DE19906529A1 - System und Verfahren zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten - Google Patents

System und Verfahren zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten, mit einer Kommunikationseinheit, vorzugsweise nach GSM-Standard und einer Ortungseinheit, vorzugsweise einer satellitenunterstützten Ortungseinheit gemäß GPS, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Um eine Verkehrssituationsbewertung mit einfachen Mitteln zu ermöglichen ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Kommunikationseinheit (3) und die Ortungseinheit (2) baulich in einem zusammenhängenden gegebenenfalls separierbaren Modul (10) zusammengefaßt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten, mit einer Kommunikationseinheit, vorzugsweise nach GSM- Standard und einer Ortungseinheit, vorzugsweise einer satellitenunterstützten Ortungseinheit gemäß GPS (Global Positioning System), gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Systemes gemäß Oberbegriff des Anspruches 14.
Es sind vielfach Sicherheitssysteme bekannt, bei denen eine sogenannte GPS-Ortung vorgenommen wird. Gemeint ist dabei die Verwendung einer satellitengestützten Ortung, bei welcher Signale von einem Sender zu einem Satelliten gesendet und ein entsprechendes Rücklaufsignal generiert wird. Aus Laufzeiten und Triangulationsberechnungen wird dann eine Ortung des Senders vorgenommen. So ist aus der EP 0 748 727 A1 ein Sicherheitssystem bekannt, bei welchem mittels GPS-Ortung der Standort bestimmt und über ein Kommunikationsnetz, beispielsweise ein Telefonnetz nach GSM-Standard übermittelt wird. Solche Sicherheitssysteme dienen dazu, die örtliche Position beispielsweise eines Fahrzeuges erkennen zu können. Es ist außerdem bekannt, dies von gewissen Ereignissen, wie Unfall oder Diebstahl abhängig zu machen.
Darüber hinaus kann die GPS-gestützte Ortung auch bei der Verkehrsführung verwendet werden. So ist aus der DE 195 39 302 A1 eine Kombination von GPS und DGPS bekannt. DGPS bedeutet hier Differential Global Positioning System. Bei dieser differentiellen Betrachtung werden die auf obige Weise beschriebenen ermittelten Positionsdaten mit einer elektronisch gespeicherten Landkarte verglichen. Auf diese Weise können Verkehrsleitsysteme betrieben werden, die sich auf eine bestimmte Streckenführung beziehen. Außerdem ist aus dem genannten Dokument bekannt, individuell ermittelte Arten auch für Dritte verfügbar zu machen und beispielsweise über ein Telefonnetz öffentlich zugänglich zu machen bzw. zu übermitteln.
Aus der DE 296 18 254 U1 ist bekannt, mittels GPS-Ortung eine Positionsfindung durchzuführen, die nach einer bestimmten Vorgehensweise arbeitet.
Aus der WO 96/09 941 ist es bekannt, daß ein GPS-Modem in Verbindung mit einem Telefon benutzt wird. Dabei sind die Komponenten GPS-Modem und Telefon jedoch separierte Einheiten. Aus der WO 96/28 901 ist ein spezielles GPS-gestütztes Kommunikationssystem bekannt, welches zur Ortung auch fliegender Objekte dient.
Des weiteren ist aus der DE 195 12 074 A1 bekannt, mit Hilfe der GPS-Ortungsmöglichkeit eine Diebstahlsicherung dahingehend zu realisieren, daß mit Hilfe der GPS-Ortung das gestohlene Fahrzeug positionsmäßig ermittelt werden kann.
Werden Verfahren dieser Art eingesetzt um Verkehrsleitsysteme zu erstellen oder zu betreiben, bedarf es nicht nur der elektronischen bzw datenmäßigen Hinterlegung von Straßenkarten, sondern es bedarf auch eines rückkoppelnden Informationsaustausches zu Fahrzeugen mit solchen sogenannten Telematiksystemen. Hierzu zählen automatischer Notruf, Einbindungen von Verkehrsinformationen wie Staumeldungen, usw. So kann zum Beispiel über die Positionsbestimmung einer Vielzahl von Fahrzeugen am selben Ort auf einen Stau geschlossen werden. Da jedoch die umfangreichen Telematiksysteme zu teuer sind ist deren Verbreitung derzeit jedoch noch nicht hoch genug. Dies hat zur Folge, daß viel zu wenig Fahrzeuge für eine hinreichend genaue Ermittlung der Verkehrsituation zur Verfügung stehen. Um eine Staumeldung mit hinreichender Sicherheit bzw Aussagekraft zu gewährleisten, müssen möglichst viele Fahrzeuge mit einem informationsrückkoppelnden System ausgestattet sein.
Vielfach sind die bekannten Systeme kompliziert aufgebaut und haben unter Inkaufnahme eines hohen Preises zwanghaft eine Vielzahl von Funktionen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein System sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Systemes der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß eine Verkehrssituationsbewertung mit einfachen Mitteln möglich ist.
Die gestellte Aufgabe ist bei einem System der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systemes sind in den übrigen abhängigen Ansprüchen 2-13 dargestellt.
Bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 14 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Kern der Erfindung ist es, sich zunächst lediglich auf die Kernkomponenten zu beschränken. Diese sind dann auch zu einem Modul zusammengefasst. Dieses Modul beinhaltet für sich keine Telematikfunktionen als solche. Dadurch können diese in hohen Stückzahlen hergestellt und mit hoher Verbreitung in Kraftfahrzeuge eingebaut werden. Diese Module sind zunächst nur darauf abgestellt, die zentrale Leitstelle mit Positionsdaten und daraus abgeleiteten Daten zu versorgen. Dies wird realisiert, indem Kommunikationseinheit und Ortungseinheit, also GSM- und GPS-Einheit baulich in einem Modul zusammengefasst sind. Dabei enthält das Modul aber keine NF-Komponenten wie Sprachaufbereitung, Mikrophone und dergleichen.
Jedoch können Hilfskomponenten Steuermittel und Antennenweiche enthalten sein, die jedoch das System dennoch weitgehend minimiert belassen.
Erklärtes Ziel ist es ja, ein solches minimiertes und kostengünstiges System in jedes Fahrzeug einzusetzen, um eine hohe Zahl von Fahrzeugen zur Ermittlung situationsgenauer Verkehrsinformationen zu haben.
Dadurch daß das besagte erfindungsgemäße Modul separierbar und für sich auch autark ist, hat den Vorteil, daß es erweiterbar ist. Dies ist jedoch lediglich eine Option aber keine zwingende Notwendigkeit. Denn im Vordergrund steht ja ein System zu schaffen, dessen Aufgabe primär die Informationsanreicherung der zentralen Leitstelle ist.
Es erfolgt eine logische Auswertung der GSM- und GPS-Signale derart, daß Verkehrsflußdaten ermittelbar sind. Um ggfs ein Einbindung in Fahrzeuginterne Telematikfunktionen zu ermöglichen ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung angegeben, daß modulare Speichermedien in das Gerät einbringbar sind, wie beispielsweise elektronische Landkarten oder von DGPS. Wichtig ist auch hierbei die modulare Ausgestaltung der Komponenten um auf vorteilhafte Weise eine Erweiterbarkeit zu gewährleisten.
Weiterhin vorteilhaft ist dabei, daß das Modul automatisch, d. h. zwanghaft aktiviert wird bei jeder Inbetriebnahme des Fahrzeuges, oder aber daß es auch auf individuellen Wunsch vom Fahrzeugführer abgeschaltet werden kann.
Im Sinne der oben bereits beschriebenen leichten Integrierbarkeit enthält das besagte Modul ein Filtemetzwerk, welches wiederum eine Antennenweiche enthält zur Beaufschlagung der fahrzeugeigenen Antenne, d. h. der bereits im Fahrzeug vorgesehenen baulichen Komponente. Des weiteren ist in vorteilhafter Weise angegeben, daß das Modul ein Zeitglied zur automatischen Generierung der Positionsermittlung in einstellbaren bzw. ereignisabhängigen Zeitintervallen enthält. Vorteilhaft ist ebenfalls, daß optional die Gesamtfunktion oder Teilfunktionen des Gerätes manuell abschaltbar sind.
Des weiteren vorteilhaft ist eine vorgeschlagene Ausgestaltungsmöglichkeit, das Modul baulich in der Nähe der fahrzeugeigenen Antenne im Kraftfahrzeug zu plazieren. Dadurch sind kurze Signalwege ermöglicht und zum anderen wird die bereits baulich stark beanspruchte Armaturentafel durch dezentrale Verteilung von Geräten übersichtlich gehalten.
Es ist jedoch auch vorteilhaft bei einer Variante eine Bauweise bzw. Modularität in der Weise vorzugeben, daß die besagten Komponenten in das fahrzeugeigene Bordradio oder direkt in die Antenne integrier- bzw. mit demselben signaltechnisch verbindbar sind. Damit ist das Modul an die bereits vorhandene Kommunikationseinheit des Fahrzeuges angeschlossen, über welche ggf. auch die Telefonanlage des Fahrzeuges gesteuert wird. Es besteht dabei die Möglichkeit, die besagten erfindungsgemäßen Komponenten wie gesagt, entweder in das eigene Bordradio oder die Antenne zu integrieren bzw. mit demselben signaltechnisch zu verbinden, was im zweitgenannten Falle heißt, daß das Modul auch dezentral angeordnet werden kann.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 Ausführung, wobei das erfindungsgemäße Modul baulich in der Nähe der Dachantenne angeordnet ist.
Fig. 2 Integration des erfindungsgemäßen Modules.
Fig. 1 zeigt eine erste Variante bzw. Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, bei welcher das aus einzelnen Einheiten bestehende Modul 10 unmittelbar in der Nähe der Dachantenne 1 des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Damit ist das besagte Gerät bzw das besagte Modul dezentral, also nicht mehr in der Armaturentafel angeordnet. Dies hat die oben bereits beschriebenen Vorteile. Das besagte Gerät wird über eine Antennenleitung mit der kombinierten GSM/GPS-Antenne 1 verbunden, die über das besagte erfindungsgemäße Modul 10 ferngespeist wird. Das besagte erfindungsgemäße Gerät ermittelt aus den GPS- Daten sowie aus der Übermittlung von Daten über ein GSM-Netz, nun mittels der integrierten sog. FCD-Funktion die Verkehrsflußdaten. FCD feitet sich von der englischsprachigen Bezeichnung Floating Car Data her und meint die Gewinnung von Informationen über den Verkehrsfluß, also das aktuelle Verkehrsgeschehen, in welchem sich das entsprechende Fahrzeug befindet.
Weiterhin ist das Modul an die Stromversorgung des Fahrzeuges angeschlossen. Eine Steuerleitung zur Beeinflussung des Systemes ist optional vorgesehen und realisiert die in den abhängigen Ansprüchen dargestellten Ausgestaltungsmöglichkeiten des situations- und/oder ereignisabhängigen Ein- und Ausschaltens des Gerätes. Das erfindungsgemäße Gerät, welches in ebenso erfindungsgemäßer Weise die einzelnen Komponenten in modularer Bauform enthält, enthält gemäß Fig. 1 einen GPS-Empfänger 2 als Ortungseinheit, natürlich in modularer Bauform, sowie ein GSM-Modul 3 als Kommunikationseinheit. Beide korrespondieren signaltechnisch mit der besagten Antennenweiche 4 zur Beaufschlagung der bordeigenen Fahrzeugantenne 1. Ebenfalls korrespondieren die Kommunikationseinheit GSM-Modul 3, sowie die Ortungseinheit GPS- Empfänger 2 mit einer Steuereinheit 5, welche mit einem Speicher 6 versehen ist. Hierdurch ist das Anlegen intelligenter Funktionen, sowie auch der Betrieb des oben beschriebenen DGPS möglich.
Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Modul 10 beim modularen Einsatz wie es sich bspw zur Integration in den Fuß der bordeigenen Antenne des Kraftfahrzeuges eignen kann. Durch diese Integration wird zum einen eine bauliche Kompaktheit erreicht und zum anderen eine Zusammenfassung von Stromversorgungseinheit sowie Befestigungselemente im Fahrzeug selbst. Dies führt des weiteren zu einer Kostenreduzierung.
Auch dieses dargestellte erfindungsgemäße Modul 10 enthält die einzelnen Komponenten in modularer Bauweise, als da sind: die Kommunikationseinheit als GSM-Modul 3, der GPS- Empfänger 2 als modulare Ortungseinheit. Die Steuereinheit und ggfs eine Speichereinheit kann dabei in der GSM-Einheit bzw dem GSM-Modul integriert enthalten sein.
Die GSM-Einheit besteht für sich aus einem Sender, einem Empfänger und einer besagten Steuereinheit. Bewusst nicht enthalten sind NF-Komponenten wie Mikrophon und Sprachaufbereitung.
Die GPS-Einheit bzw das GPS-Modul erzeugt als Ausgangssignal eine geographische Position und enthält daher alle notwendigen Einzelkomponenten, die dies ermöglichen. Optional ist die Einbindung als DGPS in der vorstehend bereits beschriebenen Funktionsweise.
Ebenfalls optional kann eine Steuerleitung auch digitaler Art vorgesehen sein, über welche die ansonsten automatisch ablaufende Ortsbestimmung auf Wunsch und zumindest temporär ausgeschaltet werden kann. Im Übrigen ist das Modul an die bordeigene Stromversorgung anschließbar.
In beiden Fällen, also gemäß Fig. 1 und 2 steht das Modul 10 über die Antenne mit der besagten zentralen Leitstelle in Datentransfer-Verbindung.

Claims (17)

1. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten, mit einer Kommunikationseinheit, vorzugsweise nach GSM-Standard und einer Ortungseinheit, vorzugsweise einer satellitenunterstützten Ortungseinheit gemäß GPS (Global Positionings System), dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationseinheit (3) und die Ortungseinheit (2) in einem zusammenhängenden gegebenenfalls separierbaren Modul zusammengefaßt sind.
2. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe (10) an oder in der Nähe einer kombinierten GSM/GPS Antenne anordenbar ist.
3. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (10) an die bordeigene Stromversorgung des Fahrzeuges anschließbar ist.
4. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (10) ein Filternetzwerk mit Antennenweiche (4) zur Beaufschlagung der fahrzeugeigenen Bordantenne (1) enthält.
5. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem besagten Modul (10) mit Hilfe der besagten logischen Auswertung der GSM- und GPS-Signale Verkehrsflußdaten ermittelbar sind.
6. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speichermedium (6) vorgesehen ist, welches ebenfalls modular ausgestaltet und in das Modul (10) einbringbar ist.
7. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermedium (6) elektronische Landkarten enthält.
8. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (10) automatisch bzw. gewollt ausgelöst, gesteuert über Fahrzeugaggregate schaltbar ist.
9. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (10) über mindestens einen Fahrzeuginsassen steuerbar bzw. schaltbar ist.
10. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (10) ein Zeitglied zur automatischen Generierung der Positionsermittlung in einstellbaren bzw. ereignisabhängigen Zeitintervallen enthält.
11. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfunktion oder Teilfunktionen des Modules (10) manuell abschaltbar sind.
12. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (10) baulich in der Nähe der fahrzeugeigenen Antenne (1) im Kraftfahrzeug plaziert ist.
13. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent, daß das Modul (10) in die Antenne integriert ist.
14. System zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der modularen Bauweise des Modules (10) bzw. die besagten Komponenten in das fahrzeugeigene Bordradio integrier- bzw. mit demselben signaltechnisch verbindbar sind.
15. Verfahren zur Erfassung und Übertragung von Fahrzeugpositionsdaten, mit einer Kommunikationseinheit vorzugsweise nach GSM-Standard und einer Ortungseinheit gemäß GPS, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortung des Fahrzeuges und die Übersendung der Daten in einer zusammenhängenden separierbaren Einheit erfolgen, daß unmittelbar nach Inbetriebnahme des Fahrzeuges der Fahrzeugstandort automatisch über GPS ermittelt wird, daß daraus zusätzlich Geschwindigkeit und Fahrtrichtung ermittelt und mit einem Algorithmus verarbeitet und über die GSM-Einheit an eine externe zentrale Leit- und Auswertestelle übersandt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsdaten sowie entsprechend abgeleitete Informationen/Daten aller erfassbaren Fahrzeuge zur Ermittlung von Verkehrssituationsdaten in der zentralen Leitstelle ausgewertet werden.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Übersendung der Positionsdaten, bzw daraus abgeleiteten Daten durch Abschaltung unterbunden werden kann.
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