Position an eine Zentra­ le (15) sendet.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) in einem Auf­ nahmeschacht eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) mit einem wei­ teren Gerät, vorzugsweise einem Navigationssystem (13) ver­ bunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zentrale (15) ausgebildet ist, Stra­ ßenplandaten und/oder Fahrhinweise an die Vorrichtung (1) zu senden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Straßenplandaten und/oder die Fahrthinweise auf einem Anzeigegerät (14) ausgebbar sind.