DE202004015927U1

DE202004015927U1 - Device for position determination, especially for locating avalanche victims, is suitable for receiving GPS data, for processing GPS data and for transmitting it in Bluetooth (RTM) format

Info

Publication number: DE202004015927U1
Application number: DE200420015927
Authority: DE
Original assignee: HEIMBURG ANNO V; ROELL BRITTA V
Current assignee: HEIMBURG ANNO V; ROELL BRITTA V
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2004-12-23
Anticipated expiration: 2014-10-14

Abstract

The position determination device is suitable for receiving Global Positioning System or GPS data, for processing the GPS data and for transmitting it in Bluetooth (RTM) format. The Bluetooth (RTM) data are compared with data received by a receiver in Bluetooth (RTM) format. The device has a GPS system, a transmitter and a receiver for data in Bluetooth (RTM) format.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung, die dazu geeignet ist, GPS-Daten zu empfangen, zu verarbeiten und mittels eines Senders im Bluetooth-Format zu versenden. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung, die dazu geeignet ist, GPS-Daten zu empfangen und zu verarbeiten und diese Daten mit Daten zu vergleichen, die von einem Empfänger im Bluetooth-Format empfangen werden. Die Erfindung betrifft schliefllich die Verwendung dieser Vorrichtungen zur Positionsbestimmung von Menschen, insbesondere zur Auffindung von Opfern, wie Lawinenopfern.The The present invention relates to a device for determining the position, which is suitable for receiving, processing and using GPS data of a transmitter in Bluetooth format to send. The present invention further relates to a device for position determination, which is suitable for receiving GPS data and process and compare this data with data generated by a recipient received in Bluetooth format. The invention finally relates the use of these devices for positioning People, especially for finding victims, such as avalanche victims.

Sehr viele Menschen besitzen ein Mobiltelefon und nutzen dieses auch für andere Zwecke als zum Telefonieren.Very many people own and use a mobile phone for others Purposes than for phone calls.

In eine Vielzahl kommerziell erhältlicher Mobiltelefone ist beispielsweise ein sogenannter Bluetooth-Sender und -Empfänger integriert. Dieses Modul wird unter anderem für die Kommunikation des Mobiltelefons mit anderen Geräten (wie PC, Kopfhörer, etc.) verwendet.In a variety of commercially available Mobile phones are, for example, a so-called Bluetooth transmitter and receivers integrated. This module is used, among other things, for the communication of the mobile phone with other devices (like PC, headphones, etc.) used.

Bluetooth ist eine international standardisierte Datenschnittstelle, die auf Funk basiert. Bluetooth wurde im Rahmen einer Studie mit dem Auftrag entwickelt, eine preiswerte und stromsparende Funkverbindung zwischen Handy und Zubehör zu ermitteln. Es sollte ein drahtloser Ersatz für die bisherigen Kabelverbindungen gefunden werden, da diese störanfällig, unkomfortabel und häufig mit nicht-kompatibeln Steckverbindungen versehen waren.Bluetooth is an internationally standardized data interface based on Funk based. Bluetooth was commissioned as part of a study developed an inexpensive and energy-saving radio link between Mobile phone and accessories to investigate. It should be a wireless replacement for the previous cable connections be found, as these are prone to failure, uncomfortable and often were provided with incompatible plug connections.

Bluetooth-Geräte senden im 2,4 GHz ISM-Band (Industrial Scientific Medical Band). Dieser Frequenzbereich ist frei nutzbar. Das Bluetooth-System hat sich ferner als recht störungsfest erwiesen. Die maximale Reichweite, die mit dem Kurzstrecken-Datenfunk Bluetooth möglich ist, beträgt etwa zehn Meter. Mit Verstärkern kann die Reichweite auf etwa 100 Meter erhöht werden. Für die Nahfeldanwendungen, für die Bluetooth gedacht ist, sind diese Reichweiten vorteilhaft, da immer genügend freie Übertragungskanäle zur Verfügung stehen, welche nicht von weit entfernten Bluetooth-Geräten blockiert werden.Send Bluetooth devices in the 2.4 GHz ISM band (Industrial Scientific Medical Band). This frequency range is freely usable. The Bluetooth system has also proven to be right fault resilient proved. The maximum range that with the short-range data radio Bluetooth possible is, is about ten meters. With amplifiers the range can be increased to about 100 meters. For near field applications, for the Bluetooth is thought these ranges are advantageous as always enough free transmission channels are available, which are not blocked by distant Bluetooth devices.

Bluetooth-Module, welche neben der Steuerung und Verschlüsselung auch die komplette Sende- und Empfangstechnik beinhalten, haben inzwischen nur noch die Gröfle einer zwei Euro-Münze.Bluetooth modules, which besides the control and encryption also the complete In the meantime, transmission and reception technology only have the gröfle a two euro coin.

Ferner gibt es bereits Mobiltelefone, in denen ein globales Positionierungssystem (GPS) integriert wurde. Das GPS ist ein weltweites, satelliten-gestütztes Navigationssystem, welches es einem GPS-Empfänger ermöglicht, seine Position auf der Erde bis auf einige Meter genau zu bestimmen.Further there are already mobile phones in which a global positioning system (GPS) was integrated. The GPS is a worldwide, satellite-based navigation system, which is a GPS receiver allows to determine its position on earth with a precision of a few meters.

Die Benutzer-Einheit besteht aus einem GPS-Empfänger und Zubehör (Antennen, Software). Ein GPS-Empfänger nimmt das digitale GPS-Signal der Satelliten auf, dekodiert es und rechnet es in Längen- und Breitengrade oder in eine 3D-Position um. Ein typischer GPS-Empfänger für die zivile Nutzung bietet heute eine Genauigkeit von bis zu wenigen Metern. Hierbei fällt jedoch die Anzahl der empfangenen Satelliten und die Geometrie stark ins Gewicht. Ausgefeiltere GPS Empfängersysteme wie sie beispielsweise in der Landvermessung Verwendung finden, erreichen Genauigkeiten im Zentimeter-Bereich.The User unit consists of a GPS receiver and accessories (antennas, Software). A GPS receiver records the digital GPS signal from the satellites, decodes it and it calculates in length and latitude or into a 3D position. A typical GPS receiver for the civilian Use today offers an accuracy of up to a few meters. Here falls however, the number of satellites received and the geometry are strong weight. More sophisticated GPS receiver systems such as those used in land surveying achieve accuracy in the centimeter range.

Mit Hilfe einer "Differenzielles GPS" genannten Technik (DGPS) können jedoch auch zivile Empfänger Genauigkeiten von fünf bis manchmal unter einem Meter erreichen. Bei DGPS wird ein zweiter stationärer GPS Empfänger zur Korrektur der Messung des ersten eingesetzt. Ist die Position des zweiten stationären Empfängers sehr genau bekannt, so kann man mit Hilfe eines Langwellensenders (283.5 – 325.0 kHz) ein Korrektursignal ausstrahlen, das von einem mit dem mobilen GPS Empfänger verbundenen Empfänger ausgewertet wird. Das Korrektursignal wird wie das GPS-Signal selbst kostenlos ausgestrahlt, es entstehen lediglich die Kosten für die Anschaffung des Langwellenempfängers. Dieser Empfänger wird über eine dreiadrige Verbindung mit dem GPS verbunden und überträgt die Korrekturdaten in einem-seriellen Datenformat (RTCM SC-104). Die Ausstrahlung dieser DGPS-Signale beschränkt sich teilweise auf Küstenregionen und wird häufig von der Küstenwache der einzelnen Länder vorgenommen.With Help of a "differential Technology called "GPS" (DGPS) can but also civilian recipients Accuracies of five sometimes reach less than a meter. DGPS uses a second stationary GPS receiver used to correct the measurement of the first. Is the position of the second stationary receiver very well known, so you can with the help of a long wave transmitter (283.5 - 325.0 kHz) emit a correction signal from one with the mobile GPS receiver connected receiver is evaluated. The correction signal becomes like the GPS signal itself broadcast free of charge, there are only the costs of the purchase of the long-wave receiver. This recipient is about a three-wire connection is connected to the GPS and transmits the correction data in a serial data format (RTCM SC-104). The broadcast of this DGPS signals limited partially on coastal regions and becomes frequent from the coast guard of the individual countries performed.

Seit 1999 in den USA in Betrieb und seit 2001 auch für kleine tragbare GPS-Systeme verfügbar, ist ein System mit dem Namen WAAS (Wide Area Augmentation System,) was auf deutsch etwa mit "weiträumiges Erweiterungssystem" übersetzt werden könnte. WAAS ist ein System, in dem etwa 25 Bodenstationen, die die GPS-Signale überwachen, zwei Referenzstationen an den beiden Küsten der USA, die die Daten der Referenzstationen sammeln und die Korrekturdaten errechnen. Diese Daten enthalten Korrekturinformationen für die Satellitenumlaufbahnen, Uhrendrift der Satelliten und Signalverzögerungen, die durch die Ionosphäre und Atmosphäre verursacht werden. Die Daten werden dann über einen von zwei geostationären Satelliten an die Empfänger übermittelt. Seit Dezember. 1999 ist WAAS nahezu durchgängig in Betrieb. Es wurde für die amerikanische Luftfahrtbehörde FAA für hohe Genauigkeit bei Landeanflügen entwickelt. Das WAAS-Signal ist für zivile Nutzung zugänglich und bietet sowohl auf dem Land wie auch auf See oder in der Luft eine weiterreichende Abdeckung, als sie bisher durch landgestützte DGPS-Systeme ermöglicht wurde. Im Gegensatz zur normalen DGPS-Korrektur sind für den Empfang keine zusätzlichen Empfänger nötig. Es reicht aus, einen normalen GPS-Empfänger zu besitzen, dessen Software für den Empfang der WAAS-Korrektursignale vorbereitet ist. von Bedeutung ist allerdings, dass zur Funktion des WAAS "Sichtkontakt" zu einem der geostationären Satelliten vorhanden sein muss.In operation in the USA since 1999 and also available for small portable GPS systems since 2001, is a system with the name WAAS (Wide Area Augmentation System,) which in German could be translated as "extensive expansion system". WAAS is a system in which approximately 25 ground stations that monitor the GPS signals, two reference stations on the two coasts of the USA that collect the data from the reference stations and calculate the correction data. This data includes correction information for satellite orbits, satellite drift, and signal delays caused by the ionosphere and atmosphere. The data is then transmitted to the receiver via one of two geostationary satellites. Since December. In 1999 WAAS was in operation almost continuously. It was developed for the American aviation authority FAA for high accuracy on landing approaches. The WAAS signal is accessible for civilian use and offers more extensive coverage on land, at sea or in the air than was previously possible with land-based DGPS systems has been. In contrast to normal DGPS correction, no additional receivers are required for reception. It is sufficient to have a normal GPS receiver whose software is prepared to receive the WAAS correction signals. It is important, however, that "visual contact" to one of the geostationary satellites is required for the WAAS to function.

In Europa gibt es ein dem WAAS entsprechendes System namens EGNOS (Euro Geostationary Navigation Overlay Service – Europäischer Geostationärer Zusatz-Navigationsdienst), welches nach dem gleichen Prinzip arbeitet. Im asiatischen Raum ist ein japanisches System namens MSAS (Multi-Functional Satellite Augmentation System) in Planung. Da diese Systeme alle nach dem gleichen Prinzip arbeiten, kann ein GPS-Empfänger der WAAS unterstützt auch von EGNOS und MSAS profitieren.In In Europe there is a system similar to the WAAS called EGNOS (Euro Geostationary Navigation Overlay Service - European additional geostationary navigation service), which works on the same principle. In the Asian region is a Japanese system called MSAS (Multi-Functional Satellite Augmentation System) in planning. Since these systems all after A WAAS GPS receiver can also support the same principle benefit from EGNOS and MSAS.

Obwohl das GPS-System somit gerade für die Positionsbestimmung entwickelt wurde, konnte es bisher für die Ortung von Opfern nicht verwendet werden, da das Opfer in der Regel kein GPS-System dabei hat oder nicht in der Lage ist, die ermittelte Position den Suchenden mitzuteilen.Even though the GPS system just for that Position determination was developed, it could previously be used for location not used by victims since the victim is usually none GPS system included has or is unable to deliver the determined position to the seeker tell.

Gerade bei Lawinenunglücken stellt die genaue Opferortung ein großes Problem dar. Häufig wissen die Rettungsmannschaften, wo etwa eine Lawine abgegangen ist, die Position der Opfer kann jedoch nur mit großem Aufwand und sehr viel später ermittelt werden.Just in the event of an avalanche exact victim location is a major problem. Often know the rescue teams, where an avalanche has gone off, the Position of the victim can only be determined with great effort and much later become.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Ortung von Opfern auf einfache und schnelle Art und Weise zu ermöglichen.The The present invention is therefore based on the object, the location of victims in a simple and quick way.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch Vorrichtungen zur Positionsbestimmung gelöst, die dazu geeignet sind, GPS-Daten zu empfangen, zu verarbeiten und mittels eines Senders im Bluetooth-Format zu versenden.This According to the invention, the problem is solved by Solved devices for position determination, which are suitable Receive, process and use GPS data using a transmitter send in Bluetooth format.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform richtet sich die vorliegende Erfindung auf Vorrichtungen zur Positionsbestimmung, die dazu geeignet sind, GPS-Daten zu empfangen und zu verarbeiten und diese Daten mit Daten zu vergleichen, die von einem Empfänger im Bluetooth-Format empfangen werden.According to one another embodiment is aimed The present invention relates to devices for position determination, which are suitable for receiving and processing GPS data and compare this data with data received from a recipient in the Bluetooth format can be received.

Die vorliegende Erfindung stellt somit Sende- und Empfangsvorrichtungen für GPS-Daten, vorzugsweise für die aus den GPS-Daten errechnete Position in Längen- und Breitenangaben, zur Verfügung. Die Vorrichtungen erlauben eine besonders einfache und sichere Übertragung der GPS-Daten, wodurch eine schnelle Bestimmung der Position der Sendevorrichtung durch einen Suchenden ermöglicht wird. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen ermöglichen somit erstmals eine schnelle und einfache Opfersuche unter Verwendung von Vorrichtungen, die auf handelsüblichen Komponenten (Bluetooth-Sender oder -Empfänger und GPS-System) basieren.The The present invention thus provides transmitting and receiving devices for GPS data, preferably for that from the GPS data calculated position in length and latitudes. The devices allow a particularly simple and secure transmission the GPS data, which enables a quick determination of the position of the transmitting device made possible by a seeker becomes. The devices according to the invention enable thus for the first time a quick and easy victim search using of devices based on commercially available components (Bluetooth transmitters or receiver and GPS system).

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind vorzugsweise mit einer Software ausgestattet, welche die GPS-Daten per Bluetooth automatisch versendet und/oder empfängt. Die Software kann ferner so ausgestaltet sein, dass die GPS-Daten unmittelbar versendet werden oder zuvor die Position der Vorrichtung auf der Erdoberfläche ausgehend von den GPS-Daten ermittelt wird und die Positionsdaten dann versendet werden. Auf der Seite des Empfängers können die empfangenen GPS-Daten mit den Positionsdaten der Empfangsvorrichtung verglichen werden und eine Abweichung oder die Übereinstimmung der Position festgestellt werden.The Devices according to the invention are preferably equipped with a software that the GPS data automatically sent and / or received via Bluetooth. The Software can also be designed so that the GPS data immediately be shipped or previously the position of the device on the earth's surface is determined based on the GPS data and then the position data be sent. On the side of the receiver can receive the GPS data are compared with the position data of the receiving device and a deviation or match the position can be determined.

Die Sender in den Vorrichtungen können dabei übliche Bluetooth-Sender sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Vorrichtungen jedoch einen Sender auf, dessen Signal eine Reichweite von mehr als 30, vorzugsweise mehr als 50 oder mehr als 100 Metern hat.The Transmitters in the devices can usual Bluetooth transmitter. According to one preferred embodiment however, the devices have a transmitter whose signal a range of more than 30, preferably more than 50 or more than 100 meters.

Bei der Vorrichtung, die dazu geeignet ist GPS-Daten zu empfangen, kann es sich um übliche GPS-Empfänger handeln. Es können aber natürlich auch die im Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Verbesserung der Genauigkeit (wie DGPS, WAAS, EGNOS, etc.) eingesetzt werden. GPS-Empfänger mit besonders großer Genauigkeit sind natürlich bevorzugt, insbesondere GPS-Empfänger mit einer Genauigkeit von weniger als 30 Metern, vorzugsweise von weniger als 20, weniger als 10 oder weniger als 5 Metern.at the device which is suitable for receiving GPS data they are common GPS receivers. It can but of course also the methods and devices known in the prior art for Improved accuracy (such as DGPS, WAAS, EGNOS, etc.) used become. GPS receiver with particularly large Accuracy is natural preferred, especially GPS receiver with an accuracy of less than 30 meters, preferably of less than 20, less than 10 or less than 5 meters.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die Genauigkeit dabei als Angabe des sogenannten 50 % CEP-Wertes ("Circular Error Probable") ausgedrückt. Das heisst, dass sich 50 % aller Messungen in einem Kreis mit dem angegeben Radius befinden. Es ist weiterhin so, dass sich 95 % aller Messpunkte innerhalb eines Kreises mit dem doppelten angegebenen Radius und 98,9 aller Messpunkte in einem Kreis mit dem 2,55 fachen Radius befinden .in the Within the scope of the present invention, the accuracy is as Specification of the so-called 50% CEP value ("Circular Error Probable") expressed. The means that 50% of all measurements are in a circle with the given Radius. It is still the case that 95% of all measuring points are within a circle with twice the specified radius and 98.9 all Measuring points are in a circle with a radius of 2.55 times.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind üblicherweise als kleine tragbare Geräte ausgestaltet und können in ein Mobiltelefon integriert sein. Diese Ausführungsform weist besondere Vorteile auf, da der Benutzer der Sendevorrichtung kein besonderes Gerät mitnehmen muß und die für die Positionsbestimmung benötigten Komponenten (Bluetooth-Sender und gegebenenfalls-Empfänger, sowie GPS-System) in dem Telefon auch für andere Zwecke verwendet werden können.The devices according to the invention are usually designed as small portable devices and can be integrated into a mobile phone. This embodiment has particular advantages, since the user of the transmitting device does not have to take any special device with him and the components required for position determination (Bluetooth transmitter and possibly receiver, as well as GPS system) are also used in the telephone for other purposes can be detected.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtungen zur Ortung von Menschen, insbesondere von verunglückten oder verschütteten Menschen, beispielsweise zur Ortung von Lawinenopfern.The The present invention further relates to the use of those described above Devices for locating people, in particular accident victims or buried People, for example to locate avalanche victims.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen werden dabei beispielsweise dazu benutzt, die aktuellen GPS-Daten eines Skifahrers oder Snowboarders per Bluetooth-Funk zu versenden (Sendevorrichtung), wodurch die Position des Skifahrers oder Snowboarders im Falle eines Lawinenunglücks von einem Rettungsdienst mit Bluetooth-Empfänger geortet werden kann. Der Rettungsdienst verwendet üblicherweise eine Vorrichtung, die einen Bluetooth-Empfänger und ein GPS-System umfaßt (Empfangsvorrichtung) . Die Software auf der Vorrichtung des Rettungsdienstes empfängt die GPS-Daten des Opfers und vergleicht sie mit den eigenen GPS-Daten. Identische GPS-Daten zeigen an, dass der Suchende über dem Verschütteten steht.The Devices according to the invention the current GPS data are used, for example of a skier or snowboarder via Bluetooth radio (Sending device), which makes the position of the skier or snowboarder in the event of an avalanche accident can be located by an emergency medical service with a Bluetooth receiver. The Rescue services usually use one Device that has a bluetooth receiver and a GPS system includes (Receiving device). The software on the emergency services device receives the Victim's GPS data and compares it with their own GPS data. identical GPS data indicate that the seeker is above the victim.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch Bezugnahme auf 1 veranschaulicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vom Snowboarder/Skifahrer aktiviert und sendet anschließend die jeweils aktuellen GPS-Daten per Bluetooth. Kommt es zu einem Unfall, schalten die Sucher (beispielsweise der Rettungsdienst) eine der erfindungsgemäßen Vorrichtungen auf „Empfang", damit es im Lawinenfeld zu einer Unterscheidung zwischen Suchenden und Verschütteten kommt. Der Sucher empfängt seine eigenen GPS Koordinaten vom Satelliten. Wenn er im Sendegebiet eines Opfers ist, empfängt der Sucher zusätzlich per Bluetooth die GPS-Koordinaten des Opfers. Beide Koordinaten werden verglichen. Die Vorrichtung meldet, wenn die Opfer und Sucher Koordinaten identisch sind, also der Sucher über dem Opfer steht.The present invention is hereinafter described by reference to FIG 1 illustrated. The device according to the invention is activated by the snowboarder / skier and then sends the current GPS data via Bluetooth. If an accident occurs, the seekers (for example the emergency services) switch one of the devices according to the invention to "reception" so that a distinction is made between seekers and victims in the avalanche field. The finder receives its own GPS coordinates from the satellite. If it is in the transmission area of a victim, the seeker also receives the GPS coordinates of the victim via Bluetooth. The two coordinates are compared. The device reports when the victim and seeker coordinates are identical, ie the viewfinder is above the victim.

Claims

Positioning device therefor is suitable for receiving, processing and using GPS data to send a transmitter in Bluetooth format.

Positioning device suitable therefor is to receive and process GPS data and share this data with Compare data received by a receiver in Bluetooth format become.

Device according to claim 1 or 2, which is a GPS system, a transmitter and a receiver for data in bluetooth format includes.

Device according to one of claims 1 to 3, which further comprises software which the GPS data per Bluetooth sends and / or receives.

Device according to one of claims 1 to 4, in which the software sends the GPS data immediately or previously starting from the position of the device on the earth's surface determined from the GPS data and sent the position data.

Device according to one of claims 1 to 5, where the software of the recipient receives the data received with the own position data and compares a deviation or agreement the position.

Device according to one of claims 1 to 6, which further comprises a mobile phone.