DE60032757T2 - Verfahren und Anordnung zur Kommunikation von Ortungsdaten mit einem zellularen Telefonnetz - Google Patents
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Description
- Gebiet der Erfindung
- Vorliegende Erfindung betrifft ein zellulares Telefon-Sprachnetz und eine Positionslage-Datenverbindung, insbesondere ein Kommunikationsgerät für Fahrzeuge unter Verwendung zellularer Telefone und ausgerüstet mit einem GPS-Eingang, wobei der Fahrer ein Kontrollcenter anrufen kann, um Angaben über Richtungs- oder Schutz- oder Sicherheitsdienste, Navigationshilfen und anderen Service zu erhalten.
- Hintergrund
- In der jüngeren Vergangenheit sind Geräte in Fahrzeugen eingesetzt worden, mit deren Hilfe der Fahrer Positionslage-Dienste über ein kombiniertes, auf Sprache und Daten ausgelegtes zellulares Telefon mit Hilfe eines GPS-Empfängereingangs erhalten kann, die den Fahrer in die Lage versetzen, ein zentrales Kontrollcenter über ein persönliches zellulares Telefon anzurufen, um Richtungs, Schutz- oder Sicherheits-Dienste für den Fahrer des Fahrzeuges zu bekommen. Derartige Geräte sind z.B. „Onstar" von General Motors, „Rescu" von Ford und „Caring" von Media Management. Die einschlägige Industrie verlangt von dem Eigentümer des Wagens die Zahlung einer Hardware-Gebühr für das Fahrzeugtelefon-GPS-Gerät, eine Aktivierungsgebühr für dieses zweite Telefon, eine laufende Monatsgebühr (die zwischen $20,00 und $25,00 variiert) und zusätzlich eine Benutzergebühr, z.B. für den Anruf pro Minute oder für den Service. Diese zahlreichen erforderlichen Gebühren haben sich negativ auf den erwarteten, jedoch noch nicht eingetretenen kommerziellen Erfolg für diese Produkte ausgewirkt. Der Zweitmarkt hat ein kombiniertes zellulares Telefon für Sprache und Daten mit einem GPS-Modul angeboten, um diese Dienstleistungen in etwa gleicher Weise bereitzustellen.
- WO 98/00988 mit dem Titel „Method and Apparatus for Communicating Information on Mobile Station Position within a Cellular Telephone Network" beschreibt eine Positions-Information, bei der eine mobile Station bestimmt und auf Anfrage bereitgestellt wird. In einem Fall wird die Position der mobilen Station in Abhängigkeit von einer Anfrage durch einen anderen mobilen Teilnehmer bestimmt und auf dem Display der anrufenden mobilen Station dargestellt. Die Position der mobilen Station wird in Abhängigkeit von einer Anfrage durch einen Landleitungs-Benutzer bestimmt und entweder durch eine synthetisierte Stimmverbindung eine Datennachricht oder eine Facsimilennachricht erzielt. Positionen einer mobilen Station werden ferner in Abhängigkeit von Anfragen durch Vollzugsbehörden und andere Stellen des öffentlichen Dienstes benötigt. Diese Informationen sind bei der Verfolgung einer mobilen Station entweder während eines Anrufs, oder wenn die mobile Station leer läuft, von Nutzen.
- WO 96/26614 mit dem Titel „Locating Device and System Using Cellular Technologies" betrifft ein System und eine Vorrichtung zum Lokalisieren, die die Zellular-Technologie anwendet. Der Funkrufpager/die zellulare Vorrichtung weist einen Empfänger auf, der ein Pagersignal unabhängig von dem zellularen Netzwerk empfängt. Ein zellularer Übertrager wird in Abhängigkeit von einem solchen Aktivierungssignal aktiviert und liefert ein zellulares Signal, das von dem zellularen Netzwerk empfangen wird. Das zellulare Signal kann verwendet werden, um die Vorrichtung zu lokalisieren. Der zellulare Übertragungsteil wird nur im Bedarfsfall aktiv, so dass die Energiequelle entlastet wird.
- Nach dem Prinzip vorliegender Erfindung werden über eine neuartige Trennung von Sprach- und Daten-Aspekten der Geräte und Dienstleistungen die hohen Gebühren und Kosten, die den derzeitigen Angeboten zugrunde liegen, eliminiert, und es wird ein Durchbruch erzielt, der eine wesentlich größere Akzeptanz dieser Technologie erwarten lässt.
- Aufgabe der Erfindung
- Aufgabe der Erfindung ist demgemäß, ein neues und verbessertes Verfahren und eine verbesserte Anordnung für die Sprachkommunikation mit zellularen Telefonen und die Positionslage-Datenkommunikation zu schaffen, die nicht den bekannten, vorstehend erörterten Nachteilen ausgesetzt sind, unt mit der im Gegensatz durch eine neuartige Trennung von Sprach- und Daten-Aspekten der Geräte und Dienstleistungen eine verbesserte Leistung bei erheblich geringeren Kosten angeboten werden kann.
- Andere und weitere Aufgaben werden nachstehend und insbesondere in Verbindung mit den Patentansprüchen erläutert.
- Kurzbeschreibung der Erfindung
- Die Erfindung betrifft in ihrer allgemeinen Form ein Verfahren zum Betreiben einer Funkverbindung für Sprach- und Lagedaten über ein zellulares Telefon-Netzwerk mit zellularen Funksprech- und Steuerkanal-Verbindungen, die getrennt voneinander mit einem Netzwerk-Operations-Kontrollcenter kommunizieren, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Benutzer das Kontrollcenter von einer ein tragbares zellulares Telefon aufweisenden Stelle aus über die zellulare Sprech-Verbindung anruft und Lage-Informations-Dienste anfordert, bei einer Benutzer-Verifizierung ein Funksignal aus dem Kontrollcenter über die Kontrollkanal-Verbindung, das an dieser Stelle empfangen werden soll, gesendet wird, ein Funk-Transponder und GPS-Empfänger sowie ein Mikroprozessor-Modul an dieser Stelle bereitgestellt werden, der GPS-Empfänger in Abhängigkeit von dem Empfang des Funksignals Lagedaten von der GPS-Satelliten-Konstellation an der Benutzerstelle aufnimmt und verarbeitet, und der Transponder so aktiviert wird, dass er die verarbeiteten Lagedaten über die Kontrollkanal-Verbindung an das Kontrollcenter überträgt, die übertragenen Lagedaten der Benutzer-Sprech-Rufanfrage am Kontrollcenter zugeordnet werden, und die Lage-Service-Informationen vom Kontrollcenter an den Benutzer gesendet wird.
- Bevorzugte Ausführungsformen und Betriebsweisen werden nachstehend erörtert.
- Zeichnungen
- Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung von Techniken und Systemen nach der Erfindung, die bei einer bevorzugten Ausführungsform für den Einsatz in Fahrzeugen geeignet sind, und -
2 eine entsprechende Anordnung, wie sie für Fußgänger oder sonstige Personen geeignet ist. - Bevorzugte Ausführungsform(en) der Erfindung
- Wie bereits vorstehend erwähnt, besteht ein Hauptunterschied zwischen dem Konzept, das derzeit in der Industrie verwendet wird, und dem der Erfindung zugrunde liegenden Konzept in der Trennung der Daten- und Sprach-Aspekte der Dienstleistung. Der Nutzer kann weiterhin Sprach-Anrufe über den Funksprachpfad zum Callcenter mit dem benutzereigenen vorhandenen tragbaren zellularen Telefon ausführen. Es ist ein getrenntes Fahrzeugmodul erforderlich, das einen fahrzeug bezogenen Datenübertragungs-Empfangs-Teil des Fahrzeugmoduls (nicht ein vollständiges Sprach- und Datentelefon, wie derzeit erforderlich) verwendet, um die GPS- und andere Daten über den Steuerkanalpfad des zellularen Sprachtelefon-Netzwerkes zurück zu übertragen. Dies steht im Gegensatz zu dem derzeitigen gesamten Fahrzeug-Zellulartelefon-Sprach- und Datengerät (und den weiteren Kosten, wie vorstehend angegeben), das notwendigerweise für den einwandfreien Betrieb des Systems eingebaut ist. Stattdessen ist die Erfindung auf das tragbare Nutzertelefon für Sprache gestützt und arbeitet unabhängig von dem im Fahrzeug installierten Fahrzeugtelefon-Steuerkanal-Radio, das nur auf Datenübertragung beschränkt ist und stützt sich ferner nur auf den Zellulartelefon-Steuerkanal. Dies bedeutet, dass es für den Nutzer nicht mehr erforderlich ist, eine zweite Telefonrechnung zusätzlich zu dem tragbaren Telefon des Nutzers in Hinblick auf die Verwendung des gebührenfreien (oder mit minimaler Gebühr zu benutzenden) zellularen Netzwerk-Steuerkanalpfades für Positionsdaten allein zu begleichen.
- In Bereichen, in denen das Netzwerk von zellularen Telefonen abgedeckt wird, hat jeder AMPS (advance mobile phone standard)-Zellenstandort einen bis drei Steuerkanäle, die dazu dienen, das Netzwerk bei Bereitschaft des Nutzers zu aktivieren, damit der Nutzer lokalisiert werden kann. Die Steuerkanäle stellen Anrufe her, bauen Anrufe ab und schalten Zellenstandorte. Obgleich diese Steuerkanäle notwendig sind, um einen Sprachbetrieb zu ermöglichen, bleiben sie ansonsten über den größten Teil der Zeit ungenutzt. Während vorher in der Aeries „MicroBurst" Technologie und in der Bell South's „Cellemetry" vorgeschlagen wurde, Verbindungen mit niedriger Datengeschwindigkeit über solche zellularen Kontrollkanäle vorzunehmen, benutzt vorliegende Erfindung diese Technik für einen anderen Zweck und in einem völlig unterschiedlichen Systembetrieb.
- Bei der Erfindung ist es nur erforderlich, dass die laufende monatliche Gebühr für das beim Benutzer vorhandene tragbare Telefon zu bezahlen, und es brauchen keine weiteren laufenden Gebühren für das Fahrzeugmodul bezahlt werden, das nach der Erfindung nur über den Steuerkanal des zellularen Netzwerkes und nur zur Übertragung von Daten kommuniziert.
- Bei der Ausführungsform nach
1 ruft der Kunde im Fahrzeug V bei1 über ein vorhandenes zellulares Telefon P, und zwar eines, das der Fahrer bereits besitzt, bei dem mit C bezeichneten Callcenter für die Netzwerkoperationen an. Das Callcenter empfängt den zellularen Telefonanruf auf der entsprechenden Netzwerkantenne („CELLULAR") über den normalen Sprach-Zellulartelefon-Kanal C1 auf und verifiziert in üblicher Weise, dass die Benutzer-ID des Anrufenden korrekt ist, häufig durch Abfragen eines PIN-Codes bei2 , wie dies bekannt ist. Dann schlägt das Callcenter C separat und unabhängig unter Verwendung des PIN-Codes die entsprechende Steuerkanal-Zugriffszahl nach und sendet oder klingelt eine Radioanfrage bei3 auf dem Pfad C2 und der Kanalkontroll-Übertragerantenne („KANALKONTROLLE") an ein Kontrollkanal-Transponder-GPS-Empfängermodul, GPS-T4, das im Fahrzeug V vorgesehen ist. Der Empfang des Funksignals „klingeln"3 über das Fahrzeugmodul aktiviert den GPS-Empfänger („GPS") und berechnet mit Hilfe des Mikroprozessors die Fahrzeugposition 25, die durch den Empfang der Navigationssignale N aus den GPS-Satelliten-Konstellationen bestimmt wird. Der Fahrzeug-Modul-Transponder-Transmitter T wird dann in der Weise aktiviert, dass er bei4 auf den Kontrollkanalpfad und über den Kontrollkanal C2 mit der Fahrzeugpositionslagen-Dateninformation und einer beliebigen anderen Dateninformation, die zum Senden auf dem Steuerpfad C2 ausgewählt wird, zurück in das Netzwerk-Operations-Callcenter C antwortet. Das Center kann nun den Anrufer darüber informieren, wo das Fahrzeug gerade positioniert ist, wodurch der Fahrer in die Lage versetzt wird, Fahrzeugrouten zu planen und auszuführen und/oder andere Dienstleistungen vorzunehmen. Durch Zuordnen dieser Information, die auf dem Steuerkanal empfangen wird, zu der entsprechenden Nutzer-Sprachanruf-Anfrage, die auf dem Zellulartelefonkanal C1 empfangen wird, kommuniziert das Kontrollcenter C dann mit der abgefragten Positions- oder anderen Service-Information zurück zum Nutzer im Fahrzeug V. - In
2 sind die gleichen Vorgänge des Systems nach1 dargestellt, jedoch ergänzt durch die Möglichkeit der Nutzung für Fußgänger oder andere persönliche Benutzung des Systems durch das tragbare Zellentelefon P1 des Nutzers, das mit seinem eigenen GPS1 – T1 Modul ausgerüstet ist. - Zusätzlich zu der neuen Idee des Trennens von Sprach- und Datenkanälen zur Erzielung einer Kosteneinsparung bietet sich die Erfindung auch für die Reduzierung der Hardware-Kosten an. Die Fahrzeugmodule, die derzeit von den vorerwähnten Firmen, die „Onster" und „Rescu" anbieten, lieferbar sind und solche in den Zweitmärkten sind relativ groß, haben hohen Verbrauch und sind sehr teuer. Im Gegensatz hierzu wird im Falle der Erfindung der Bedarf an derzeitigen Sprach- und Daten-Zellulartelefonen für Fahrzeuge, die mit voller Leistung und mit Mikrofon, Lautsprecher, Wähler, Display und Gehäuse, Batterien und Ladegerät usw. eliminiert. Die einzige Funktion solcher Fahrzeug-Zellulartelefone, die mit der Datenkommunikation auf dem zellularen Netzwerk-Kontrollkanal nach vorliegender Erfindung verwendet werden, ist lediglich der 900 MHz Funkübertrager. Die Integration lediglich des Kontrollkanal-Transponder-GPS-Empfängers und der Mikroprozessor-Technologie als Fahrzeugmodul ergibt somit eine entscheidende Verbesserung und wesentliche Kostenreduzierung. Selbst bei Fehlen einer solchen speziellen Chip-Integration oder Miniaturisierung können herkömmliche Module auf einfache Weise zusammengebaut werden, um die Erfindung umzusetzen. Ein Standard-Kommunikationsmodell CMM 8600 Microburst® ist beispielsweise eine typische zellulare Funktelefon-Einheit, und Hersteller, die Hardware-Komponenten für die Zwecke des Betriebs über einen solche zellularen Telefon-Netzwerk-Steuerkanal liefern, sind Firmen wie Standard Radio und Standard Communications of Japan (die Funkgeräte für das Aries „MicroBurst" Protokoll herstellen). Des weiteeren sind Erickson und Wireless Link ebenfalls Lieferanten entsprechender Funkempfänger.
Claims (10)
- Verfahren zum Betreiben einer Funkverbindung für Sprach- und Lagedaten über ein zellulares Telefon-Netzwerk mit zellularen Funk-Sprech- und Steuerkanal-Verbindungen (C1 und C2), die getrennt voneinander mit einem Netzwerk-Operations-Kontrollcenter (C) kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Benutzer das Kontrollcenter (C) von einer ein tragbares zellulares Telefon (P) aufweisenden Stelle aus über die zellulare Sprech-Verbindung (C1) anruft und Lage-Informations-Dienste (
1 ) anfordert, bei einer Benutzer-Verifizierung (2 ) ein Funksignal aus dem Kontrollcenter (C) über die Kontrollkanal-Verbindung (C2), das an dieser Stelle empfangen werden soll, gesendet wird, ein Funk-Transponder und GPS-Empfänger sowie ein Mikroprozessor-Modul (4 ) an dieser Stelle bereitgestellt werden, der GPS-Empfänger (3 ) in Abhängigkeit von dem Empfang des Funksignals Lagedaten von der GPS-Satelliten-Konstellation (S) an der Benutzerstelle aufnimmt und verarbeitet, und der Transponder so aktiviert wird, dass er die verarbeiteten Lagedaten über die Kontrollkanal-Verbindung (C2) an das Kontrollcenter (C) überträgt, die übertragenen Lagedaten der Benutzer-Sprech-Rufanfrage am Kontrollcenter (C) zugeordnet werden, und die Lage-Service-Information von Kontrollcenter (C) an den Benutzer gesendet wird. - Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Benutzer-Stelle ein Fahrzeug ist, und das Modul (
4 ) im Fahrzeug untergebracht ist. - Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Benutzer ein Fußgänger ist oder an einer anderen persönlichen Benutzer-Stelle positioniert ist, an der der Benutzer mit einem persönlichen Zellular-Telefon und dem Modul (
4 ) ausgerüstet ist. - Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Zuordnen von Lagedaten, die über die Kontrollkanal-Verbindung (C2) empfangen werden, mit der Sprache, die über die zellulare Sprech-Verbindung empfangen wird, durch PIN-Informationen am Kontrollcenter (C) erzielt wird.
- Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Fahrzeug ferner mit einer auf Bewegungs-/Alarm-Sicherung ansprechenden Abfühlvorrichtung versehen ist, und in Abhängigkeit von einer solchen Abfühlung und unabhängig von der Anwesenheit oder Abwesenheit des Benutzers am Fahrzeug das Fahrzeug-GPS-Transponder-Modul (
4 ) so aktiviert wird, dass GPS-Lagedaten für das Fahrzeug empfangen und verarbeitet werden, und die Daten mit der Fahrzeug-Benutzer-Identifikation als Alarm über die Kontrollkanal-Verbindung (C2) an dem Kontrollcenter (C) übertragen werden, der übertragene Lage-Alarm, der an dem Kontrollcenter mit einem Telefon (P) empfangen wird, das vorher durch den Benutzer dem Fahrzeug zugeordnet worden ist, und der Alarm aus dem Kontrollcenter an das Telefon (P) durchgegeben wird. - Anordnung zum Betreiben einer Funkverbindung für Sprach- und Lagedaten über ein zellulares Telefon-Netzwerk (C1 und C2) mit zellularen Funk-Sprech- und Steuerkanal-Verbindungen, die getrennt voneinander mit einem Netzwerk-Operations-Kontrollcenter (C) kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung aufweist ein tragbares zellulares Telefon (P) für den Benutzer-Sprechanruf zum Kontrollcenter (C) über die zellulare Sprechverbindung (C1) zur Abfrage von Benutzer-Lage-Informationsdiensten, eine bei Vorliegen der Benutzer-Identifizierung betätigbare Vorrichtung zum Senden eines Funksignals aus dem Kontrollcenter über die Kontrollkanal-Verbindung (C2), die an der Benutzerstelle empfangen werden soll, einen Funk-Transponder-GPS-Empfänger und ein Mikroprozessor-Modul (
4 ), die an dieser Stelle angeordnet sind, eine Vorrichtung zum Aktivieren des GPS-Empfängers des Moduls (4 ) in Abhängigkeit vom Empfang des Funksignals (3 ), um Lage-Daten aus der GPS- Satelliten-Konstellation (S) an der Benutzerstelle zu empfangen und zu verarbeiten sowie den Transponder (4 ) zu aktivieren, um die verarbeiteten Lagedaten über die Kontrollkanal-Verbindung (C2) zum Kontrollcenter (C) zu übertragen, und eine Vorrichtung, die die Lage-Serviceinformationen aus dem Kontrollcenter (C) an den Benutzer sendet, wenn die übertragenen Lage-Daten der Benutzer-Sprechanrufanfrage (1 ) zugeordnet sind. - Anordnung nach Anspruch 6, bei der die Benutzer-Stelle in einem Fahrzeug vorgesehen ist, und das Modul (
4 ) in dem Fahrzeug untergebracht ist. - Anordnung nach Anspruch 6, bei der der Benutzer ein Fußgänger ist oder die Anordnung an einer anderen persönlichen Benutzerstelle vorgesehen ist, an der der Benutzer ein persönliches Zellular-Telefon und das Modul (
4 ) zur Verfügung hat. - Anordnung nach Anspruch 6, bei der das Zusammenführen der Lagedaten, die über die Kontrollkanal-Verbindung empfangen werden, mit dem Sprechanruf, der über die zellulare Sprech-Verbindung empfangen wird, durch PIN-Informationsmittel an dem Kontrollcenter realisiert wird.
- Anordnung nach Anspruch 7, bei der das Fahrzeug ferner mit einer auf Bewegungs-/Alarm-Sicherung ansprechenden Abfühlvorrichtung versehen ist, die eine Vorrichtung aufweist, die in Abhängigkeit von einer solchen Abfühlung und unabhängig von der Anwesenheit oder Abwesenheit des Benutzers am Fahrzeug das Fahrzeug-GPS-Transponder-Model aktiviert, um Lagedaten für das Fahrzeug zu empfangen und zu verarbeiten sowie die Daten mit der Fahrzeuggenutzer-Identifikation als Alarm über die Steuerkanal-Verbindung an das Kontrollcenter zu übertragen, und eine Vorrichtung den übertragenen Lagealarm, der am Kontrollcenter empfangen wird, einem Telefon zuordnet, das durch den Fahrzeugbenutzer vorher festgelegt worden ist, und bei der eine Vorrichtung den Alarm vom Kontrollcenter zu diesem Telefon vermittelt.
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