FI108756B - Menetelmä ja järjestelmä signaalia lähettävän laitteen paikantamiseksi - Google Patents

Description

108756

MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ SIGNAALIA LÄHETTÄVÄN LAITTEEN

PAIKANTAMISEKSI

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määriteltyyn paikannusmenetelmään ja patenttivaatimuksen 7 johdanto-osassa määriteltyyn paikannusjärjestelmään.

Ennestään tunnetaan useita paikannusmenetelmiä maastossa olevan signaalia lähettävän lähettimen paikantamiseksi. Yksinkertaisin käytetty menetelmä on RF-teknologiaan perustuva yhdellä tai useammalla suuntima-antennilla suoritettu paikannus. Kohteen sijainti voidaan silloin antennisuuntien avulla selvittää kartalla tai vaihtoehtoisesti etsiydytään suunnan avulla maastossa itse kohteeseen.

Nykyisin nopeasti yleistyvä paikannusmenetelmä on GPS-järjestelmä (Global Positioning System), joka on ajan ja etäisyyden määrittämiseen perustuva maailmanlaajuinen navigointi ja paikannusjärjestelmä. Se muodostuu useasta maatakiertävästä satelliitista, joiden kiertoaika on noin 11 tuntia. Satelliitit lähettävät radiosignaalia kahdella taajuudella. Kummassakin kantoaallossa on mukana päivitetty informaatio satelliitin radasta sekä aikamerkit. Paikantamisen suorittamiseksi tarvitaan järjestelmän kanssa yhteensopiva paikannuslaite, jolla .·" vastaanotetaan satelliittien lähettämiä tietoja. Tietojen pe- '··· ' rusteella määritetään laitteen sijaintikoordinaatit.

• ’·· GPS-järjestelmän haittana on laitteiston kalleus ja suuri te- : hon kulutus. Laite vaatii käyttäjän, joka saa sijaintinsa selville laitteen avulla. Laite ei esim. sovellu piilotetta-( vaksi arvo-esineisiin niiden sijainnin selvillesaamiseksi varkaustapauksessa. Laitteen haittana on myös rajoitettu toi-• > mivuus, sillä laitteella on oltava suora näköyhteys vähintään *: kolmeen satelliittiin. Siten sisätiloissa oleva laite ei voi ’·*" toimia paikannuslaitteena.

t>>>; Suomalaisesta hakemus julkaisusta FI-964869 tunnetaan vielä paikannusmenetelmä matkapuhelinverkkoa käyttäen ennalta määrätyssä koordinaatistossa, jossa menetelmässä käytetään ainakin kolmea tukiasemaa ja matkapuhelinta ja matkapuhelimen etäi 108756 2 syyksien avulla eri tukiasemista määritellään matkapuhelimen sijainti, kun tukiasemien sijainti koordinaattitietoina tunnetaan. Laitteisto sopii lähinnä matkapuhelimen käyttäjälle sijaintia osoittavaksi järjestelmäksi. Rajoituksena on, että vaaditaan yhteys vähintään kolmeen tukiasemaan.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja järjestelmällä ratkaistaan itsenäisesti toimivan pienen, myös piilotettavan, lähettimen maanlaajuinen nopea paikannus uudella menetelmällä. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusmerkillistä, että kohteeseen piilotettu tai julkinen laite lähettää tai se aktivoidaan lähettämään signaalia, kuten normaalia puhelua, joka on viestiliikennetukiasemaverkoston siepattavissa, jolloin mainittuun verkostoon kuuluvan sieppauksen suorittaneen tukiaseman ID-tiedot välitetään valvontakeskukselle tai paikantajalle joko mainitulta tukiasemalta tai informaationa tukiase-maverkoston ylläpitäjältä ja toisessa vaiheessa laitteen lopullinen paikannus suoritetaan signaalin sieppauksen suorittaneen tukiaseman peittoalueella laitteeseen kuuluvan lähettimen i lähettämän suuntimasignaalin perusteella paikantajan käytettävissä olevan suuntimalaitteiston avulla.

Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän muita suoritus-,··. muotoja on esitetty alivaatimuksissa.

( « ··/ Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän etuna on, että • : se hyödyntää kahta erillistä tunnettua tekniikkaa, jotka on ;'·· yhdistetty kokonaisuudeksi niin, että laite paikantaa kahdel-· la eri menetelmällä ja kahdella eri signaalitaajuudella.

Käyttäjän ei tarvitse rakentaa mitään mastoihin asennettavia suuntimoita eikä laitteeseen kuuluvien lähettimen aktivointi-verkostoja, sillä järjestelmä toimii kaikkialla, missä matkapuhelinjärjestelmä, esim. GSM-järjestelmä toimii.

‘ * Keksintö soveltuu erikoisesti turvalähettimeksi, joka voidaan aktivoida toimintaan monella tavalla ja piilottaa kohteeseen ____: pienen kokonsa ja pienen antennitarpeen johdosta. Järjestelmä on sovelias viranomaiskäyttöön, kun paikantamismenettelyssä informaatio ohjataan vain tietyn tahon käyttöön. Järjestelyyn kuuluvat kaksi erillistä paikantamismenetelmää toimivat itse- 108756 3 i näisesti myös siinä tapauksessa, että jompaa kumpaa häiritään i i sen käyttämällä taajuudella. RF-lähetin ja GSM-lähetin voivat i olla piilotettuina eri komponentteina kohteessa, jolloin ne kommunikoivat langattomasti keskenään.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla piirus-tuskuvioihin, joissa

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti erästä keksinnön suoritusesi-merkkiä.

Kuvio 2 esittää laitetta ja tukiasemaa kaaviollisesti.

Kuviossa 1 esitetään autoon piilotettava keksinnön mukainen kohteeseen sijoitettava laitekokonaisuus. Laitteeseen kuuluu lähetin 1, joka toimii sopivimmin taajuusalueella 150 -1800 MHz. Kun auton murtohälytin on aktivoinut lähettimen 1 toimintaan, se alkaa lähettää viestiä, jossa on lähettimen 1 oma ID-tunnus sekä suuntimasignaali. Lähettimen ID-tunnuksesta saadaan selville lähettimen tunnistustieto, ja siitä edelleen j tieto autosta tai sen omistajasta, jonka varkaussuojana laite tässä tapauksessa toimii. Lähettimen 1 lähettämän suuntimasig-naalin avulla auton sijoitus voidaan lopullisesti paikantaa manuaalisesti maastosta, etsintäautosta, helikopterista tai automaattisista mastosuuntimoista suoritettuna.

Lähettimen sijoituskohteesta riippuen, se voidaan aktivoida : | | toimintaan murtojärjestelmän, liiketunnistimen, kauko-ohjauk- ·;* sen avulla, kuten puhelinverkon kautta tai manuaalisesti.

Lähettimen 1 yhteydessä on adapteri 2, joka vastaanottaa lä-hettimeltä 1 eri hälytyksistä syntyvää koodia ja adapteri aktivoi laitteeseen edelleen kuuluvan GSM-verkon kanssa yhteistoiminnassa olevan yksikön 3 (Cellular Card Phone). Yksikkö 3 ·’ ’ lähettää ja vastaanottaa viestejä, lähettää myös jopa tarvit- ·,: taessa kuvaa GSM-verkossa. Yksikköön 3 kuuluva viestitoiminto ; ·· (CCP) on aktivoitu paikantamistoimintaa varten, jolloin se lähettää GSM-verkon kautta hälytysinformaatiota tukiaseman 6 '·'·* kautta sovittuun osoitteeseen. Sovittuna osoitteena on sopi- * * vimmin puhelinnumero, johon se lähettää dataviestin tai sano man hälytyksestä. GSM-verkko-operaattori tai tukiasema 6 lisää viestiin sen GSM-tukiaseman paikkatiedon tai järjestysnumeron 108756 4 tms. jonka alueella yksikkö 3 on sillä hetkellä. Viestin perusteella kadonneen auton omistaja, turvayritys tai viranomainen 4 saa hälytyksen ja sen lisäksi tiedon, minkä GSM tukiaseman alueella kohde sillä hetkellä sijaitsee. Tieto välittyy kohteesta GSM-verkkoa käyttäen jollekin em. valvontahenkilöis-tä yleensä muutamassa minuutissa.

Puhelimitse näin hälytyksen saanut viranomainen 4 tai valvontakeskus voi seurata liikkuvaa kohdetta GSM tukiasemaverkos-ton avulla kerätyn informaation perusteella koko maan alueella kohteen liikkuessa tukiaseman 6 alueelta toiselle.

Jos kohde jostakin syystä katoaa GSM tukiasemaverkoston alueelta, jää valvontaviranomaiselle kuitenkin tieto viimeisestä GSM tukiasemasta, jota kohde käytti hyväkseen.

Lähettimen 1 ja kohteen tarkka paikannus suoritetaan esim. partion 5 toimesta, jonka viranomainen sopivalla hetkellä lähettää suuntimalaitteiden avulla peilaamaan kohteen sijainti. Suuntimaetäisyys on noin 3 - 20 km ja peilaustarkkuus on jopa 20 cm. Kun lähetin 1 pysyy toiminnassa esim. 1-3 vrk. hälytyksestä, on tehtävään riittävästi aikaa. On huomattava, että kohde, lähetin 1 ja yksikkö 3 voivat olla sisätiloissa, jopa kellaritiloissa paikantamistoimintaa suuremmin haittaamatta.

i Osat 1,2 ja 3 käsittävä laite voidaan sijoittaa arvoesineeseen ihmiseen, eläimeen, rahalähetyksiin, joiden sijainti eri syis-j ’>· tä halutaan selvittää. Hyödynnettävä puhelinverkko pitää olla : Γ: dataviestiä välittävä ja sen tukiasemaverkostoinformaatio pi tää olla järjestelmän käytettävissä. Tällä hetkellä on GSM verkko matkapuhelinverkoista soveliain keksinnön mukaiselle _ ;.t järjestelmälle.

Kuviossa 2 esitetään kommunikointi lähettimen 1, adapterin 2 ja GSM yksikön 3 kesken. GSM yksikkö kommunikoi tukiaseman 6 kautta. Lähetin 1 voi sisältää kameran, jolloin aktivoitu jär-jestelmä voi välittää kuvaa valvontakeskukselle. Laitteet 1, 2 ja 3 voivat olla kompakti kokonaisuus tai niistä voi lähetin 1 olla erillinen osiin 2 ja 3 nähden. Kommunikointi tapahtuu silloin langattomsti lähettimen ja osien 2 ja 3 kesken.

I 108756 5

Laitteen aktivointi eräässä toisessa suoritusmuodossa tapahtuu puhelinverkon kautta, jolloin GSM-yksikkö 3 aktivoituu itse soittamaan puhelua valittuun osoitteeseen ja adapterin 2 kautta lisäksi aktivoi lähettimen 1 lähettämään suuntimasig- naalia.

Eräässä suoritusmuodossa tukiasema 6 tai GSM operaattori voi lisätä valvontakeskukselle menevään hälytysviestiin myös tiedon GSM yksikön havaitsemasta kenttävoimakkuudesta tukiaseman 6 alueella. Edelleen tukiasema 6 voi lisätä viestiin tiedon toiseksi vahvemmasta tukiasemasta, jonka GSM yksikkö havaitsee, jolla seikalla voidaan tarkentaa laitteen sijaintia alueella. Edelleen tukiasema tai operaattori voi lisätä viestiin tiedon GSM yksikön etäisyydestä tukiasemasta 6. Etäisyys on selvitettävissä sinänsä tunnetusti esim. tukiaseman lähettämän signaalin ja sen takaisintulon yhteisajasta. Lopullinen kohteen paikantaminen tehdään kuitenkin suuntimasignaalin avulla.

Laite on hyvin pienikokoinen, se voidaan helposti valmistaa esim. kokoluokkaan 10 x 50 x 120 (mm), jolloin se on piilotettavissa esineisiin turvalaitteeksi. Vaikka keksintöä on selitetty tarkemmin vain yhteen suoritusmuotoon viittaamalla, on monet keksinnön muunnokset mahdollisia vaatimuksissa mää-: " ritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

t

Claims (10)

108756 6

1 O 8 7 b 6 kuten puhelinnumeroon ja viestiin sisällytetään laitteen paik-j katieto ts. puhelinyksikön (3) käyttämän tukiaseman ID-tiedot.

1. Menetelmä signaalia lähettävän laitteen (1,2,3) paikantamiseksi viestiliikennetukiasemia (6) käsittävällä alueella, jolloin paikantamistilanteessa laite on viestiyhteydessä johonkin läheiseen tukiasemaan (6) ja mainitulta tukiasemalta on paikantamiseen liittyvä informaatio paikantamista suorittavan valvontakeskuksen (4) tai paikantajan (5) käytettävissä, jolloin - laitteeseen kuuluvalla puhelinyksiköllä (3) lähetetään viesti, joka on viestiliikennetukiasemaverkoston siepattavissa, - mainittuun verkostoon kuuluvan sieppauksen suorittaneen tukiaseman (6) ID-tiedot välitetään valvontakeskukselle tai paikantajalle joko mainitulta tukiasemalta tai informaationa tu-kiasemaverkoston ylläpitäjältä, tunnettu siitä, että - laitteen (1,2,3) lopullinen paikannus suoritetaan sieppauksen suorittaneen tukiaseman peittoalueella, laitteeseen kuuluvan lähettimen (1) lähettämän suuntimasignaalin perusteella paikantajan (5) käytettävissä olevan suuntimalaitteiston avulla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että viestiliikenneverkkona on matkapuhelintukiasema-verkosto, sopivimmin GSM-verkko.

• 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä t u n - n e t t u siitä, että laite sijoitetaan kohteeseen, jonka ; ' · kulkua halutaan maantieteellisesti valvoa tai kohteisiin, :· jotka ovat alttiita varkauksille tai luvattomalle käytölle ja : kohteen sijainti halutaan paikantaa.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen mene-, telinä tunnettu siitä, että lähetin (l) aktivoidaan manuaalisesti tai murtosuojajärjestelmän, liiketunnistimen, I · ···’ kauko-ohjauksen tai puhelinyksikön (3) avulla.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että laitteeseen liitetty pu-helinyksikkö (3) Cellular Card Phone (CCP) lähettää aktivoin-nin jälkeen hälytysinformaatiota esiaseteltuun osoitteeseen, 7

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että lähetin (1) ja puhelinyk-sikkö (3) (CCP) ovat kohteessa eri paikoissa, jolloin ne toimivat itsenäisesti ja kommunikoivat langattomasti keskenään.

7. Järjestelmä signaalia lähettävän laitteen (1,2,3) paikantamiseksi viestiliikennetukiasemia käsittävällä alueella, jolloin järjestelmään kuuluu lähetin (1) ja puhelinyksikkö (3) ja näiden kanssa kommunikoimaan kykenevä adapteri (2), joka välittää lähettimen (1) ja puhelinyksikön (3) kesken eri häly-tysviestejä ainakin toiseen suuntaan, jolloin puhelinyksikkö (3) (Cellular Card Phone) aktivoituu kommunikoimaan puhelinjärjestelmään kuuluvan tukiaseman (6) kanssa ja puhelinyksikkö (3) on järjestetty lähettämään paikantamista suorittavalle valvontakeskukselle (4) viestin hälytyksestä sisältäen mainitun tukiaseman ID-tiedot, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu suuntimalaitteet, kuten suunta-antennit aktivoidun lähettimen (1) tarkemman paikantamisen suorittamiseksi mainitun yksilöidyn tukiaseman (6) peittoalueella lähettimen (1) lähettämän suuntimasignaalin perusteella.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä tunnet- : ·· t u siitä, että viestiliikennetukiasemat ovat matkapuhelin- verkon tukiasemia, sopivimmin GSM-verkon tukiasemia.

;· 9. Patenttivaatimusten 7 tai 8 mukainen järjestelmä t u n - : n e t t u siitä, että laite (1,2,3) käsittää toiminnon vas taanottamaan murtosuojajärjestelmästä, liiketunnistimelta, kauko-ohjatusti tai hälytyskytkimeltä tulevan aktivointikäskyn , signaalilähetyksen aloittamiseksi lähettimellä (1) ja/tai hä- lytysviestin lähettämiseksi puhelinyksiköllä (3). 1 Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 7-8 mukainen jär-jestelmä tunnettu siitä, että järjestelmässä aktivointi tapahtuu puhelinverkon kautta puhelinyksikölle (3), : joka edelleen aktivoi lähettimen (1) lähetystilaan. 108756 8