DE69331710T2

DE69331710T2 - Positionierungssystem unter verwendung eines mobiltelefons zur übertragung von korrektursignalen

Info

Publication number: DE69331710T2
Application number: DE69331710T
Authority: DE
Inventors: Lucas Longginou; P. Miles MOODY
Original assignee: Voxson International Pty Ltd
Current assignee: Voxson Pty Ltd
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1993-12-01
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: AU5555294A; CA2150757A1; EP0681704A4; US20110021209A1; EP0681704A1; CN1094557A; US7853252B1; WO1994012892A1; CA2150757C; SG47906A1; DE69331710D1; MY110677A; JPH08505469A; EP0681704B1; ATE214485T1; KR950704698A; AU676242B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen bei globalen Ortsermittlungssystemen (GPS-Systemen) und spezieller Systeme, die eine Kombination aus Standort- und Identifikationsinformationen an eine externe Quelle melden können.
Hintergrund der Erfindung
In den letzten Jahren sind auf dem Gebiet der Kommunikation eine Reihe vielversprechender Technologien aufgetaucht. Diese Technologien beinhalten die Navigation mit Hilfe von Satelliten und die Umwandlung mobiler Funksysteme in Mobiltelefonsysteme, Bündelfunksysteme und personenbezogene Kommunikationssysteme (Personalkommunikationssysteme). Die Herausforderung besteht darin, diese Technologien in nutzbarer Form verfügbar zu machen.
Diese neuen Systeme nehmen selbst eine Reihe von Formen an. Beispielsweise existiert ein geographisch weit verbreitetes zelluläres Netz (beispielsweise gibt es in Australien das Mobilenet (TM Telecom), das von Telecom Australia verwaltet wird). Dieses Netz wird nachfolgend als das zelluläre Mobiltelefon-Kommunikationsnetz bezeichnet.
Eine andere neue Form der mobilen Telefonie ist das Bündelfunksystem, welches prinzipiell in vieler Hinsicht in der gleichen Art wie das zelluläre Mobiltelefon-Kommunikationsnetz arbeitet, und zwar insoweit, als es eine Reihe von Funk-Sende-/Empfangsstationen umfasst, die über einen geographischen Bereich verteilt sind und in solcher Weise untereinander verbunden sind, dass auf Fahrzeugen montierte oder anderweitig transportable entsprechende Funk-Sende/Empfangseinheiten mit (üblicherweise) der nächstliegenden der verteilten Sende-/Empfangsstationen kommunizieren können. Alle geographisch verteilten Sende-/Empfangsstationen sind derart miteinander verbunden, dass Kommunikationsvorgänge in dem Netz effektiv vereinigt werden. Das Bündelfunksystem wird typischerweise für spezialisierte Kommunikationsnetze wie etwa Taxikommunikationsnetze oder Kurierkommunikationsnetze verwendet. Nachrichten, die über das Bündelfunknetz gesendet werden müssen, sind typischerweise viel kürzer als solche, die über das zelluläre Mobiltelefon-Kommunikationsnetz gesendet werden müssen, und das Bündelfunksystem ist üblicherweise außerdem derart zugeschnitten, dass die Kosten der Kommunikation geringer als für das zelluläre Mobiltelefon-Kommunikationsnetz sind.
Eine weitere Form eines mobilen Telefonsystems stellt ein personenbezogenes Kommunikationssystem (Personalkommunikationssystem) dar, bei welchem die geographisch verteilten Sende-/Empfangsstationen nur eine begrenzte Reichweite haben und bei dem es, damit ein mobil montierter oder anderweitig transportabler Sender/Empfänger mit diesen Stationen kommunizieren kann, erforderlich ist, dass sich der transportable Sender/Empfänger innerhalb eines spezifizierten Abstands von einer der verteilten Sende-/Empfangsstationen befindet. Diese lokalen Kommunikationssysteme werden häufig in dicht besiedelten Bereichen genutzt und erfordern, dass sich die Benutzer bis auf einen spezifizierten Abstand leicht identifizierbaren Sende-/Empfangsstationen nähern, bevor eine Kommunikation in dem personenbezogenen Kommunikationssystem stattfinden kann.
Eines solcher System nach dem Stand der Technik mit einem mobilen Telefonsystem und einem DGPS ist aus IEEE Plans 92, Position Location and Navigation Symposium, Monterey, Ca., 23. – 27. März 1992, McLellan, J. F. et al.: "The NAVTRAX^TM Fleet Management System", Seiten 509–515 bekannt.
Offenbarung der Erfindung
In der gesamten Beschreibung bedeutet eine Bezugnahme auf ein "mobiles Telefonsystem" die Bezugnahme auf eines dieser Systeme. Das heißt, dass die Bezeichnung "mobiles Telefonsystem" Anordnungen eines zellulären Mobiltelefon-Kommunikationsnetzes, eines Bündelfunksystems und eines personenbezogenen Kommunikationssystems einschließt.
Dementsprechend wird in einer allgemeinen Form der Erfindung ein System zur Ortsverfolgung von Fahrzeugen und dergleichen zur Verfügung gestellt, wobei das System eine Einrichtung zur Bereitstellung von Ortsbestimmungsinformationen aufweist, die von Satelliten empfangene Ortsinformationen korrigieren, so dass ein Ortsbestimmungsinformationssignal erzeugt wird, wobei das System ferner ein Mobiltelefonsystem umfasst, welches das Ortsbestimmungsinformationssignal an die Fahrzeuge und dergleichen übermittelt.
Vorzugsweise trägt das Mobiltelefonsystem zusätzlich Informationen zum System bei.
Vorzugsweise wird das Ortsbestimmungsinformationssignal als Teil eines Steuerschichtsignals oder Meldesignals im Mobiltelefonsystem gesendet, und zwar zum Empfang durch einen Mobiltelefonempfänger, der ferner eine differenzielle Global-Ortsermittlungseinrichtung (DGPS-Einrichtung) aufweist, durch welche ein Standort des Empfängers in drei Dimensionen erhalten wird. Jedes solche Steuerschicht- oder Meldesignal wird nachfolgend als die "spezielle Signalisierungsschicht" bezeichnet.
Vorzugsweise werden die Standortinformationen zusammen mit Identitätsinformationen von dem Mobiltelefonempfänger über die spezielle Signalisierungsschicht zurück zu einer Datenbankeinrichtung gesendet, so dass Standort-, Identitäts- und andere abgeleitete Informationen für eine Vielzahl gleichartiger mobiler Empfänger an einem abgesetzten Ort überwacht werden können.
In einer weiteren allgemeinen Form der Erfindung wird ein Sender/Empfänger für ein Mobiltelefonsystem zur Verfügung gestellt, der eine Global-Standortberechnungseinrichtung (GPS-Berechnungseinrichtung) aufweist.
Die GPS-Berechnungseinrichtung kann ein differenzielles GPS-Korrektursignal nutzen, durch welches von der GPS-Berechnungseinrichtung relativ genaue Standortinformationen abgeleitet werden können.
Das differentielle GPS-Korrektursignal wird vorzugsweise auf einer speziellen Signalisierungsschicht eines Kommunikationsweges gesendet, der durch ein Mobiltelefonsystem bereitgestellt wird, zu dem der Mobiltelefonsystem-Sender/Empfänger gehört.
In einer weiteren allgemeinen Form der Erfindung wird ein globales Ortsermittlungssystem (GPS-System) zur Verfügung gestellt, bei welchem Empfangsstationen dazu vorgesehen sind, Orts-Rohdaten zu empfangen und dadurch einen Standort für die Empfangsstationen zu berechnen, wobei das System ferner Basisstationen aufweist, die dazu vorgesehen sind, den Standort enthaltende Daten zu empfangen, und wobei die Daten über einen Kommunikationsweg eines Mobiltelefonsystems gesendet werden.
Vorzugsweise werden die Daten über eine spezielle Signalisierungsschicht des Kommunikationsweges übertragen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Mobiltelefonsystem das zuvor beschriebene System eines zellulären Netzes.
In einer alternativen speziellen Ausführungsform umfasst das Mobiltelefonsystem das zuvor beschriebene Bündelfunksystem.
In einer weiteren speziell bevorzugten Ausführungsform umfasst das Mobiltelefonsystem das zuvor beschriebene personenbezogene Kommunikationssystem (Personalkommunikationssystem).
Vorzugsweise werden über den genannten Kommunikationsweg zusätzliche Daten an die empfangenden Stationen geliefert, wobei die zusätzlichen Informationen Ortsbestimmungsinformationen umfassen, welche es den empfangenden Stationen ermöglichen, auf Grundlage dieser Ortsbestimmungsinformationen einen korrigierten Standort zu berechnen.
Vorzugsweise berechnen die empfangenden Stationen auf Anforderung der Basisstationen nur den Standort und senden diesen an die Basisstationen.
In einer alternativ bevorzugten Ausführungsform berechnen die empfangenden Stationen auf Anforderung von den Basisstationen den korrigierten Standort und senden diesen.
In einer speziell bevorzugten Ausführungsform enthalten die Daten zusätzlich Satelliten-Identifikationsdaten, welche die Identität von Satelliten angeben, von denen die empfangenden Stationen die Orts-Rohinformationen erhalten haben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 ein Schema eines grundlegenden GPS-Systems darstellt;
2 ein Schema eines grundlegenden Mobiltelefonnetzes darstellt;
3 ein Schema einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, die in einem zellulären Mobiltelefon-Kommunikationsnetz integriert ist;
4 eine Anordnung von Korrektursignale erzeugenden Stationen für ein differentielles GPS-System zur Verwendung in Verbindung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, die in dem zellulären Netz aus 3 integriert ist;
5 ein Blockdiagramm des Kommunikationsverbindungsprotokolls zwischen einer mobilen Station und einer Basissystemstation entsprechend der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist;
6 ein Blockdiagramm einer speziellen Verwendungsart der mobilen Station und der Basissystemstation aus 5 ist;
7 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, welche in einem Bündelfunksystem integriert ist; und
8 ein Zeitablaufdiagramm für das System aus 7 ist.
Ausführungsformen der Erfindung
Bezug nehmend auf 1 stellt diese die grundlegende Betriebsweise eines differentiellen GPS-Systems dar, welches Informationen von den Satelliten 11 nutzt. Bei dieser Anordnung ist eine tragbare differenzielle GPS-Einrichtung 12 dazu vorgesehen, Signale von typischerweise vier Satelliten 11 zu empfangen und aus diesen Informationen ihren Standort in drei Dimensionen auf eine Genauigkeit von 100 Metern zu berechnen. Mit Hilfe eines Korrektursignals 13, das von einer bodengestützten Korrekturstation 14 bereitgestellt wird, kann die differenzielle GPS-Einrichtung 12 ihren Standort in drei Dimensionen auf eine Genauigkeit von einem Meter feststellen. Derzeit beruhen solche Systeme überwiegend auf Funkübertragung, um das Korrektursignal 13 von der Korrek turstation 14 an die mobile differenzielle GPS-Einrichtung 12 zu senden.
2 ist eine konzeptionelle Darstellung eines Teils eines Mobiltelefonsystems, das zwei benachbarte Zellen 15, 16 sowie ein mit einem Mobiltelefon 18 ausgerüstetes Auto 17 zeigt, das sich zwischen den zwei Zellen 15, 16 von einer in die andere bewegt. Ein funkbasiertes Kommunikationssystem, das die Basisstationen 19, 20 einschließt, ermöglicht eine beidseitige Kommunikation zwischen dem Mobiltelefon 18 und dem öffentlichen Telefonnetz 21 (PSTN -public switched telephone network). Genauer gesagt ermöglicht das Mobiltelefonsystem, dass diese beidseitige Kommunikation bestehen bleibt, wenn das Mobiltelefon 18 aus der Zelle 15 in die Zelle 16 übergeht. Die Überleitung der Telefonverbindung aus einer Zelle zu einer anderen erfolgt durch geeignete Steuerausrüstung, die in den Basisstationen 19, 20 angeordnet ist, und beruht auf einem funkbasierten Kommunikationssystem, das einen Kommunikationsweg 22 beinhaltet, der zumindest in eine Signalschicht 23 und eine Steuerschicht aufgespalten ist. Die spezielle Signalisierungsschicht 24 beinhaltet die Steuerschicht, welche Informationen überträgt, die mit der Verwaltung des auf dem Mobiltelefon 18 geführten Telefonanrufs zu tun haben, darunter solche Dinge wie die Identität (ID) des Mobiltelefons, zusammen mit notwendigen Informationen, die eine Überleitung der das Mobiltelefon 18 betreffenden Kommunikation von der Zelle 15 zu der Zelle 16 ermöglichen. Die spezielle Signalisierungsschicht 24 kann gebührenfrei und kontinuierlich sein. Der Kommunikationsweg 22 beinhaltet außerdem eine Signalschicht 23, welche die Informationen überträgt, die ein Nutzer des Telefonsystems von dem Mobiltelefon 18 aus zu einem Endbenutzer weitergeben möchte. Diese Informationen werden unter normalen Bedingungen gebührenbelastet.
Das in 2 dargestellte Mobiltelefonsystem ermöglicht Kommunikation zwischen zwei beliebigen Mobiltelefonen wie dem Telefon 18. Es ermöglicht außerdem die Kommunikation zwischen einem Mobiltelefon 18 und bodengestützten Nutzern des öffentlichen Telefonnetzes (PSTN) 21.
Die spezielle Signalisierungsschicht kann vollständig innerhalb der Steuerschicht enthalten sein oder kann über die Steuerschicht und die Signalschicht verschachtelt sein.
3 stellt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, welche eine mobile Mehrzweck-Kommunikationseinrichtung 25 umfasst, die einen Mobiltelefonteil 26 und eine differenzielle GPS-Einrichtung 27 enthält.
Bei der in 3 dargestellten Anordnung wird das Korrektursignal 13 auf der speziellen Signalisierungsschicht 24 zum Empfang durch den differenziellen GPS-Teil 27 der Kommunikationseinrichtung 25 verfügbar gemacht. Mit diesen Informationen und wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben kann der differenzielle GPS-Teil 27 für die Kommunikationseinrichtung 25 einen relativ exakten Standort in drei Dimensionen berechnen. Diese Informationen zusammen mit der Identitätsinformation (ID) der Kommunikationseinrichtung 25 wird an die spezielle Signalisierungsschicht 24 zurückgegeben, und zwar zur Weiterleitung über das öffentliche Telefonnetz oder eine speziell vorgesehene Leitung 21 an den Standort 28 eines Informationsnutzers.
Man wird erkennen, dass bei dieser Anordnung zumindest die Identitäts- und die Standortinformationen zwischen der Kommunikationseinrichtung 25 und einem Standort 28 des Informationsnutzers unter Nutzung bereits existierender Kommunikationskanäle weitergeleitet werden können, die in einem Mobiltelefonsystem der in Bezug auf 2 dargestellten Art verfügbar sind.
4 stellt die geographische Lage vorgeschlagener Ausnav-Basisstationen 30 dar. Wie in dem Ausschnitt dargestellt ist, kann jede dieser Ausnav-Basisstationen 30 GPS- Informationen von Satelliten 11 empfangen, jede Ausnav-Basisstation 30 befindet sich an einem in drei Dimensionen bekannten Standort und nutzt diese Informationen, um ein Korrektursignal 13 für den Empfang durch eine mobile differenzielle GPS-Einrichtung 12 zu erzeugen. Andere ähnliche Basisstationen 30 könnten durch andere Anbieter differenzieller Korrekturinformationen bereitgestellt werden.
Die differenzielle GPS-Einrichtung 12 berechnet ihren Standort folgendermaßen:

1. Unter Verwendung einer Datenbank für Orbitkoeffizienten (Almanach) wird ein Satz momentan sichtbarer Satelliten bestimmt.
2. Unter Nutzung des Almanachs wird ein Satz aus vier Satelliten auf Basis eines geometrischen Kriteriums ausgewählt.
3. Der Empfänger wird auf die Signale von den ausgewählten Satelliten synchronisiert und die exakte Satellitenposition wird berechnet.
4. Der Zeitpunkt des Empfangs des Signals von dem jeweiligen Satelliten wird gemessen, und aus der Nachricht wird die Absendezeit extrahiert, so dass sich die Laufzeit und somit der Abstand von Satellit zu Empfänger oder die Strecke, auch als "Pseudorange" bezeichnet, ergibt.
5. Der Standort des Empfängers wird dann durch Triangulation berechnet.

Die 5 und 6 stellen dar, wie die differenzielle GPS-Anordnung aus 4 in ein mobiles Telefonsystem integriert ist.
Bezug nehmend auf 5 wird zwischen einer mobilen Mehrzweck-Kommunikationseinrichtung 25 und zumindest einer von mehreren Basisstationen 32 eine physikalische Funkverbindung 31 hergestellt. Die physikalische Funkverbindung 31 ermöglicht es, solche Daten wie Identitäts(ID)- und Standortinformationen zwischen der Kommunikationseinrichtung 25 und der Basisstation 32 zu übertragen.
Zusätzlich gibt es mindestens eine spezielle Signalisierungsschicht 33 für Überwachungsfunktionen zwischen der Kommunikationseinrichtung 25 und der Basisstation 32.
Diese Schichten sind der speziellen Signalisierungsschicht 24 überlagert, und die Signalschicht 23 kann dem Kommunikationsweg 22 des Mobiltelefonnetzes (Bezug auf 2) überlagert sein und durch diesen übertragen werden. In einer speziell bevorzugten Ausführungsform werden Gesprächsinformationen und dergleichen entlang der Signalschicht 23 übertragen (und daher gebührenbelastet), während das Korrektursignal 13, das durch die Kommunikationseinrichtung 25 erzeugte resultierende Standortsignal und die Identitätsinformationen (ID) auf der speziellen Signalisierungsschicht 24 weitergeleitet werden (die nicht normal gebührenbelastet wird und welche unabhängig davon, ob die Signalschicht 23 in Betrieb ist, in Betrieb sein kann).
6 stellt das resultierende überlagerte System dar, welches die folgenden Merkmale aufweist: Ein Netz von mobilen Kommunikationseinrichtungen 25 ist wie dargestellt mit dem öffentlichen Telefonnetz (PSTN) verbunden. Jede Mobiltelefon-Kommunikationseinrichtung 25 enthält einen Mobiltelefonteil 26 und einen differenziellen GPS-Teil 27 (Bezug auf 3).
Ein Ausnav- oder ein ähnliches Korrektursignal 13 wird an eine mobile Vermittlungs- oder Schaltzentrale (MSC) 34 gesendet, und zwar zur Übertragung über die Steuerschicht 24 des Kommunikationsweges 22 zu Basisstationen (BSS) 32 und von dort zu den mobilen Kommunikationseinrichtungen 25. Mit diesen Informationen und mit Identitätsinformationen können die mobilen Kommunikationseinrichtungen 25 periodisch ihren Standort in drei Dimensionen sowie ihre Identität über die spezielle Signalisierungsschicht 24 des Kommunikationsweges 22 und von dort über das öffentliche Telefonnetz 21 zu einer Betriebsstation wie etwa beispielsweise einer Flottenmanagementstation zurückmelden, welche dadurch den Standort und den Fortschritt der mobilen Kommunikationseinrichtungen 25 in Echtzeit überwachen kann.
Es gibt drei hauptsächliche Betriebsarten für das System aus 6. In einer ersten Betriebsart fordert eine Betriebsstation ein oder mehrere mobile Kommunikationseinrichtungen 25 auf, sofort über den Kommunikationsweg 22 unkorrigierte Standortinformationen zu senden. Die zweite Betriebsart ist der ersten Betriebsart ähnlich, ausgenommen, dass angefordert wird, die unkorrigierte Standortinformation zusammen mit den Satellitennummern oder anderen Kennungen der Satelliten zu senden, welche von der mobilen Kommunikationseinrichtung 25 genutzt werden, um die unkorrigierte Standortinformation zu berechnen. In einer dritten Betriebsart wird eine korrigierte Standortinformation angefordert. In diesem Fall berechnet der DGPS-Teil 27 einen korrigierten Standort und die mobile Kommunikationseinrichtung 25 bewirkt, dass die korrigierte Standortinformation sowie die Identifikationsinformation zurück zu der anfordernden Betriebsstation gesendet werden.
Unter Bezugnahme auf 7 wird eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Bündelfunksystem in Form eines Blockdiagramms dargestellt. Ein Bündelfunksystem beinhaltet mindestens eine (typischerweise in der Praxis mehrere) Basisstation 35, die mit mindestens einer mobilen Station 36 über einen Funksteuerkanal 37 kommuniziert. Dieser "Steuer"kanal entspricht der "speziellen Signalisierungsschicht" 24, welche zuvor in der Beschreibung erwähnt worden ist.
Die mobile Station 36 kommuniziert über den Steuerkanal 37 und eine Basisstation 35 mit einer gewissen Art von zentralisiertem Kommunikationssteuersystem, in welchem Nachrichten, die von der mobilen Station 36 empfangen werden, zu einer Steuerzentrale, zu anderen mobilen Stationen oder zum öffentlichen Telefonnetz (PSTN) 21 geleitet werden können und umgekehrt Nachrichten von anderen mobilen Stationen oder einer Steuerzentrale an die mobile Station 36 gesendet werden können. In diesem speziellen Beispiel kommuniziert die Basisstation 35 mit einem Steuerrechner 38 über eine Schnittstellenleitung 39. In Abhängigkeit von der Realisierung kann die Leitung 39 eine speziell vorgesehene Direktverbindung zwischen der Basisstation 35 und dem Steuerrechnung 38 sein und/oder kann durch ein anderes öffentliches oder privates Kommunikationsnetz laufen, oder von einem anderen Bündelfunk.
Entsprechend dieser dritten Ausführungsform der Erfindung ist das Bündelfunksystem durch Integration eines differenziellen GPS-Navigationssystems folgendermaßen modifiziert: die mobile Station 36 weist einen DGPS-Empfänger 40 auf (entspricht der zuvor in der Beschreibung beschriebenen DGPS-Einrichtung 12), welcher direkt von dem Satelliten 11 empfangene Informationen zusammen mit Korrekturinformationen nutzt, um Informationen bereitzustellen, die dem Standort des DGPS-Empfängers 40 entsprechen. Die Korrekturinformationen werden von einem speziell vorgesehenen Kanal 41 des Bündelfunksystems abgeleitet (der einem Teil der zuvor in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen "speziellen Signalisierungsschicht" 24 entspricht). Vorzugsweise weist der speziell vorgesehene Kanal 41 eine feststehende Beziehung zu dem Steuerkanal 37 auf, so dass, sobald die mobile Station 36 auf den Steuerkanal 37 abgestimmt ist, diese automatisch den speziell vorgesehenen Kanal 41 lokalisieren und mit diesem kommunizieren kann. Alternativ kann die Lokalisierung des speziell vorgesehenen Kanals mit der Standortanforderung mitgeteilt werden. Das Korrektursignal wird dem speziell vorgesehenen Kanal 41 durch die Basisstation 35 mitgeteilt, welche ihrerseits das Korrektursignal von dem Steuerrechner 38 über Modem-Kommunikation über das öffentliche Telefonnetz (PSTN) 42 (Bezug auf 7) oder über eine speziell vorgesehene Schnittstellenleitung, wie etwa 39, empfängt.
Eine Schaltanordnung 43 ermöglicht, dass die mobile Station 36 zwischen dem Steuerkanal 37 und dem speziell vorgesehenen Kanal 41 und außerdem zwischen dem Empfangs- und dem Sendebetriebsmodus umschaltet. Diese Anordnung wäre typischerweise in die Bündelfunkeinrichtung eingebaut und würde durch Signale über die Kanäle 37 und 41 gesteuert werden.
Im Betrieb, beispielsweise als Teil einer Fahrzeugflotte, kann ein Flottenmanager 44, der Zugriff auf den Steuerrechner 38 hat, den Standort einer bestimmten mobilen Station 36 anfordern. Die Sendeaufforderung wird über die Schnittstellenleitung 39 an die Basisstation 35 und von dieser zu dem Steuerkanal 37 zum Empfang durch die mobile Station 36 weitergeleitet. Bei Empfang des Signals "fordere Standort an" auf dem Kanal 37 wird die mobile Station 36 die Anforderung über den Steuerkanal 37 bestätigen und dann auf den speziell vorgesehenen Kanal 41 umschalten, um so ein Korrektursignal zu empfangen. Wenn dieses korrekt empfangen worden ist, berechnet die mobile Station (welche den DGPS-Empfänger 40 enthält) ihren Standort und sendet diesen auf dem speziell vorgesehenen Kanal 41 zusammen mit der Identitätsinformation (ID) zurück. Diese Informationen werden an den Steuerrechner 38 zur Weiterleitung an den Flottenmanager 44 weitergegeben.
8 stellt zusätzliche Details zur Methode und Signalisierung einer Standortanforderung, die zwischen der Basisstation 35 und der mobilen Station 36 vor sich geht, dar.
Im normalen Betrieb wird eine mobile Station 36 beim Anschalten nach einem Steuerkanal 37 suchen. Wenn der speziell vorgesehene Kanal 41 mit dem Steuerkanal 37 in Beziehung gesetzt werden kann (beispielsweise der nächst angrenzende Kanal), wird die Mobilstation 36 automatisch wissen, wo sie nach den DGPS-Fehlerkorrekturdaten zu suchen hat. Wenn dies nicht möglich ist, wird eine zweite Suche nach dem speziell vorgesehenen Kanal 41, der die DGPS-Korrekturinformationen trägt, erfolgen müssen. Bei einer speziellen Ausführungsform werden die gesendeten Informationen ein Bitmuster enthalten, das eindeutig als die Kennung des speziell vorgesehenen Kanals 41 erkannt werden kann. Diese Prozedur muss jedes Mal wiederholt werden, wenn die mobile Station 36 an eine neue Basisstation 35 übergeleitet wird. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Kennung des speziell vorgesehenen Kanals über den Steuerkanal 39 mitgeteilt werden.
Sobald sie sowohl den Steuerkanal 37 als auch den speziell vorgesehenen Kanal 41 lokalisiert hat, tastet die mobile Station 36 beide Kanäle ab, wobei sie den Steuerkanal 37 nach Sendeaufforderungen und den speziell vorgesehenen Kanal 41 nach DGPS-Fehlerdaten abhört. Das Verhältnis der auf dem jeweiligen Kanal verbrachten Zeit kann mit der Wichtigkeit der Steuerinformationen im Vergleich zu den DGPS-Fehlerinformationen in Beziehung gesetzt werden und kann in einer bevorzugten Ausführungsform durch den Benutzer programmierbar sein. Im vorliegenden Beispiel sind dem speziell vorgesehenen Kanal 41 zwei Sekunden zugewiesen und dem Steuerkanal 37 sind acht Sekunden zugewiesen.
Wenn die mobile Station 36 einen Anruf auf dem Steuerkanal 37 empfängt, verhält sie sich normal, was heißen soll, dass sie Informationen, die durch Benutzer zwischen der mobilen Station 36 und der momentan angegliederten Basisstation 35 über den Steuerkanal 37 mitgeteilt werden, weiterleitet. Wenn jedoch eine Aufforderung zum Senden einer Standortinformation empfangen wird, wird von der mobilen Station 36 der Standort und die Identitätsinformation wie vorstehend beschrieben gesendet, wonach die mobile Station 36 zum normalen Betrieb zurückkehrt.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Erfindung ist insbesondere zur Steuerung einer Fahrzeugflotte und dergleichen anwendbar, bei welcher auf regelmäßiger Basis der geographische Standort von Elementen der Flotte bekannt sein soll.
Das Vorstehende beschreibt nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und Modifikationen, die für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sind, können an diesen vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung und dem erfinderischen Gedanken derselben abzuweichen.

Claims

System zur Verfolgung eines Fahrzeuges (17) und dergleichen mit einer Einrichtung (27) zur Bereitstellung von Standortinformationen, die von Satelliten (11) her empfangene Ortsinformationen korrigiert, um ein Ortinformationssignal (13) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das Ortsinformationssignal (13) an die Fahrzeuge (17) und dergleichen auf einer Sonder-Signalschicht (24) eines Übertragungswegs übermittelt wird, der von einem Mobiltelefonsystem bereitgestellt wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobiltelefonsystem zusätzlich Informationen zum System beiträgt.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ortsinformationssignal (13) als Teil eines Steuerschicht- oder Meldesignals im Mobiltelefonsystem zum Empfang durch einen Mobiltelefonempfänger gesendet wird, der eine differentielle Global-Ortsermittlungseinrichtung (DGPS) aufweist, so dass man einen Standort des Empfängers in drei Dimensionen erhält.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Standortinformationen zusammen mit Identitätsinformationen vom Mobiltelefonempfänger über die Sonder-Signalschicht (24) zurück zu einer Datenbanken-Datenbankeinrichtung gesendet werden, sodass Standort-, Identitäts- und andere abgeleitete Informationen für eine Vielzahl gleichartiger Mobilempfänger an einem abgesetzten Ort überwachbar sind.
Sender/Empfänger für ein Mobiltelefonsystem, der eine globale Standortberechnungseinrichtung aufweist, mit der ein Differential-GPS-Korrektursignal (13) nutzbar ist, so dass sich von der Global-Ortsberechnungseinrichtung relativ genaue Standortinformationen ableiten lassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Differential-GPS-Korrektursignal (13) auf einer speziellen Signalschicht (24) eines Übertragungswegs gesendet wird, der von einem Mobiltelefonsystem bereitgestellt wird, zu dem der Mobiltelefon-Sender/Empfänger gehört.
Global-Ortsermittlungssystem (GPS-System), bei dem von Stationen Orts-Rohdaten empfangbar sind, aus denen ein Standort der empfangenden Stationen berechenbar ist, und das weiterhin Basisstationen (20, 21) aufweist, von denen den Standort enthaltende Daten empfangbar sind und die die Daten über einen Übertragungsweg eines Mobiltelefonsystems senden, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten über eine spezielle Signalschicht eines Übertragungswegs gesendet werden.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobiltelefonsystem ein zelluläres Netz aufweist.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobiltelefonsystem ein Bündelfunksystem aufweist.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobiltelefonsystem ein personenbezogenes Kom-Kommunikationssystem (Personalkommunikationssystem) ist.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kommunikationsweg zusätzliche Daten an die empfangenden Stationen geliefert werden und die zusätzlichen Daten Ortsinformationen aufweisen, mit denen von den empfangenden Stationen ein korrigierter Standort berechenbar ist.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenden Stationen auf Anforderung der Basisstationen nur den Standort berechnen und an die Basisstationen senden.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenden Stationen auf Anforderung der Basisstationen den korrigierten Standort berechnen und aussenden.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten zusätzlich Satelliten-Identifikationsdaten enthalten, die die Identität von Satelliten angeben, von denen her die empfangenden Stationen die Orts-Rohinformationen erhalten haben.
System zur Ortsverfolgung von Fahrzeugen (17) und dergleichen mit einer Einrichtung zum Liefern von Standortinformationen, die von Satelliten (11) her empfange ne Ortsinformationen korrigiert, um ein Standortinformationssignal (13) zu erzeugen, wobei das System weiterhin ein Mobiltelefonsystem aufweist, das das Standortinformationssignal an die Fahrzeuge und dergl. sendet, dadurch ge kennzeichnet, dass das Standortinformationssignal als Teil einer speziellen Meldeschicht (24) im Mobiltelefonsystem zum Empfang durch einen Mobiltelefonempfänger (18) gesendet wird, der weiterhin eine Global-Ortsermittlungseinrichtung aufweist, wobei man den Standort des Empfängers in drei Dimensionen erhält.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobiltelefonsystem weiterhin dem System Informationen hinzufügt.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeihnet, dass die Standort- zusammen mit den Identifikationsinformationen vom Mobiltelefonempfänger (18) über die Sonder-Signalschicht (24) zurück an eine Datenbankeinrichtung gesendet werden, wobei sich die Orts-, Identitäts- und andere abgeleiteten Informationen für eine Vielzahl gleichartiger Mobilempfänger (17) an einem abgesetzten Ort überwachen lassen.
Global-Ortsermittlungssystem, bei dem Orts-Rohinformationen von Empfangsstationen (14) empfangbar sind und aus ihnen ein Standort der Empfangsstationen berechenbar ist, und das weiterhin Basisstationen (19, 20) aufweist, mit den den Standort enthaltende Daten empfangbar sind, die Daten auf einem Übertragungsweg eines Mobiltelefonsystems gesendet werden und der Übertragungsweg weiterhin mindestens eine Signal- und eine Steuerschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten über eine spezielle Signalisierungsschicht (24) des Übertragungswegs gesendet werden.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die spezielle Signalisierungsschicht (24) über die Signal- und die Steuerschicht verschachtelt ist.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunktelefonsystem ein zelluläres Netz aufweist.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobiltelefonsystem ein Bündelfunksystem aufweist.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobiltelefonsystem ein personenbezogenes Kommunikationssystem (Personalkommunikationssystem) ist.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass den empfangenden Stationen über den Übertragungsweg zusätzliche Daten bereitgestellt werden und die zusätzlichen Daten Standortinformationen enthalten, mit denen von den empfangenden Stationen ein korrigierter Standort berechenbar ist.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenden Stationen auf Anforderung der Basisstationen nur den Standort berechnen und an die Basisstationen senden.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenden Stationen auf Anforderung der Basisstationen den korrigierten Standort berechnen und senden.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten zusätzlich Satelliten-Identifikationsdaten aufweisen, die die Identität von Satelliten enthalten, von denen her die empfangenden Stationen die Orts-Rohinformationen empfangen haben.