DE69702319T2

DE69702319T2 - Überwachung der position eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE69702319T2
Application number: DE69702319T
Authority: DE
Inventors: Gerard Harrison; Jeffrey Morris
Original assignee: Minorplanet Ltd
Current assignee: Minorplanet Ltd
Priority date: 1996-09-16
Filing date: 1997-09-16
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2017-09-17
Also published as: US6285953B1; GB9719619D0; GB2318940A; AU713178B2; AU4308997A; CA2265994A1; DE69701747T2; GB2318940B; NZ334376A; ATE191981T1; CA2265994C; AU4309197A; WO1998011522A1; US6278921B1; AU712097B2; CA2265951A1; DE69701747D1; EP0929876B1; US20010047244A1; DE69702319D1

Description

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen der Position eines Fahrzeugs oder einer Gruppe von Fahrzeugen.

Einleitung

Globale satellitengestützte Navigationssysteme (Global Positioning Systems; GPS-Systeme), bei denen eine Mehrzahl von Satelliten in einer Erdumlaufbahn zum Übertragen von Signalen so angeordnet ist, daß ein sich auf der Erdoberfläche befindender Empfänger mittels Triangulationsverfahren seine Position ermitteln kann, sind bekannt. Die bei diesen Systemen erzielten Fortschritte haben dazu geführt, daß sie in kleine und relativ kostengünstige Vorrichtungen integriert werden. Dies hat zur Folge, daß diese Technologie nun weit verbreitet ist und in verschiedensten Vorrichtungen, beispielsweise beim Identifizieren der Position eines oder mehrerer Fahrzeuge, verwendet wird.
Die britische Patentveröffentlichung Nr. 2288892 beschreibt ein System, bei dem die Position eines Straßenfahrzeugs überwacht wird, indem die GPS-Positionsdaten von einem auf dem Fahrzeug angebrachten GPS-System an eine Basisstation übertragen werden. Die Übertragung der Daten erfolgt mittels einer Funkverbindung oder einer Datenverbindung eines globalen Systems für mobile Kommunikation (GSM). Die Daten werden in regelmäßigen, dicht aufeinanderfolgenden Intervallen übertragen, so daß die Position des Fahrzeugs im wesentlichen im Echtzeitverfahren ermittelt werden kann.
Bei dem in der britischen Patentveröffentlichung Nr. 2288892 beschriebenen System muß das jeweilige Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Übertragungen relativ kurz sein, damit eine entfernte Überwachungsstation in der Lage ist, solche Echtzeitdaten zur Ermittlung der Position zu empfangen. Daher muß ein Kommunikationskanal kontinuierlich freigehalten werden, wodurch der Kanal gebunden ist, oder aber in kurzen Intervallen geöffnet und geschlossen werden, wodurch die zusätzliche Übertragungszeit zum Austauschen der Protokolle für die Freigabe des Kanals im Vergleich zu der für die Übertragung der Positionsdaten tatsächlich benötigten Zeit erheblich wird. Eine solche, im wesentlichen konstante Nutzung eines Kommunikationskanals ist teuer und mitunter ineffizient, beispielsweise in Gebieten mit schlechtem Empfang.
In der französischen Patentveröffentlichung Nr. 2670002 wird ein auf Signale von Satelliten gestütztes Verfahren zur Ermittlung der Position eines Fahrzeugs offenbart. Dabei wird eine Situation beschrieben, in der die von den Satelliten übertragenen Daten verloren gehen können, beispielsweise wenn das Fahrzeug in einen Tunnel hineinfährt. In einem solchen Fall werden die nachfolgenden Fahrzeugdaten mittels Meßsensoren für die Richtung und die Entfernung ermittelt. Die Veröffentlichung geht jedoch nicht auf das Problem ein, wie die Speicherung einer erheblichen Menge von Positionsdaten erleichtert werden kann, sondern befaßt sich vorwiegend mit der Frage, wie die aktuellen Positionsdaten an den Fahrer übermittelt werden können.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Überwachen eines geographisch mobilen Objekts bereitgestellt, das folgende Schritte umfaßt: einen Schritt, in dem geographische Positionsdaten in dem geographisch mobilen Objekt im wesentlichen kontinuierlich empfangen werden, und einen Schritt, in dem ein erster Datensatz, der die absolute geographische Position des Objekts an einer ersten Position darstellt, aufgezeichnet wird. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch das Erzeugen relativer Positionsdaten aus der Differenz zwischen den absoluten Positionsdaten einer gegebenen Position und den Positionsdaten einer vorausgehenden, aufgezeichneten Position und durch das Aufzeichnen eines zweiten Satzes Positionsdaten, der die zweite Position des Objekts relativ zu der ersten Position darstellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden nachfolgende Sätze relativer Positionsdaten, die nachfolgende Positionen des Objekts relativ zu einer vorausgehenden, aufgezeichneten Position darstellen, aufgezeichnet.
Die absoluten Positionsdaten umfassen vorzugsweise zwei n-bit Wörter, wobei n beispielsweise 22 sein kann, und die relativen Positionsdaten umfassen vorzugsweise ein n-bit Wort. Die entsprechenden Zeit- und Datums-Daten sind vorzugsweise den Positionsdaten zugeordnet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Überwachen eines geographisch mobilen Objekts bereitgestellt, umfassend ein Mittel zum im wesentlichen kontinuierlichen Empfangen geographischer Positionsdaten in dem geographisch mobilen Objekt und ein Mittel zum Aufzeichnen eines ersten Datensatzes, der die absolute geographische Position des Objekts an der ersten Position darstellt. Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein Mittel zum Erzeugen relativer Positionsdaten aus der Differenz zwischen absoluten Positionsdaten einer gegebenen Position und den Positionsdaten einer vorausgehenden, aufgezeichneten Position und ein Mittel zum Aufzeichnen eines zweiten Satzes Positionsdaten, der eine zweite Position des Objekts relativ zu der ersten Position darstellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung derart ausgebildet, daß sie Positionsdaten in Intervallen aufzeichnen kann, die im Bereich zwischen 30 Sekunden und 30 Minuten, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 2 Minuten und 10 Minuten liegen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das mobile Objekt ein Fahrzeug und das Aufzeichnen der Daten wird durch das Aktivieren der Fahrzeugzündung ausgelöst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung ein Mittel zum Übertragen der aufgezeichneten Daten an eine Basisstation, um in der Basisstation einen zeitlichen Verlauf der Bewegung des Objekts bereitzustellen. Vorzugsweise werden die Positionsdaten in Abhängigkeit von einem Signal übertragen, das entsprechend einem Betriebsvorgang des mobilen Objekts, beispielsweise dem Deaktivieren der Zündung, erzeugt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen unter Bezugnahme auf die vorliegenden Zeichnungen:
Fig. 1 eine Mehrzahl von global positionierten Satelliten in einer Erdumlaufbahn;
Fig. 2 eine Mehrzahl von mobilen Fahrzeugen sowie einen Überblick einer Überwachungsvorrichtung zum Überwachen der Fahrzeuge gemäß einer bevorzugten Ausführungsform und einem bevorzugten Verfahren der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Fahrzeug, das mit einer Datensammeleinheit und zugeordneten Sensoren und Aktuatoren gemäß der bevorzugten Ausführungsform ausgestattet ist;
Fig. 4 eine Anordnung der Datensammeleinheit gemäß Fig. 3;
Fig. 5 einen GPS-Empfänger, der die Datensammeleinheit gemäß Fig. 3 umfaßt;
Fig. 6 das Format der von der Datensammeleinheit gemäß Fig. 3 gesammelten Daten;
Fig. 7 eine Detailansicht des in Fig. 6 dargestellten Datensammelverfahrens zum Speichern der Daten unter Verwendung des in Fig. 6 gezeigten Formats;
Fig. 8 die Übertragung von Positionssignalen entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 eine Auswahl der Auslöseimpulse des bevorzugten Verfahrens;
Fig. 10 weitere Funktionen der Datensammeleinheit;
Fig. 11 eine durch einen aperiodischen Auslöseimpuls ausgelöste Funktion der Datensammeleinheit; und
Fig. 12 eine Vorrichtung einer entfernten Überwachungsstation gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Im folgenden werden eine bevorzugte Ausführungsform und ein bevorzugtes Verfahren der Erfindung anhand der obengenannten Zeichnungen beispielhaft erläutert.
Die Fig. 1 zeigt einen Teil der Oberfläche 100 der Erde, um die kontinuierlich 24 Satelliten einschließlich 3 Reservesatelliten des vom amerikanischen Verteidigungsministerium entwickelten Typs NAVSTAR (weltraumgestütztes Funknavigationssystem) kreisen. Die Satelliten sind in sechs Umlaufbahnen in einer Entfernung von etwa 20.200 km über der Erdoberfläche angeordnet. Sie haben eine Umlaufdauer von 12 Stunden und einen Neigungswinkel von 55 Grad. Jeder Satellit sendet kontinuierlich ein Funkfrequenzsignal mit einer Mittenfrequenz von 1.575,42 MHz (auch L1 Frequenzband genannt) aus. Das Funkfrequenzsignal wird mit einem präzisen Bereichssignal einer 10,23 MHz Uhr sowie mit einem Groberfassungs-Codebereichssignal einer 1,023 MHz Uhr moduliert. Zu jedem Zeitpunkt sind von einer Position 105 von der Erdoberfläche aus mindestens fünf Satelliten sichtbar.
Sofern vom Punkt 105 auf der Erdoberfläche aus mindestens drei Satelliten direkt sichtbar sind, ist eine am Punkt 105 angeordnete GPS-Empfängervorrichtung mittels der von den Satelliten übertragenen Funkfrequenzsignale in der Lage, die genaue geographische Position des Punkts 105 zu berechnen.
Die Fig. 2 zeigt eine Mehrzahl von mobilen Objekten, beispielsweise Lastkraftwagen 200-203, die sich auf der Erdoberfläche bewegen, sowie eine Überwachungsvorrichtung, die eine Basisstation 204 zum Empfang der Signale, die von den mobilen Objekten 200-203 übertragen werden, und eine Überwachungsstation 205, die über das öffentliche geschaltete Telefonnetz 206 mit der Basisstation 204 in Verbindung steht, umfaßt.
Jeder Lastkraftwagen kommuniziert mit der Basisstation 204 über eine Funkverbindung. Die Überwachungsstation 205 kommuniziert mit der Basisstation 204 über das öffentliche geschaltete Telefonnetz 206, um Signale von der Überwachungsstation zur Übertragung durch die Basisstation 204 zu senden und die von der Basisstation 204 empfangenen Funksignale an die Überwachungsstation 205 zurückzusenden.
Die Fig. 3 zeigt einen Lastkraftwagen, der mit einer Überwachungsvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Die auf dem Lastkraftwagen angebrachte Überwachungsvorrichtung umfaßt eine Datensammeleinheit 300, eine Mehrzahl von mit der Datensammeleinheit 300 verbundenen Sensoren 301-307 zum Erfassen von Betriebszuständen des Lastkraftwagens und einen Funkempfänger 308.
Die auf dem Lastkraftwagen angeordneten Sensoren können Betriebszustände des Lastkraftwagens wie beispielsweise den Ölstand, das Öffnen und Schließen der Fahrzeugtüren, den Betriebszustand einer Kühleinheit, die Temperatur in einzelnen Bestandteilen des Fahrzeugs, die Temperatur des Motoröls, den Öldruck, die Anzeige des Fahrtenschreibers, den Reifenluftdruck und die Anzeige des Tageskilometerzählers erfassen.
Es können auch ein oder mehrere von der Datensammeleinheit 300 überwachte Aktuatoren vorgesehen sein, bei denen es sich beispielsweise um eine Motorimmobilisierungseinheit oder eine Alarmeinheit handeln kann (nicht dargestellt).
Die in Fig. 4 dargestellte Datensammeleinheit 300 umfaßt einen GPS-Empfänger 400, der mit einer Antenne 401 verbunden ist, einen nichtflüchtigen Lese-Schreib-Speicher 402, einen Mikrocontroller 403 sowie einen Funkempfänger 404 und einen Funksender 405, die mit einer Datenkommunikationsantenne 406 verbunden sind. Der Mikrocontroller ist dabei mit einer Mehrzahl von peripheren Geräten 407 verbunden, die die obengenannten (nicht dargestellten) Sensoren und Aktuatoren umfassen.
Der in Fig. 5 dargestellte GPS-Empfänger 400 umfaßt eine analoge Eingangsverstärkungssektion 500, die Signale von 12 Satelliten gleichzeitig empfangen kann, und einen digitalen Signalprozessor 501, der Signale von dem analogen Eingangsverstärker empfängt und am Ausgang 502 einen seriellen Datenstrom mit einer Baudrate von 9.600 ausgibt, wobei die seriellen Daten geographische Positionsdaten, d. h. die Koordinaten für die Länge, Breite und Höhe, sowie Zeit- und Datumsdaten 503-507 enthalten.
In den Fig. 4 und 5 empfängt der Mikrocontroller 403 von dem GPS-Empfänger 400 kontinuierlich die Positions- und Zeit-Daten, wenn der Lastwagen fährt oder stillsteht, und speichert periodisch in vorher bestimmten Intervallen die Positionsdaten und Zeit-Daten in dem Speicher 402. Die von den einzelnen Sensoren auf dem Lastwagen erfaßten Daten stehen dem Mikroprozessor 403 kontinuierlich oder in Reaktion auf Abrufsignale zur Verfügung. In der bevor zugten Ausführungsform umfaßt der Speicher 402 einen nicht flüchtigen 32 Kilobyte Lese-Schreib-Speicher, beispielsweise einen statischen RAM-Speicher 62256, der einen Kondensator mit einem Speicher mit niedrigem Leckstrom aufweist. Der Mikrocontroller umfaßt in der bevorzugten Ausführungsform einen Intel-Mikrocontroller 80C51.
Die Positionsdaten umfassen Daten für eine Länge und Daten für eine Breite. Die Zeit- und Datums-Daten werden aus den Byte-Strom-Daten, die durch den Mikrocontroller 403 am Ausgang 502 des GPS-Empfängers 400 erzeugt werden, abgeleitet. Der Mikrocontroller 403 hat einen Satz von Registern, in die die Positionsdaten und Zeit-Daten einmal pro Sekunde geschrieben werden. Der Satz von Registern enthält immer die aktuellsten Positionsdaten und Zeit-/Datums-Daten. Der Mikrocontroller kann durch das Eingeben bestimmter Steuerbefehle so konfiguriert werden, daß die in den Registern enthaltenen aktuellen Positionsdaten und Zeit-/Datums-Daten in dem nichtflüchtigen Lese- Schreib-Speicher 402 aufgezeichnet werden. Der Lese- Schreib-Speicher 402 sammelt einen Satz von Datensätzen, die jeweils eine Positionsangabe und eine entsprechende Zeit-/Datums-Angabe enthalten. Zusätzlich zu den enthaltenen Positionsdaten und Zeit-/Datums-Daten können die einzelnen Datensätze auch Daten über andere Betriebsparameter des Fahrzeugs, beispielsweise Daten über die noch vorhandene Kraftstoffmenge, die Temperatur des Motors, den offenen oder geschlossenen Zustand der Fahrzeugtüren, die Temperatur des Fahrzeugs, den Betrieb oder Nichtbetrieb der Kühleinheit usw. enthalten, wobei diese Daten in Signalen enthalten sind, die von den auf dem Fahrzeug angebrachten Sensoren empfangen werden.
Wie bereits erwähnt, kann das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Eintragungen der Positionsdaten und der Zeit-/Datums-Daten in den Speicher 402 vorher festgelegt werden. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Daten in Intervallen von einer Minute gespeichert. Das Intervall kann jedoch in einem Bereich von beispielsweise 30 Sekunden bis 10 Minuten variiert werden, wobei das Intervall so gewählt wird, daß die benötigte Auflösung für die Ermittlung der Position des Fahrzeugs erzielt wird. Darüber hinaus können Positionsdaten auch in Abhängigkeit eines aperiodisch auftretenden Ereignisses wie beispielweise eines Sensorsignals in den Speicher 402 gespeichert werden. In diesem Fall wird ein Datensatz des Sensorsignals zusammen mit der entsprechenden Positions- und Zeitangabe in dem Speicher 402 gespeichert.
Die Positionsdaten werden als 24-Bit-Wörter in dem Speicher 402 aufgezeichnet, wobei jedes Wort einen bestimmten Informationstyp darstellt. In Fig. 6 ist ein Satz von Informationstypen veranschaulicht. Die Informationstypen umfassen ein Datum 601, eine Startzeit 602, eine Stoppzeit 603, eine absolute Breite 604, eine absolute Länge 605 sowie eine relative Breite und Länge, zusammengefaßt in einem einzigen 24-Bit-Wort 606. In der bevorzugten Ausführungsform werden die in den GPS-Daten enthaltenen Höhendaten verworfen.
Eine erste Gruppe von Bits stellt den Informationstyp dar, eine zweite Gruppe stellt die Information selbst dar, und eine Trennung zwischen diesen beiden Gruppen ist durch die Linie 607 veranschaulicht. Eine absolute Breite 604 und eine absolute Länge 605 erfordern jeweils insgesamt 22 Bits, dargestellt als T Bits bzw. G Bits. Die absolute Länge wird durch den Typcode 10 identifiziert, der sie von der absoluten Länge unterscheidet, für die Typcode 11 gilt.
Nachdem eine absolute Länge und eine absolute Breite aufgezeichnet wurden, werden nachfolgende Positionsdaten als relative Länge und Breite gespeichert, indem die vorher aufgezeichneten absoluten Werte von der aktuellen Position subtrahiert werden. Dies bewirkt eine solche Komprimierung, daß für die relative Länge und die relative Breite jeweils nur 11 Bits erforderlich sind. Ein Wort dieses Typs wird durch Worttypcode 01 identifiziert.
Der Worttypcode 00 geht den anderen drei Worttypen voraus, die daraufhin lediglich von den weniger signifikanten Bits 17 bis 21 eindeutig definiert werden. Indem diese Anzahl von Bits zum Ermitteln von Worttypen bereitgestellt wird, können andere Worttypen aufgezeichnet werden, die für benutzerspezifische Informationen reserviert werden können. Daher werden die Bits 17 und 18 zum Unterscheiden eines Datums, einer Startzeit und einer Stoppzeit verwendet, während die Bits 0 bis 16 zum Übermitteln der zugehörigen Daten verwendet werden.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, wird mit dem Aufzeichnen des Datums ein typischer Datensatz initiiert. Darauf folgt eine Startzeit, auf die wiederum eine absolute Breite und eine absolute Länge folgen. Solange das Fahrzeug in Bewegung ist, können relative Werte aufgezeichnet werden. Unter normalen Betriebsbedingungen stellen Wörter des Typs 606 den Großteil der gespeicherten Informationen dar, so daß die durch diesen Worttyp bewirkte Komprimierung maximal ausgenutzt wird. Wenn das Fahrzeug zum Stillstand kommt, zeichnet die Vorrichtung die letzte absolute Breite und absolute Länge auf, woraufhin der Datensatz mit einer Stoppzeit und wieder mit dem Datum abgeschlossen wird. Kurze Fahrten führen somit zu relativ kleinen Datensätzen, während bei längeren Fahrten größere Datensätze erzeugt werden.
Obwohl der vom GPS-Empfänger 400 ausgehende Datenstrom absolute geographische Positionsdaten in Form von vollständigen Koordinaten für die Breite und Länge enthält, kann die benötigte Speicherkapazität zum Speichern eines Datensatzes reduziert werden, indem statt der Positionsdaten für die absolute Länge und Breite lediglich die Differenzdaten gespeichert werden. Zusätzlich können absolute Positionsdaten in Abhängigkeit von einem aperiodischen Auslöseimpuls, beispielsweise einem Signal, das beim Einschalten der Zündung des Lastwagens erzeugt wird, in den Speicher gespeichert und als Bezugswert genommen werden, mittels dessen die absoluten Positionsdaten aus den Differenzdaten abgeleitet werden können.
In Fig. 7 ist das Verfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform dargestellt, wobei der Mikrocontroller die Eintragung der Daten in den Speicher 402 steuert. In Schritt 701 wartet der Mikrocontroller auf ein Signal, das den Start einer Fahrt anzeigt. Dieses Signal kann manuell angegeben werden, beispielsweise indem der Fahrer eine entsprechende Taste drückt, oder bei der Überwachung einer Tür oder des Zündschalters durch den Mikrocontroller automatisch detektiert werden. Nach Erhalt des geeigneten Signals geht die Steuerung zu Schritt 702 über, in dem die in den GPS-Daten enthaltene Datum- und Zeitangabe in den Speicher 402 geschrieben wird. In den darauffolgenden Schritten 703 und 704 bewirkt die Steuerung, daß die absolute Breite bzw. die absolute Länge in den Speicher 402 eingetragen werden. Von Schritt 704 geht die Steuerung zu Schritt 705 über, wo der Prozeß in einen Wartestatus wechselt. Wenn ein Auslöseimpuls der obengenannten Art empfangen wird, der anzeigt, daß weitere Daten aufgezeichnet werden sollen, geht die Steuerung zu Schritt 707 über, in dem die Steuerung prüft, ob die Zün dung eingeschaltet ist. Wenn die Zündung eingeschaltet ist, zeigt dies, daß die Fahrt fortgesetzt wird, und so geht die Steuerung zu Schritt 708 über, in dem die relativen Positionsdaten in der oben beschriebenen Weise aufgezeichnet werden. Nach Schritt 708 kehrt die Steuerung zu Schritt 705 zurück, um auf den nächsten Auslöseimpuls zum Aufzeichnen von Daten zu warten.
In Schritt 707 schließlich geht die Steuerung, wenn detektiert wird, daß die Zündung ausgeschaltet ist, zu Schritt 709 über, in dem die Stoppzeit und die absoluten Positionsdaten in den Speicher 402 gespeichert werden. Daraufhin kehrt die Steuerung zu Schritt 701 zurück.
In Fig. 8 ist die Datenübertragung gemäß der bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Dabei werden die Positionsdaten und die Zeit-/Datums-Daten zusammen mit optionalen Sensordaten im Echtzeitverfahren in den Datensätzen des Speichers 402 in dem jeweiligen Fahrzeug gesammelt. Die Datensammeleinheit 300 sammelt die Daten im wesentlichen im Echtzeitverfahren, bis eine Übertragung der gesammelten Daten ausgelöst wird. Der Auslöseimpuls, die gesammelten Daten zu übertragen, kann periodisch, beispielsweise stündlich, erfolgen.
Zusätzlich zum Übertragen der gesammelten Echtzeitdaten von dem Speicher 402 in regelmäßigen Übertragungsintervallen, können die Daten, wie oben bereits erwähnt, unter Kontrolle des Prozessors von dem Speicher 402 auch in Abhängigkeit von aperiodischen Ereignissen oder Betriebszuständen des Fahrzeugs übertragen werden. Zu den aperiodisch auftretenden Ereignissen oder Betriebszuständen können beispielsweise das Öffnen der hinteren Fahrzeugtüren, die Tatsache, daß die Temperatur eines Fahrzeugbestandteils eine vorher bestimmte Grenze übersteigt oder die Kraftstoffmenge eine vorher bestimmte Grenze überschreitet, das Einschalten oder Ausschalten der Fahrzeugzündung oder andere vorher festgelegte Faktoren, die von auf dem Fahrzeug angeordneten Sensoren erfaßt werden, gehören. Beispiele für solche Faktoren finden sich in Fig. 9.
Die Fig. 10 veranschaulicht die Verfahrensweise des Mikrocontrollers, wenn er die gespeicherten Daten in einem vorher bestimmten Zeitintervall überträgt. In Schritt 1001 bestimmt der Mikrocontroller 403, ob das entsprechende Intervall verstrichen ist. Wenn ja, überträgt er in Schritt 1002 die gespeicherten Datensätze über den Funksender 405 und die Datenkommunikationsantennen 406. Danach kehrt die Steuerung zu Schritt 1001 zurück.
Die Fig. 11 veranschaulicht die Verfahrensweise des Mikroprozessors, wenn er die Daten als Antwort auf einen aperiodischen Auslöseimpuls wie ein Sensorsignal der obengenannten Art übertragt. In Schritt 1101 wartet die Steuerung auf den Auslöseimpuls. Nach dem Empfang eines solchen Auslöseimpulses geht er zu Schritt 1102 über, um die gespeicherten Daten von dem Speicher 402 über den Funksender 405 und die Datenkommunikationsantennen 406 zu übertragen.
Durch das Übertragen der Inhalte des Speichers 402 gemäß den obigen Bedingungen kann die Anzahl der Datenübertragungen reduziert werden. Auf diese Weise können die Kommunikationskanäle zwischen den Fahrzeugen und den Basisstationen optimal belegt und das Verhältnis der übertragenen Positionsdaten, Zeit-Daten und Sensordaten im Verhältnis zu dem allgemeinen Protokollanteil des Übertragungskanals verbessert werden. Wenn eine große Anzahl von mobilen Objekten überwacht werden muß, ist eine Reduzierung der Anzahl der Verbindungen und Verbindungstrennungen der Kommunikationskanäle pro übertragener Dateneinheit in technischer Hinsicht durch eine Vereinfachung der Datenverarbeitung und des Ausstattungsaufwands sehr vorteilhaft.
Die Fig. 12 zeigt die Anordnung einer Überwachungsvorrichtung in der Überwachungsstation 205. Die Vorrichtung umfaßt ein Modem 1201 zum Empfangen von Daten über das öffentliche geschaltete Telefonnetz 206 aus dem Kontrollzentrum 204. Die Überwachungsvorrichtung umfaßt ferner einen zentralen Prozessor 1202 zum Verarbeiten der empfangenen Daten, eine Speichervorrichtung 1203 zum Speichern der empfangenen und aufgezeichneten Daten sowie eine Benutzerschnittstelle 1204, die eine Anzeigevorrichtung in Form eines Monitors, eine Tastatur und eine Maus umfaßt.

Claims

1. Verfahren zum Überwachen eines geographisch mobilen Objekts (200) umfassend einen Schritt, in dem geographische Positionsdaten in dem geographisch mobilen Objekt im wesentlichen kontinuierlich empfangen werden, und

einen Schritt, in dem ein erster Datensatz, der die absolute geographische Position des Objekts an einer ersten Position darstellt, aufgezeichnet wird, gekennzeichnet durch

Erzeugen relativer Positionsdaten aus der Differenz zwischen den absoluten Positionsdaten einer gegebenen Position und den Positionsdaten einer vorausgehenden, aufgezeichneten Position und

Aufzeichnen eines zweiten Satzes Positionsdaten, der die zweite Position des Objekts relativ zu der ersten Position darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Schritt, in dem nachfolgende Sätze relativer Positionsdaten, die nachfolgende Positionen des Objekts relativ zu einer vorausgehenden, aufgezeichneten Position darstellen, aufgezeichnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, in dem die absoluten Positionsdaten zwei n-bit Wörter umfassen und die relativen Positionsdaten ein n-bit Wort umfassen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, in dem n = 22.

5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Schritt, in dem zugehörige, den Positionsdaten entsprechende Zeit- und Datumsdaten aufgezeichnet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Positionsdaten in Intervallen aufgezeichnet werden, die im Bereich zwischen 30 Sekunden und 30 Minuten liegen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Positionsdaten in Intervallen gespeichert werden, die im Bereich zwischen 2 Minuten und 10 Minuten liegen.

8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das mobile Objekt ein Fahrzeug ist und das Aufzeichnen der Daten durch das Aktivieren der Zündung des Fahrzeugs ausgelöst wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, in dem ein weiterer Datensatz, der die absolute geographische Position des Objekts darstellt, aufgezeichnet wird, wenn das Fahrzeug zum Stillstand kommt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, in dem weitere Daten in Abhängigkeit von Betriebszuständen des mobilen Objekts aufgezeichnet werden, wobei die Daten den Betriebszustand darstellen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, in dem in Verbindung mit den Betriebszustandsdaten Positionsdaten aufgezeichnet werden, wobei die Positionsdaten die geographische Position, an der der Zustand auftrat, darstellen.

12. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Schritt, in dem die aufgezeichneten Daten an eine Basisstation übertragen werden, um in der Basisstation einen zeitlichen Verlauf der Bewegung des Objekts bereitzustellen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die aufgezeichneten Positionsdaten in Abhängigkeit von einem periodischen oder aperiodischen Signal übertragen werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12, in dem der Schritt, in dem die Positionsdaten übertragen werden, in Abhängigkeit von einem Signal aktiviert wird, das entsprechend einem Betriebsvorgang des mobilen Objekts erzeugt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Übertragungsschritt aktiviert wird, wenn ein Abfragesignal empfangen wird.

16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Datenübertragung von dem geographisch mobilen Objekt in Abhängigkeit von empfangenen geographischen Positionsdaten beginnt.

17. Verfahren nach Anspruch 13, in dem die Übertragung der aufgezeichneten Daten in vorherbestimmten Zeitintervallen durchgeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Übertragung der aufgezeichneten Daten über einen freigegebenen Funkkanal erfolgt.

19. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Übertragen von Positionsdaten die Übertragung über einen Kanal eines globalen Systems für mobile Kommunikation (GSM) umfaßt.

20. Verfahren nach Anspruch 1, in dem die geographischen Positionsdaten von einem geographischen Positionsbestimmungssystem (GPS) erzeugt werden.

21. Vorrichtung zum Überwachen eines geographisch mobilen Objekts (200), umfassend

ein Mittel (400) zum im wesentlichen kontinuierlichen Empfangen geographischer Positionsdaten in dem geographisch mobilen Objekt und

ein Mittel (403, 402) zum Aufzeichnen eines ersten Datensatzes, der die absolute geographische Position des Objekts an der ersten Position darstellt, gekennzeichnet durch

ein Mittel (403) zum Erzeugen relativer Positionsdaten aus der Differenz zwischen absoluten Positionsdaten einer gegebenen Position und den Positionsdaten einer vorausgehenden, aufgezeichneten Position und

ein Mittel (402) zum Aufzeichnen eines zweiten Satzes Positionsdaten, der eine zweite Position des Objekts relativ zu der ersten Position darstellt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, ferner umfassend ein Mittel zum Aufzeichnen nachfolgender Sätze relativer Positionsdaten, die nachfolgende Positionen des Objekts relativ zu der unmittelbar vorhergehend aufgezeichneten Position darstellen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, in der die absoluten Positionsdaten zwei n-bit Wörter umfassen und die relativen Positionsdaten ein n-bit Wort umfassen.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, in der die Anzahl n der n-bit Wörter gleich dem Wert 22 ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 21, ferner umfassend ein Mittel zum Aufzeichnen zugehöriger Zeit-/Datums- Daten, die den Positionsdaten entsprechen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 21, die derart ausgebildet ist, daß die Positionsdaten in Intervallen aufgezeichnet werden, die im Bereich zwischen 30 Sekunden und 30 Minuten liegen.

27. Vorrichtung nach Anspruch 21, die derart ausgebildet ist, daß die Positionsdaten in Intervallen aufgezeichnet werden, die im Bereich zwischen 2 Minuten und 10 Minuten liegen.

28. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei das mobile Objekt ein Fahrzeug ist und das Aufzeichnen der Daten gestartet wird, wenn die Fahrzeugzündung aktiviert wird.

29. Vorrichtung nach Anspruch 21, die derart ausgebildet ist, daß ein weiterer Datensatz, der die absolute geographische Position des Objekts darstellt, aufgezeichnet wird, wenn das Fahrzeug zum Stillstand kommt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 21, in der in Abhängigkeit von Betriebszuständen des mobilen Objekts weitere Daten aufgezeichnet werden, wobei die Daten den Betriebszustand darstellen.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, in der in Verbindung mit den Betriebszustandsdaten Positionsdaten aufge zeichnet werden, wobei die Positionsdaten die geographische Position darstellen, an der der Zustand auftrat.

32. Vorrichtung nach Anspruch 21, ferner umfassend ein Mittel zum Übertragen der aufgezeichneten Daten an eine Basisstation, um in der Basisstation einen zeitlichen Verlauf der Bewegung des Objekts bereitzustellen.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei das Übertragungsmittel derart betreibbar ist, daß es aufgezeichnete Positionsdaten in Abhängigkeit von einem periodischen oder einem aperiodischen Signal überträgt.

34. Vorrichtung nach Anspruch 32, in der das Übertragungsmittel derart betreibbar ist, daß es die Positionsdaten in Abhängigkeit von einem Signal überträgt, das entsprechend einem Betriebsvorgang des mobilen Objekts erzeugt wird.

35. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei das Übertragungsmittel derart betreibbar ist, daß es die Daten überträgt, wenn ein Abfragesignal empfangen wird.

36. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei das Übertragungsmittel derart betreibbar ist, daß es die Daten in Abhängigkeit von empfangenen geographischen Positionsdaten überträgt.

37. Vorrichtung nach Anspruch 32, in der das Übertragungsmittel die Daten in vorherbestimmten Zeitintervallen überträgt.

38. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei das Übertragungsmittel zum Übertragen der Daten einen freigegebenen Funkkanal benutzt.

39. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei das Übertragungsmittel einen Kanal eines globalen Systems für mobile Kommunikation (GSM) zum Übertragen der Daten benutzt.

40. Vorrichtung nach Anspruch 32, in der die geographischen Positionsdaten von einem geographischen Positionsbestimmungssystem (GPS) erzeugt werden.