WO2000013035A1 - Arrangement and method for locating data carriers - Google Patents

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WO2000013035A1
WO2000013035A1 PCT/EP1999/006107 EP9906107W WO0013035A1 WO 2000013035 A1 WO2000013035 A1 WO 2000013035A1 EP 9906107 W EP9906107 W EP 9906107W WO 0013035 A1 WO0013035 A1 WO 0013035A1
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WO
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data carrier
data
area
information unit
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PCT/EP1999/006107
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Henning Maass
Thomas Falck
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics N.V.
Philips Corporate Intellectual Property Gmbh
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0018—Transmission from mobile station to base station
    • G01S5/0027—Transmission from mobile station to base station of actual mobile position, i.e. position determined on mobile
    • G—PHYSICS
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    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
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    • G01S2205/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S2205/001—Transmission of position information to remote stations
    • G01S2205/002—Transmission of position information to remote stations for traffic control, mobile tracking, guidance, surveillance or anti-collision

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and a method for localizing objects provided with data carriers.
  • Such methods can be used to locate people or devices in appropriate areas.
  • these objects are associated with a portable data carrier that stores position data from a position determination system, e.g. Global Positioning System (GPS).
  • GPS Global Positioning System
  • US 5 490079 a system is described which is provided for the automatic collection of user fees using GPS.
  • This system works with a day that contains a GPS sensor. This day receives the absolute position data from the GPS and compares this position data with area data that are stored in this day. If the tag determines that it is in such an area, it sends a signal to a receiver. The time of stay in an area subject to user fees is saved in the day. With appropriate payment
  • the day includes also a memory in which fee-based areas are stored.
  • the size of the data carrier In order to be able to use such a data carrier universally, the size of the data carrier must be small in relation to the object. On the other hand, such mobile data carriers are dependent on batteries, which should be small but should have a long service life.
  • the object of the invention is to provide an arrangement and a method which optimize the data exchange between data carrier and information unit.
  • the localization system essentially consists of three components: a position determination system, an object provided with a data carrier and an information unit.
  • the data carrier When it is initialized, the data carrier sends its absolute coordinates, which represent the absolute position that it receives from the respective position determination system, to the information unit. Corresponding areas are stored in electronic maps in the information unit. The information unit translates the respective absolute coordinates of the data carrier into the relative area data. There is also a
  • the information unit sends the borders of the area in which the object is located back to the data carrier, where they are then stored.
  • the data carrier queries the position determination system for its absolute position at definable intervals. A comparison of this absolute position with the stored boundaries of the area determines whether the data carrier is still in the respective stored area. As long as this comparison shows that the object with the data carrier is still in the respective area, there is no communication between the data carrier and the information unit. Only when the data carrier determines that its absolute coordinates lie outside the area stored in it does it send its new position to the information unit.
  • An advantage of this method is that the relative position of the object is always available in the information unit for every application that is interested in the location of the object.
  • the communication effort between data carrier and information unit is thus limited to the bare minimum.
  • the saved areas can be changed at any time without changing the data carrier.
  • How often the data carrier queries its absolute position from the positioning device depends in particular on the required accuracy, but also on the speed at which the object moves.
  • Applications e.g. Search systems that are interested in the location of the object, but for which the absolute position is not critical, can call up the current location of the data carrier at any time from the information unit via existing infrastructure networks.
  • Data carrier is then not a hindrance, since the area or generally the relative position of the object is stored in the information unit.
  • the respective application does not have to ask the individual data carrier directly for each request. This reduces the communication effort.
  • Fig. 1 is a block diagram of an arrangement according to the invention
  • Fig. 2 structure of a data carrier in connection with position determination system and
  • FIG. 1 shows the structure of an arrangement according to the invention.
  • the information unit 5 monitors, for example, four areas 1, 2, 3 and 4, in each of which there are objects to be monitored which are provided with data carriers 11, 12, 13 and 14.
  • the position determination system 6 sends the data carriers 11 to 14 the absolute position data.
  • This absolute position data is sent to the information unit 5 depending on the state of the data carrier.
  • the absolute position data are sent directly to the information unit.
  • the information unit 5 sends back to the data carriers 11 to 14 the boundaries of the respective area in which it is currently located. Otherwise, the absolute position data are only sent to the information unit 5 if they lie outside the stored limits of the current current area.
  • Applications 7, which are interested in the location of the data carriers 11 to 14, receive the current area information from a database from the information unit 5. For this purpose, the data carrier does not have to be contacted. If applications have to react under certain conditions, the information unit 5 sends a message to the application when the respective condition occurs.
  • Figure 2 shows the data carrier 11, the position sensor 20, a transmitter
  • the data carrier 11 receives its absolute position data from the position determination system 6 by means of the position sensor 20, for example absolute coordinates in a space or the geographical location with indication of the longitude and latitude.
  • the global positioning system GPS
  • the global positioning system can be used as the position determination system 6.
  • Local positioning systems inside buildings that use infrared or radio can also be used.
  • the object to be monitored is connected to the data carrier 11.
  • the data carrier 11 receives via the Position sensor 20 the absolute position data from the position determination system 6.
  • the position data received during the initialization are sent directly to the information unit 5.
  • the transmitter 21 located in the data carrier 11 is used for this purpose. It is also possible to send additional information, such as time and identification, with the position data to the information unit 5.
  • the respective areas are stored in the form of electronic maps in the information unit 5.
  • the information unit 5 receives the absolute position data transmitted by the data carrier 11 from the location of the object during the initialization process. These absolute position data are assigned in the information unit 5 to the respective area in which the object with the data carrier 11 is currently located.
  • the information about the area in which the object with the data carrier is located is stored in a database of the information unit 5.
  • the boundaries of the area in which the object is located are sent back to the data carrier 11.
  • the data carrier 11 receives these limits with the receiver 22.
  • the limits can be transmitted in the form of data of a polygon.
  • the data carrier 11 stores these limits in the memory 23.
  • the position determination system 6 is queried at appropriate intervals by the data carrier 11 for the respective current absolute position.
  • Each new position is compared in the comparator 24 with the boundaries of the area stored in the memory 23.
  • the object with the data carrier 11 is in the area whose boundaries are stored in the data carrier, there is no communication between the data carrier 11 and the information unit 5.
  • the latter determines the area belonging to this position data on the basis of its stored electronic maps, stores the area entered by the object and sends the new borders of the area to the data carrier 11.
  • the communication between data carrier 11 and information unit 5 is thus optimized for the time that data carrier 11 is located within an area.
  • An application 7, which is interested in the current position of the data carrier, receives the position data of the respectively stored area for the corresponding data carrier 11 on request to the information unit 5.
  • the data carrier 11 thus does not have to be constantly in the reception area of all possible applications.
  • An information unit thus serves a large number of data carriers 11. At the same time, different applications can access the information unit 5, so that not every application has to contact the corresponding data carriers directly.
  • FIG. 3 shows schematically the time sequence for the communication between the components belonging to the localization system.
  • the sequence for the data carrier is shown with A, with B for the information unit, with C for the position determination system and with D for an application.
  • Step (31) shows the initialization of the data carrier.
  • the data carrier receives its absolute position data from the position determination system C.
  • the data carrier then sends this to the information unit (34).
  • the information unit assigns the absolute position of the data carrier to an area using the electronic maps stored there (35). This area assignment is stored in a database of the information unit (36).
  • the boundary data for the respective area are compiled on the basis of the identified area (37). Then transmits the
  • Information unit this area boundary data for the data carrier (38).
  • the volume receives and stores the area boundary data (39).
  • the data carrier receives its current absolute position (33) from the position determination system. This current absolute position of the data carrier is compared with the area boundary data (41). If the object with the data carrier has moved out of the saved area, the current absolute position is no longer within the area boundary data.
  • the data carrier then sends its new absolute position to the information unit (42). The same steps are processed there as after the first transmission of the absolute position (35, 36, 37, 38). If the position lies within the area boundary data, the new absolute position is not transmitted to the information unit.
  • an application D may have asked for a data carrier (43).
  • the information unit searches for the corresponding data carrier from the database (44) and sends the application the current location of the data carrier (45).
  • One possible application is a people search system. Here, all people get a data carrier and move within a building complex. If a person is to be localized, for example via a local computer network Information unit can be queried. For example, you get the room or building in which the person is currently staying.
  • a position sensor is installed in vehicles. This gives the vehicle its absolute position, which it sends to an information unit via a transmission medium. From here, information about the location of individual vehicles can then be queried. In this way, forwarding agents can locate vehicles that are located in the overall area that is served by an information unit.
  • An extension is the linking of several information units.
  • the databases of several information units are managed centrally, so that only one location has to be queried by the respective application.

Abstract

The invention comprises an arrangement with which mobile objects can be located in particular areas. The mobile objects for locating, e.g., persons or inanimate objects, are provided with a data carrier which determines the absolute position using a position-determining system such as e.g., GPS. For many applications, it is not always necessary to know the absolute position of the object. Information about the area in which the object is located is usually sufficient. In order to optimise the exchanging of data between the application that requires the location of the data carrier and the object itself, the absolute position of the objects is transmitted to an information unit when the data carrier is initialised. Said information unit translates the co-ordinates using a digitised map or a plan divided into areas so that the object can be allocated to a corresponding area. This data is stored in the information unit. The boundaries of the area in which the object is located are transmitted to the data carrier and if the object changes its position, the data carrier itself can determine whether the object has left an area. If the current position of the data carrier no longer matches the area information, the data carrier reports its position to the information unit again. If an application requests the position of a data carrier, the information unit transmits the data carrier area information that has been stored to the application. This results in optimal communications between the applications and the data carriers. The position of the data carrier can be established even when the data carrier cannot be reached momentarily.

Description

Anordnung und Verfahren zur Lokalisierung von Datenträgern.Arrangement and method for localizing data carriers.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Lokalisierung von mit Datenträgern versehenen Objekten.The invention relates to an arrangement and a method for localizing objects provided with data carriers.
Mit derartigen Verfahren können Personen oder Geräte in entsprechenden Gebieten lokalisiert werden. Dazu sind diese Objekte mit einem tragbaren Datenträger behaftet, der Positionsdaten von einem Positionsbestimmungssystem, z.B. Global Positioning System (GPS), empfängt.Such methods can be used to locate people or devices in appropriate areas. For this purpose, these objects are associated with a portable data carrier that stores position data from a position determination system, e.g. Global Positioning System (GPS).
In der US 5 490079 wird ein System beschrieben, das zum automatischen Benutzungsgebühreneinzug unter Nutzung von GPS vorgesehen ist. Dieses System arbeitet mit einem Tag, der einen GPS- Sensor enthält. Dieser Tag erhält die absoluten Positionsdaten vom GPS und vergleicht diese Positionsdaten mit Gebietsdaten, die in diesem Tag gespeichert sind. Wenn der Tag feststellt, daß er sich in einem solchen Gebiet befindet, sendet er ein Signal zu einem Empfänger. Die Zeit des Aufenthalts in einem benutzergebührenpflichtigen Gebiet wird in dem Tag gespeichert. Bei entsprechender Bezahlung aufgelaufenerIn US 5 490079 a system is described which is provided for the automatic collection of user fees using GPS. This system works with a day that contains a GPS sensor. This day receives the absolute position data from the GPS and compares this position data with area data that are stored in this day. If the tag determines that it is in such an area, it sends a signal to a receiver. The time of stay in an area subject to user fees is saved in the day. With appropriate payment
Benutzungsgebühren bei autorisierten Stellen wird der aufgelaufene Gebührenbetrag gelöscht. Bei Nichtzahlung dieser Benutzungsgebühren wird der Tag nach entsprechender Zeit deaktiviert. Der Tag enthält u.a. auch einen Speicher in dem gebührenpflichtige Gebiete gespeichert sind.User fees at authorized agencies, the accumulated fee amount will be deleted. If these user fees are not paid, the day will be deactivated after a corresponding time. The day includes also a memory in which fee-based areas are stored.
Um einen solchen Datenträger universell einsetzen zu können, muß die Größe des Datenträgers klein im Verhältnis zu dem Objekt sein. Andererseits sind derartige mobile Datenträger auf Batterien angewiesen, die klein sein sollten, aber eine lange Lebensdauer aufweisen sollten.In order to be able to use such a data carrier universally, the size of the data carrier must be small in relation to the object. On the other hand, such mobile data carriers are dependent on batteries, which should be small but should have a long service life.
Häufig ist nicht die absolute Position von Personen oder Gegenständen wichtig, eine allgemeinere Gebietsinformation oder relative Position ist für viele Anwendungen ausreichend. Aufgabe der Erfindung ist es eine Anordnung und ein Verfahren anzugeben, die den Datenaustausch zwischen Datenträger und Informationseinheit optimieren.Often the absolute position of people or objects is not important, a more general area information or relative position is sufficient for many applications. The object of the invention is to provide an arrangement and a method which optimize the data exchange between data carrier and information unit.
Diese Aufgabe wird für die Anordnung mit Patentanspruch 1 und für das Verfahren mit dem Patentanspruch 3 gelöst.This object is achieved for the arrangement with claim 1 and for the method with claim 3.
Das Lokalisierungssystem besteht im wesentlichen aus drei Bestandteilen: einem Positionsbestimmungssystem, einem mit Datenträger versehenen Objekt und einer Informationseinheit.The localization system essentially consists of three components: a position determination system, an object provided with a data carrier and an information unit.
Der Datenträger sendet bei seiner Initialisierung seine absoluten Koordinaten, die die absolute Position darstellen, die er von dem jeweiligen Positionsbestimmungssystem erhält, zu der Informationseinheit. In der Informationseinheit sind entsprechende Gebiete in elektronischen Karten gespeichert. Die Informationseinheit übersetzt die jeweiligen absoluten Koordinaten des Datenträgers in die relativen Gebietsdaten. Außerdem erfolgt eineWhen it is initialized, the data carrier sends its absolute coordinates, which represent the absolute position that it receives from the respective position determination system, to the information unit. Corresponding areas are stored in electronic maps in the information unit. The information unit translates the respective absolute coordinates of the data carrier into the relative area data. There is also a
Speicherung der Daten des Gebiets, in dem sich der Datenträger momentan befindet. Die Informationseinheit sendet die Grenzen des Gebietes, in dem sich das Objekt gerade befindet, zum Datenträger zurück, wo diese dann gespeichert werden.Storage of the data of the area in which the data carrier is currently located. The information unit sends the borders of the area in which the object is located back to the data carrier, where they are then stored.
Da sich das Objekt in seinem Gebiet, in andere Gebiete oder auch außerhalb des durch Gebietsgrenzen eingeteilten Bereichs bewegen kann, fragt der Datenträger vom Positionsbestimmungssystem seine absolute Position in festlegbaren Abständen ab. Durch einen Vergleich dieser absoluten Position mit den gespeicherten Grenzen des Gebiets wird festgestellt, ob sich der Datenträger noch in dem jeweils gespeicherten Gebiet befindet. Solange dieser Vergleich ergibt, daß sich das Objekt mit dem Datenträger noch in dem jeweiligen Gebiet befindet, erfolgt keine Kommunikation zwischen Datenträger und Informationseinheit. Erst wenn der Datenträger feststellt, daß seine absoluten Koordinaten außerhalb des in ihm gespeicherten Gebiets liegen, sendet er seine neue Position zur Informationseinheit.Since the object can move in its area, in other areas or even outside the area divided by area boundaries, the data carrier queries the position determination system for its absolute position at definable intervals. A comparison of this absolute position with the stored boundaries of the area determines whether the data carrier is still in the respective stored area. As long as this comparison shows that the object with the data carrier is still in the respective area, there is no communication between the data carrier and the information unit. Only when the data carrier determines that its absolute coordinates lie outside the area stored in it does it send its new position to the information unit.
Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, daß die relative Position des Objekts ständig für jede Anwendung, die am Aufenthaltsort des Objektes interessiert ist, abrufbereit in der Informationseinheit bereitsteht. Der Kommunikationsaufwand zwischen Datenträger und Informationseinheit wird somit auf das Nötigste eingeschränkt.An advantage of this method is that the relative position of the object is always available in the information unit for every application that is interested in the location of the object. The communication effort between data carrier and information unit is thus limited to the bare minimum.
Da die beispielsweise gebührenpflichtigen Gebiete oder anwendungsspezifische Gebiete in der Informationseinheit gespeichert sind, überträgt sich Komplexität und Aufwand nicht auf den Datenträger. Die gespeicherten Gebiete können jederzeit geändert werden, ohne den Datenträger zu verändern.Since the areas that are subject to a fee, for example, or application-specific areas are stored in the information unit, complexity and effort are not transferred to the data carrier. The saved areas can be changed at any time without changing the data carrier.
Wie oft der Datenträger seine absolute Position vom Positionierungsgerät abfragt, hängt insbesondere von der erforderlichen Genauigkeit, aber auch von der Geschwindigkeit ab, mit der sich das Objekt bewegt.How often the data carrier queries its absolute position from the positioning device depends in particular on the required accuracy, but also on the speed at which the object moves.
Anwendungen, z.B. Suchsysteme, die am Aufenthaltsort des Objekts interessiert sind, für die aber die absolute Position nicht entscheidend ist, können das momentane Aufenthaltsgebiet des Datenträgers jederzeit bei der Informationseinheit über bestehende Infrastrukturnetze abrufen.Applications, e.g. Search systems that are interested in the location of the object, but for which the absolute position is not critical, can call up the current location of the data carrier at any time from the information unit via existing infrastructure networks.
Es können Situationen entstehen, in denen der Datenträger kurzzeitig keinen Kontakt zum zur Informationseinheit hat, z.B. wenn Infrarot- oder Funknetze mit unvollständiger Abdeckung benutzt werden. Der fehlende Kontakt zwischen Informationseinheit und Objekt mitSituations can arise in which the data carrier has no brief contact with the information unit, e.g. if infrared or radio networks with incomplete coverage are used. The lack of contact between the information unit and the object
Datenträger ist dann nicht behindernd, da das Gebiet oder allgemein die relative Position des Objekts, in der Informationseinheit gespeichert ist.Data carrier is then not a hindrance, since the area or generally the relative position of the object is stored in the information unit.
Die jeweilige Anwendung muß nicht unmittelbar für jede Anfrage den einzelnen Datenträger fragen. Der Kommunikationsaufwand wird dadurch verringert.The respective application does not have to ask the individual data carrier directly for each request. This reduces the communication effort.
Zusätzlich können mehrere Anwendungen gleichzeitig mit Gebietsinformationen der Objekte versorgt werden, ohne daß jede einzelne Anwendung die Objekte kontaktieren muß.In addition, several applications can be supplied with area information of the objects at the same time without each individual application having to contact the objects.
Durch diese Reduzierung des Kornmunikationsaufwandes können die Batterien und auch die erforderliche Logik im Datenträger klein gehalten werden. Damit wird einerseits die Funktionsdauer eines solchen Datenträgers verlängert und andererseits seine Einsatzmöglichkeiten erleichtert. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigt:This reduction in communication effort means that the batteries and the logic required in the data carrier can be kept small. On the one hand, this extends the service life of such a data carrier and, on the other hand, makes it easier to use. Further advantageous embodiments of the invention can be found in the description and the accompanying drawings. It shows:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung, Fig. 2 Aufbau eines Datenträgers in Verbindung mit Positionsbestimmungssystem undFig. 1 is a block diagram of an arrangement according to the invention, Fig. 2 structure of a data carrier in connection with position determination system and
Informationseinheit, Fig.3 zeitliches Ablaufschema für beteiligte Komponenten.Information unit, Fig. 3 timing diagram for components involved.
Figur 1 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Anordnung. Die Informationseinheit 5 überwacht beispielsweise vier Gebiete 1, 2, 3 und 4, in denen sich jeweils mit Datenträgern 11, 12, 13 und 14 versehene, zu überwachende Objekte aufhalten. Das Positionsbestimmungssystem 6 sendet den Datenträgern 11 bis 14 jeweils die absoluten Positionsdaten. Diese absoluten Positionsdaten werden abhängig vom Zustand des Datenträgers zur Informationseinheit 5 gesendet. Beim Zustand des Einschalten der Datenträger werden die absoluten Positionsdaten unmittelbar zur Informationseinheit gesendet. Die Informationseinheit 5 sendet den Datenträgern 11 bis 14 die Grenzen des jeweiligen Gebietes zurück, in dem diese sich gerade befindet. Sonst werden die absoluten Positionsdaten nur zur Informationseinheit 5 gesendet, wenn sie außerhalb der gespeicherten Grenzen des momentanen aktuellen Gebietes liegen. Anwendungen 7, die am Aufenthaltsort der Datenträger 11 bis 14 interessiert sind, bekommen die aktuelle Gebietsinformation aus einer Datenbank von der Informationseinheit 5. Dazu muß der Datenträger nicht kontaktiert werden. Wenn Anwendungen bei bestimmten Bedingungen reagieren müssen, sendet die Informationseinheit 5 bei Eintritt der jeweiligen Bedingung eine Nachricht an die Anwendung.Figure 1 shows the structure of an arrangement according to the invention. The information unit 5 monitors, for example, four areas 1, 2, 3 and 4, in each of which there are objects to be monitored which are provided with data carriers 11, 12, 13 and 14. The position determination system 6 sends the data carriers 11 to 14 the absolute position data. This absolute position data is sent to the information unit 5 depending on the state of the data carrier. When the data carrier is switched on, the absolute position data are sent directly to the information unit. The information unit 5 sends back to the data carriers 11 to 14 the boundaries of the respective area in which it is currently located. Otherwise, the absolute position data are only sent to the information unit 5 if they lie outside the stored limits of the current current area. Applications 7, which are interested in the location of the data carriers 11 to 14, receive the current area information from a database from the information unit 5. For this purpose, the data carrier does not have to be contacted. If applications have to react under certain conditions, the information unit 5 sends a message to the application when the respective condition occurs.
Figur 2 zeigt den Datenträger 11 , der einen Positionssensor 20, einen SenderFigure 2 shows the data carrier 11, the position sensor 20, a transmitter
21, einen Empfänger 22, einen Speicher 23 und einen Vergleicher 24 enthält. Der Datenträger 11 erhält mittels des Positionssensors 20 vom Positionsbestimrnungssystem 6 seine absoluten Positionsdaten, beispielsweise absolute Koordinaten in einem Raum oder die geographische Lage mit Angabe von Länge und Breite. Als Positionsbestimmungssystem 6 kann das Global Positioning System (GPS) verwendet werden. Lokale Positionsbestimmungssysteme im Innern von Gebäuden, die mit Infrarot oder Funk arbeiten, können ebenfalls verwendet werden.21, a receiver 22, a memory 23 and a comparator 24 contains. The data carrier 11 receives its absolute position data from the position determination system 6 by means of the position sensor 20, for example absolute coordinates in a space or the geographical location with indication of the longitude and latitude. The global positioning system (GPS) can be used as the position determination system 6. Local positioning systems inside buildings that use infrared or radio can also be used.
Das zu überwachende Objekt ist mit dem Datenträger 11 verbunden. Bei Initialisierung, beispielsweise dem Einschalten, empfängt der Datenträger 11 über den Positionssensor 20 die absoluten Positionsdaten vom Positionsbestimmungssystem 6. Die bei der Initialisierung empfangenen Positionsdaten werden unmittelbar zur Informationseinheit 5 gesendet. Dazu dient der im Datenträger 11 befindliche Sender 21. Es ist auch möglich, mit den Positionsdaten zusätzlich aufgenommene Informationen, wie Zeit und Identifikation, mit zur Informationseinheit 5 senden. In der Informationseinheit 5 sind die jeweiligen Gebiete in Form von elektronischen Karten gespeichert. Die Informationseinheit 5 erhält die vom Datenträger 11 übermittelten absoluten Positionsdaten vom Standort des Objekts beim Initialisierungsvorgang. Diese absoluten Positionsdaten werden in der Informationseinheit 5 dem jeweiligen Gebiet zugeordnet, in dem sich das Objekt mit dem Datenträger 11 gerade befindet. Die Information, in welchem Gebiet sich das Objekt mit dem Datenträger gerade aufhält, wird in einer Datenbank der Informationseinheit 5 gespeichert. Die Grenzen des Gebiets, in dem sich das Objekt aufhält, werden zum Datenträger 11 zurückgesendet. Der Datenträger 11 empfängt diese Grenzen mit dem Empfänger 22. Die Grenzen können in Form von Daten eines Polygons übermittelt werden. Der Datenträger 11 speichert diese Grenzen in dem Speicher 23.The object to be monitored is connected to the data carrier 11. When initializing, for example switching on, the data carrier 11 receives via the Position sensor 20 the absolute position data from the position determination system 6. The position data received during the initialization are sent directly to the information unit 5. The transmitter 21 located in the data carrier 11 is used for this purpose. It is also possible to send additional information, such as time and identification, with the position data to the information unit 5. The respective areas are stored in the form of electronic maps in the information unit 5. The information unit 5 receives the absolute position data transmitted by the data carrier 11 from the location of the object during the initialization process. These absolute position data are assigned in the information unit 5 to the respective area in which the object with the data carrier 11 is currently located. The information about the area in which the object with the data carrier is located is stored in a database of the information unit 5. The boundaries of the area in which the object is located are sent back to the data carrier 11. The data carrier 11 receives these limits with the receiver 22. The limits can be transmitted in the form of data of a polygon. The data carrier 11 stores these limits in the memory 23.
Je nach erforderlicher Genauigkeit wird das Positionsbestimmungssystem 6 in entsprechenden Intervallen vom Datenträger 11 nach der jeweiligen aktuellen absoluten Position abgefragt. Jede neue Position wird im Vergleicher 24 mit den im Speicher 23 gespeicherten Grenzen des Gebiets verglichen. Solange sich das Objekt mit dem Datenträger 11 in dem Gebiet, dessen Grenzen in dem Datenträger gespeichert sind, aufhält, erfolgt keine Kommunikation zwischen Datenträger 11 und Informationseinheit 5. Erst wenn sich der Datenträger außerhalb des Gebietes befindet und dies anhand des Vergleichs mit den gespeicherten Grenzen festgestellt wird, sendet er seine absolute Position zur Informationseinheit 5. Diese ermittelt dann das zu diesen Positionsdaten gehörige Gebiet anhand ihrer gespeicherten elektronischen Karten, speichert das vom Objekt betretene Gebiet und sendet die neuen Grenzen des Gebiets zum Datenträger 11.Depending on the required accuracy, the position determination system 6 is queried at appropriate intervals by the data carrier 11 for the respective current absolute position. Each new position is compared in the comparator 24 with the boundaries of the area stored in the memory 23. As long as the object with the data carrier 11 is in the area whose boundaries are stored in the data carrier, there is no communication between the data carrier 11 and the information unit 5. Only when the data carrier is outside the region and this is done by comparing it with the stored boundaries is determined, it sends its absolute position to the information unit 5. The latter then determines the area belonging to this position data on the basis of its stored electronic maps, stores the area entered by the object and sends the new borders of the area to the data carrier 11.
Für die Zeit, in der der Datenträger 11 sich innerhalb eines Gebiets aufhält, wird damit die Kommunikation zwischen Datenträger 11 und Informationseinheit 5 optimiert. Eine Anwendung 7, die an der momentanen Position des Datenträgers interessiert ist, erhält auf Anfrage an die Informationseinheit 5 die Positionsdaten des jeweils gespeicherten Gebiets für den entsprechenden Datenträger 11. Damit muß sich der Datenträger 11 nicht ständig in dem Empfangsbereich aller möglichen Anwendungen aufhalten. Eine Informationseinheit bedient somit eine große Anzahl von Datenträgern 11. Gleichzeitig können unterschiedliche Anwendungen auf die Informationseinheit 5 zugreifen, so daß nicht jede Anwendung die entsprechenden Datenträger direkt kontaktieren muß.The communication between data carrier 11 and information unit 5 is thus optimized for the time that data carrier 11 is located within an area. An application 7, which is interested in the current position of the data carrier, receives the position data of the respectively stored area for the corresponding data carrier 11 on request to the information unit 5. The data carrier 11 thus does not have to be constantly in the reception area of all possible applications. An information unit thus serves a large number of data carriers 11. At the same time, different applications can access the information unit 5, so that not every application has to contact the corresponding data carriers directly.
Figur 3 zeigt schematisch den zeitlichen Ablauf für die Kommunikation zwischen den zum Lokalisierungssystem gehörenden Bestandteilen. Mit A ist der Ablauf für den Datenträger, mit B für die Informationseinheit, mit C für das Positionsbestimmungssystem und mit D für eine Anwendung dargestellt. Schritt (31) zeigt die Initialisierung des Datenträgers. Danach (33) erhält der Datenträger seine absoluten Positionsdaten vom Positionsbestimmungssystem C. Diese sendet der Datenträger dann zur Informationseinheit (34). Nach Empfang der Positionsdaten des Datenträgers ordnet die Informationseinheit die absolute Position des Datenträgers mit Hilfe der dort gespeicherten elektronischen Karten einem Gebiet zu (35). Diese Gebietszuordnung wird in einer Datenbank der Informationseinheit gespeichert(36). Anhand des festgestellten Gebietes werden die Grenzdaten für das jeweilige Gebiet zusammengestellt(37). Danach überträgt dieFIG. 3 shows schematically the time sequence for the communication between the components belonging to the localization system. The sequence for the data carrier is shown with A, with B for the information unit, with C for the position determination system and with D for an application. Step (31) shows the initialization of the data carrier. Then (33) the data carrier receives its absolute position data from the position determination system C. The data carrier then sends this to the information unit (34). After receiving the position data of the data carrier, the information unit assigns the absolute position of the data carrier to an area using the electronic maps stored there (35). This area assignment is stored in a database of the information unit (36). The boundary data for the respective area are compiled on the basis of the identified area (37). Then transmits the
Informationseinheit diese Gebietsgrenzdaten zum Datenträger (38). Der Datenträger empfängt die Gebietsgrenzdaten und speichert diese (39). Der Datenträger erhält vom Positionsbestimmungssystem seine aktuelle absolute Position (33). Diese aktuelle absolute Position des Datenträgers wird mit den Gebietsgrenzdaten verglichen (41). Wenn sich das Objekt mit dem Datenträger aus dem gespeicherten Gebiet herausbewegt hat, liegt die aktuelle absolute Position nicht mehr innerhalb der Gebietsgrenzdaten. Dann sendet der Datenträger seine neue absolute Position zur Informationseinheit (42). Dort werden die gleichen Schritte abgearbeitet wie nach dem ersten Senden der absoluten Position (35, 36, 37, 38). Liegt die Position innerhalb der Gebietsgrenzdaten, erfolgt keine Übermittlung der neuen absoluten Position zur Informationseinheit. Während dieser Zeit kann eine Anwendung D nach einem Datenträger gefragt haben (43). Die Informationseinheit sucht den entsprechenden Datenträger aus der Datenbank heraus (44) und sendet der Anwendung das momentane Aufenthaltsgebiet des Datenträgers (45).Information unit this area boundary data for the data carrier (38). The volume receives and stores the area boundary data (39). The data carrier receives its current absolute position (33) from the position determination system. This current absolute position of the data carrier is compared with the area boundary data (41). If the object with the data carrier has moved out of the saved area, the current absolute position is no longer within the area boundary data. The data carrier then sends its new absolute position to the information unit (42). The same steps are processed there as after the first transmission of the absolute position (35, 36, 37, 38). If the position lies within the area boundary data, the new absolute position is not transmitted to the information unit. During this time, an application D may have asked for a data carrier (43). The information unit searches for the corresponding data carrier from the database (44) and sends the application the current location of the data carrier (45).
Für die Anwendungen, die an den Aufenthaltsorten der einzelnen Datenträgern interessiert sein könnten, gibt es unterschiedlichste Beispiele. Einige werden kurz erläutert. Eine mögliche Anwendung ist ein Personen-Suchsystem. Hier bekommen alle Personen einen Datenträger und bewegen sich innerhalb eines Gebäudekomplexes. Wenn eine Person lokalisiert werden soll, kann beispielsweise über ein lokales Computernetzwerk die Informationseinheit abgefragt werden. Man erhält beispielsweise den Raum oder das Gebäude, in dem sich die Person gerade aufhält.There are various examples of the applications that might be interested in the location of the individual data carriers. Some are briefly explained. One possible application is a people search system. Here, all people get a data carrier and move within a building complex. If a person is to be localized, for example via a local computer network Information unit can be queried. For example, you get the room or building in which the person is currently staying.
Eine weitere denkbare Anwendung ist eine sogenannte "Moving Map". In Fahrzeugen ist ein Positionssensor installiert. Über diesen erhält das Fahrzeug seine absolute Position, die es über ein Übertragungsmedium zu einer Informationseinheit sendet. Von hier können dann Informationen über den Standort einzelner Fahrzeuge abgefragt werden. Spediteure können so Fahrzeuge lokalisieren, die sich in dem jeweiligen Gesamtgebiet, das von einer Informationseinheit bedient wird, aufhalten.Another conceivable application is a so-called "moving map". A position sensor is installed in vehicles. This gives the vehicle its absolute position, which it sends to an information unit via a transmission medium. From here, information about the location of individual vehicles can then be queried. In this way, forwarding agents can locate vehicles that are located in the overall area that is served by an information unit.
Eine Erweiterung ist die Verknüpfung mehrerer Informationseinheiten. Hier werden die Datenbanken mehrerer Informationseinheiten zentralisiert verwaltet, so daß nur eine Stelle von der jeweiligen Anwendung abgefragt werden muß.l. An extension is the linking of several information units. Here, the databases of several information units are managed centrally, so that only one location has to be queried by the respective application.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: PATENT CLAIMS:
1. Lokalisierungssystem mit einem Positionsbestimmungssystem und wenigstens einem Datenträger, der einen Positionssensor, einen Sender und einen Empfänger enthält, dadurch gekennzeichnet, daß Gebietsinformationen in einer vom Datenträger entfernten Informationseinheit gespeichert und zum Datenträger übertragbar sind und dieser seine Position nur bei Initialisierung und Gebietswechsel an die Informationseinheit sendet.1. Localization system with a position determination system and at least one data carrier, which contains a position sensor, a transmitter and a receiver, characterized in that area information is stored in an information unit remote from the data carrier and can be transmitted to the data carrier, and this position is only transferred to the initialization and region change Sends information unit.
2. Lokalisierungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger einen Empfanger zum Empfangen von insbesondere Gebietsgrenzen und einen Speicher zur Speicherung von Gebietsgrenzen und absoluten Positionsdaten und Vergleicher für diese aufweist und daß die Informationseinheit die Positionsdaten mit den2. Localization system according to claim 1, characterized in that the data carrier has a receiver for receiving in particular area boundaries and a memory for storing area boundaries and absolute position data and comparators for this and that the information unit with the position data
Gebietsinformationen vergleicht und dem Datenträger die Grenzen des aktuellen Gebietes sendet.Compares area information and sends the data carrier the limits of the current area.
3. Verfahren zur Lokalisierung eines mit einem Datenträgern versehenen Objekts, bei dem der Datenträger von einem Positionsbestimmungssystem Positionsdaten erhält, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger Positionsdaten zu einer Informationseinheit sendet, die in der Informationseinheit einem Gebiet zugeordnet werden, und die Grenzen des aktuellen Gebiets zum Datenträger gesendet werden und bei jeder Bewegung des Datenträgers die aktuelle Position mit den Grenzen des aktuellen Gebiets verglichen werden und nur bei negativem Vergleich der von der Informationseinheit gesendeten Grenzen des Gebiets mit der aktuellen Position des tragbaren Datenträgers die neuen Positionsdaten zur Informationseinheit gesendet werden.3. A method for localizing an object provided with a data carrier, in which the data carrier receives position data from a position determination system, characterized in that the data carrier sends position data to an information unit, which are assigned to an area in the information unit, and the limits of the current area to Data carriers are sent and each time the data carrier is moved, the current position is compared with the boundaries of the current area and the new position data are only sent to the information unit if the boundaries of the area sent by the information unit are negatively compared with the current position of the portable data carrier.
4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die vom tragbaren Datenträger gesendeten Positionsdaten in der Informationseinheit in Gebietsdaten übersetzt werden und das aktuelle Gebiet, in dem sich der Datenträger befindet, in der Informationseinheit gespeichert wird. 4. The method according to claim 3, characterized in that the position data sent from the portable data carrier are translated into area data in the information unit and the current area in which the data carrier is located is stored in the information unit.
5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß Anwendungen den Aufenthaltsort eines Datenträgers von der Informationseinheit abfragen. 5. The method according to claim 3 and 4, characterized in that applications query the location of a data carrier from the information unit.
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