e ^* Message Wireless Information Services Deutschland GmbH

System und Verfahren zur übermittlung einer Warnmeldung über ein Funknetzwerk

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur übermittlung einer Warnmeldung über ein Funknetzwerk mit einem oder mehreren Sendern und einem oder mehreren Empfängern, einen Empfänger zum Empfang einer Warnmeldung, die über ein Funknetzwerk übertragen wird, ein Verfahren zum Empfang einer Warnmeldung in einem Empfänger eines Funknetzwerkes und ein Verfahren zum übermitteln einer Warnmeldung in einem Funknetzwerk.

Systeme zur übermittlung einer Warnmeldung sind im Stand der Technik seit einigen Jahren bekannt. Seit das flächendeckende Sirenennetz, mit dem die Bevölkerung vor Gefahrensituationen gewarnt wurde, zum großen Teil abgebaut wurde, haben die Systeme an Bedeutung gewonnen. Eine Warnung der Bevölkerung vor akuten Gefahren geschieht nicht mehr mit Sirenen, sondern soll über das Radio, das Fernsehen oder auch das Internet erfolgen. Der Nachteil bei diesem Vorgehen ist, dass die entsprechenden Geräte eingeschaltet sein müssen. Ein "Weckeffekt" fehlt vollständig.

Bei bekannten Systemen und Verfahren zur Warnung der Bevölkerung wird versucht, einen Personenkreis in einer räumlich begrenzten Umgebung zu warnen. Dabei werden unterschiedliche Konzepte verfolgt:

a) Bei einer übertragung per Funk wird die Sendereichweite des Signals so begrenzt, dass nur die Empfänger ein Signal empfangen können, die sich im Sendegebiet befinden. Das Sendegebiet muss dabei dem Warngebiet entsprechen. Eine derartige Ausführung ist beispielsweise in der DE 39 15 099 A1 beschrieben. Nachteilig ist, dass der Standort und die Leistung der

Sender so gewählt werden müssen, dass die Sendezone mit der Warnregion übereinstimmt. Da die Warnungen sehr kurzfristig ausgegeben werden müssen, bleibt letztlich nur die Möglichkeit, bestimmte Warnregionen um vorher definierte Standorte von Sendern festzulegen. Eine Anpassung an die aktuelle Warnsituation ist nicht möglich. Die

Warnregionen sind deshalb häufig sehr groß, so dass auch nicht betroffene Personen gewarnt werden. Um die Genauigkeit der Warnregionen zu erhöhen, müssten sehr viele Sender aufgebaut werden, was zu einem nicht akzeptablen finanziellen Aufwand führen würde.

b) Eine weitere Möglichkeit ist die Codierung des Warnsignals entsprechend einem vorher festgelegten Warngebiet, das gewarnt werden soll. Derartige Vorgehensweisen sind beispielsweise in der DE 299 14 155 U1 , DE 20 2004 006 414 U 1 , DE 32 1 1 881 A1 , EP 1 143 394 A, WO 2004/004305 A oder US 5 121 430 A beschrieben. Nachteilig bei diesen Lösungen ist, dass die codierten Gebiete (z.B. Bundesland oder Landkreis) im Vorhinein definiert werden müssen. Damit sind die Systeme sehr statisch und nur schwer erweiterbar. Aufgrund der vordefinierten Gebiete sind die Systeme sehr ungenau, da meistens zu große Gebiete gewarnt werden. Dadurch sinkt die Akzeptanz bei den einzelnen Benutzern. Die Nutzbarkeit eines derartigen Systems wird hierdurch stark eingeschränkt, da im Vorhinein abgewogen werden muss, ob die Warnung vieler nicht betroffener Personen innerhalb eines Gebietes nicht zu einer Panik führen kann und auf Dauer eine Nichtbeachtung der Warnungen zur Folge hat.

c) Ein anderer Lösungsansatz im Stand der Technik berücksichtigt den Weckeffekt und nutzt zur Warnung der Bevölkerung die existierenden Kommunikationsmittel, insbesondere das Telefon. Ein derartiges System ist in DE 102 04 300 A1 oder US 6 816 878 B1 beschrieben. Diese Verfahren

gehen davon aus, das die Position der Warnempfänger dem zentralen System bekannt ist und dieses zu Beginn der Warnung ermittelt, für welche Empfänger die Warnung interessant ist. Allerdings hat die übermittlung von Warnmeldungen über das Telefon zahlreiche Nachteile, die das Telefon ungeeignet machen. Zum einen können die Telefonleitungen im Falle von

Naturkatastrophen wie Stürmen oder überflutungen beschädigt sein. Zum anderen führt die Warnung einer großen Anzahl von Teilnehmern zu einer überlastung des Telefonnetzes. Weitere Schwierigkeiten treten durch die öffnung des Telekommunikationsmarktes auf, durch die sehr viele Anbieter Telefonanschlüsse anbieten. Eine schnelle und koordinierte Auswahl aller

Anschlüsse eines bestimmten Bereichs ist nahezu unmöglich. Die Verwendung der Internettelefonie erschwert das Warnen der Bevölkerung zusätzlich. Bei der übermittlung einer Warnung über Mobiltelefone ist im Falle einer Katastrophe mit einem Zusammenbruch des Funknetzes zu rechnen, da diese Kommunikationsnetze auf Punkt-zu-Punkt-Verbindungen ausgerichtet sind, nicht jedoch auf eine parallele Verbreitung. Dies kann bei einer großen Anzahl von betroffenen Anschlüssen zu langen Wartezeiten führen, was das Verfahren inakzeptabel macht. Außerdem gilt für diese Netze ebenfalls die Abhängigkeit von festen Telefonleitungen, welche durch Wasser, Erdbeben und Stürme gefährdet sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein System und ein Verfahren zur Warnung der Bevölkerung mittels Warnmeldungen vorzuschlagen, das die im Stand der Technik auftretenden Probleme überwindet.

Gelöst wird die vorliegende Aufgabe durch ein System zur übermittlung einer Warnmeldung über ein Funknetzwerk mit einem Sender und einem Empfänger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , mit einem Empfänger mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie mit einem Verfahren zum Empfang einer Warnmeldung in einem Empfänger mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und einem Verfahren zur übermittlung mit den Merkmalen des Anspruchs 14.

Die rückbezogenen Unteransprüche definieren bevorzugte Weiterbildungen und Ausprägungen des Systems, des Empfängers und der Verfahren.

Das erfindungsgemäße System zur übermittlung einer Warnmeldung über ein Funknetzwerk umfasst mindestens einen Sender und mindestens einen Empfänger. Der mindestens eine Sender hat eine Antenne zum Aussenden der Warnmeldung über das Funknetzwerk. Die von dem Sender ausgesendete Warnmeldung schließt Parameter eines Warngebietes ein, die ein individuell und aktuell festgelegtes Gebiet beschreiben bzw. definieren. Die Warnmeldung kann optional einen Warngrund und/oder ein Warnverhalten umfassen. Der Empfänger des erfindungsgemäßen Systems hat eine Antenne zum Empfangen der über das Funknetzwerk ausgesandten Warnmeldung, einen Decoder zum Decodieren der Warnmeldung, einen Prozessor zur Verarbeitung sowie einen Speicher und eine Warnausgabeeinheit. In dem Speicher ist der Standort des Empfängers abgespeichert.

Die Unterschiede zu den oben aufgeführten Lösungen des Standes der Technik liegen insbesondere darin, dass im Gegensatz zu den Lösungen a) und b) die Warnregion dynamisch wählbar ist und nicht auf vorher festgelegten Gebieten beruht. Im Gegensatz zu den Lösungsansätzen des unter c) genannten Standes der Technik wird die Auswertung, ob der betreffende Warnempfänger innerhalb der zu warnenden Region liegt, nicht zentral ermittelt, sondern jeder einzelne Warnempfänger ermittelt dies für sich. Insbesondere die dynamische Definition der zu warnenden Region und die Auswertung in jedem einzelnen Empfänger gemäß der Erfindung sind bisher nicht bekannt und bieten gravierende Vorteile. Außerdem ist bei der nachfolgend beschriebenen Erfindung die dauerhafte zentrale Speicherung der Position der Warngeräte nicht notwendig, was insbesondere aus datenschutzrechtlicher Betrachtung von Vorteil ist.

Das erfindungsgemäße System weist den Vorteil auf, dass es sehr flexibel ist, da das Warngebiet situationsabhängig festgelegt wird. Ein vorheriges Festlegen von Warnregionen und deren Abspeichern in den einzelnen Empfängern ist nicht notwendig. Somit muss keine vorherige Kommunikation zwischen dem

Sender und den Empfängern stattfinden. Darüber hinaus hat das System den Vorteil, dass sowohl kleine als auch große Gebiete gewarnt werden können, abhängig von dem Ereignis, das die Warnmeldung auslöst.

Unter dem Begriff Funknetzwerk wird ein Netzwerk verstanden, über das digitale Informationen an alle Empfänger im Sendebereich des bzw. der Sender gesendet werden können. Hierbei handelt es sich zum Beispiel um Funkrufnetzwerke (Pager Netze) oder so genannte Broadcast-Netze, z.B. UKW-Sender mit RDS. Die Sender des Funkrufnetzwerkes können alle die gleiche Information oder auch in unterschiedlichen Regionen unterschiedliche Informationen aussenden, wobei die Informationen auch Warnungen oder Warnmeldungen bzw. Warninformationen einschließen können.

Mittels eines Erfassungsalgorithmus wird in dem Empfänger die empfangene Warnmeldung erfasst und ausgelesen. Ein Auswertealgorithmus überprüft, ob der in dem Empfänger hinterlegte Standort innerhalb des Warngebietes liegt. Ist dies der Fall, so wird ein Warnsignal erzeugt, das mittels Warnausgabeeinheit ausgegeben wird. Selbstverständlich wird das Warnsignal nur dann ausgegeben, wenn die Warnmeldung fehlerfrei ist. Hierzu ist optional in der Warnmeldung eine Prüfziffer enthalten, die eine überprüfung der Warnmeldung auf Korrektheit erlaubt. Der Empfänger verfügt folglich über eine gewisse

"maschinelle Intelligenz".

Die überprüfung durch den Auswertealgorithmus, ob der Standort des Empfängers innerhalb des Warngebiets liegt, wird durch eine Berechnung anhand der übertragenen Parameter der Warnmeldung durchgeführt. Dazu kann, muss aber nicht notwendigerweise das Warngebiet vollständig ermittelt werden. In vielen Fällen lässt sich anhand der Parameter eine Aussage treffen, ob der Standort im Warngebiet liegen wird. Bei einem kreisförmigen Warngebiet kann durch die Berechnung des Abstands vom Zentrum und der Vergleich mit dem Radius errechnet werden, ob der Standort des Empfängers innerhalb der

Warnzone liegt, ob also den Empfänger die Warnmitteilung betrifft.

Der Empfänger leistet also die hauptsächliche Rechenarbeit, um aus einer codierten "Beschreibung" bzw. einer parametrisierten Anleitung die individuelle (aktuell erzeugte) Warnzone zu berechnen. Die eigentliche Rechenleistung sowohl zur Entscheidung, ob der Empfänger innerhalb des Warngebiets liegt als auch für die Auswertung der Warnmeldung und gegebenenfalls für die Bestimmung und Berechnung der Warnzone wird also von dem bzw. den Empfängern erbracht. Dies ist auch mit ein Grund, warum der Sender keine Information über den Standort der Empfänger benötigt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird mittels eines Zonenalgorithmus aus den Parametern der Warnmeldung das Warngebiet im Empfänger automatisch berechnet. Der Empfänger ermittelt aus den übertragenen Parametern der Warnmeldung das Warngebiet selbstständig. Die dazu nötige Rechenleistung wird durch einen entsprechenden Prozessor im Empfänger sichergestellt. Das Bestimmen des Warngebiets und die überprüfung, ob der im Empfänger hinterlegte Standort innerhalb des Warngebiets liegt, werden sehr schnell ausgeführt. Es kommt zu keiner nennenswerten Verzögerung zwischen dem Empfang der Warnmeldung und der eventuellen Ausgabe einer Warnung.

Bei dem Warngebiet handelt es sich um eine individuelle Warnzone, die vorzugsweise durch ihren Mittelpunkt und wenigstens eine Abmessung des Gebietes beschrieben wird. Der Mittelpunkt ist durch geografische Koordinaten beschrieben, die z. B. in Form von Grad, Minuten und Sekunden festgelegt sind. Eine derartige Beschreibung des Gebietes wird deshalb auch als "geografische Referenzierung" bezeichnet. Nicht nur der Mittelpunkt bzw. das Zentrum des Warngebiets, sondern auch die Form lassen sich durch geografische Koordinaten als Längengrad und Breitengrad festlegen. Somit ist eine eindeutige Beschreibung möglich. Das Warngebiet lässt sich damit an jedem beliebigen Ort platzieren, unabhängig von der Position des aussendenden Senders.

Bei einem kreisförmigen Warngebiet (als Sonderform der Ellipse) wird der Radius in einer Längeneinheit angegeben, beispielsweise Meter oder Kilometer. Er kann jedoch auch in Form eines Tripels aus Grad, Minute und Sekunde

beschrieben sein. Handelt es sich bei dem Warngebiet um ein quadratisches Gebiet, so wird eine Kantenlänge angegeben. Der Mittelpunkt des Kreises entspricht dann dem Schnittpunkt der Winkelhalbierenden, also dem Schwerpunkt des Quadrates. Im Falle eines rechteckigen Warngebietes ist eine weitere Abmessung anzugeben. Dies kann in der Warnmeldung als optionale zweite Abmessung vorgesehen sein. Es lassen sich also sehr individuelle Warnregionen definieren, z.B. auch Ellipsen. Denkbar ist auch, dass die Form des Warngebietes durch eine mathematische Kurve oder durch eine Mehrzahl von Kurven oder Kurvenapproximationen (z.B. Spline-Funktion) beschrieben werden.

Die Festlegung des Warngebiets kann aktuell und situationsabhängig sehr exakt erfolgen. Es können unterschiedliche Kriterien zugrunde gelegt werden, beispielsweise die geografische Ausprägung des Gebietes (Ballungsgebiet, Stadt, ländliches Gebiet) oder die aktuell entstandene Gefahrensituation. Abhängig von verschiedenen Situationen kann unterschiedlich reagiert werden. Im Falle eines Brandes mag es sinnvoll sein, einzelne Straßenzüge zu warnen. Bei einer überschwemmung sind bevorzugt Gebiete entlang von Flussläufen als Warngebiet zu beschreiben, bei einem größeren Unfall in einem Chemiewerk oder einem Kraftwerk könnten kreisförmige, relativ ausgedehnte Gebiete festgelegt werden, die bei Berücksichtigung von klimatischen Bedingungen wie Wind auch in Form von Ellipsen oder ähnlichem denkbar sind. Das erfindungsgemäße System lässt hier große Spielräume zu.

Sobald das Warngebiet infolge der auftretenden Gefahrensituation, der Art der Gefährdung oder der geografischen Ausprägung, wie oben beschrieben, festgelegt ist, werden in dem Sender des Systems zur übermittlung einer Warnmeldung die Parameter bestimmt, die die individuelle Warnzone möglichst exakt beschreiben. Das Warngebiet wird also quasi durch die Parameter codiert. Dies hat den Vorteil, dass anhand von wenigen Parametern auch komplexe Warngebiete beschrieben werden können. Da der Empfänger des Systems über eine ausreichende Rechenleistung verfügt, kann er das Warngebiet aus den Parametern "decodieren". Anhand der Parameter wird folglich das Warngebiet in dem Empfänger automatisch berechnet. Dazu muss

der Empfänger keine zusätzlichen Informationen über das Warngebiet enthalten. Alle Informationen sind in den Parametern hinterlegt. Nur hierdurch ist es möglich, beliebige, vorher nicht festgelegte Warngebiete zu übertragen. Auf diese Weise kann auf die jeweilige Situation sehr exakt reagiert werden.

Aufgrund der Verbreitung über ein bestehendes Funknetzwerk ist eine schnelle übermittlung der Warnung (in die Warnregionen und auch in andere Gebiete) möglich. Es können parallel alle Empfänger innerhalb des Warngebietes angesprochen werden. Somit lassen sich einzelne Empfänger, die in Haushalten installiert sind, sehr gezielt und flexibel warnen, ohne dass jeder einzeln angesprochen werden muss. Dies ist auch deshalb so effizient möglich, weil die konkreten Standortdaten des Empfängers nicht dauerhaft in einem zentralen System gespeichert werden müssen und nicht in der Warnmeldung codiert oder hinterlegt sein müssen.

Werden über das Funknetzwerk auch andere Informationen als Warnmeldungen übertragen, die nicht für die Empfänger bzw. Warnempfänger des Netzwerkes bestimmt sind, ist den Warninformationen eine Kennung voranzustellen, durch die der Empfänger erkennen kann, wenn eine Warnmeldung übertragen wird.

In einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Systems können in der Warnmeldung nicht nur individuelle, situativ festgelegte Warnzonen, sondern auch im Vorhinein definierte Warnregionen übermittelt werden. Derartige Warnregionen können beispielsweise Landkreise, Verwaltungsgebiete, Postleitzahlengebiete oder ähnliches sein, wie sie im Stand der Technik bekannt sind. In diesem Fall hat der Empfänger in einem Speicher Informationen über die Warnregionen hinterlegt.

Wenn das System vorsieht, sowohl vordefinierte Warnregionen als auch individuelle Warnzonen zu übertragen, muss die Warnmeldung den Typ des Warngebiets (Warnregion oder Warnzone) umfassen, damit der Empfänger anhand des Typs des Warngebiets entscheiden kann, ob ein Code für die vordefinierte Warnregion oder Parameter für eine individuelle Warnzone in der

Warnmeldung enthalten sind. Abhängig davon wird entweder ein Vergleich des übertragenden Codes der Warnregion mit einem hinterlegten Code einer Warnregion durchgeführt oder anhand der Parameter aktuell eine einzigartige Warnzone ermittelt.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die übertragene Warnmeldung einen ersten Teil und einen zweiten Teil auf. Im ersten Teil ist der Typ des Warngebiets festgelegt. Im zweiten Teil sind Parameter des Warngebiets, der Warngrund und das Warnverhalten umfasst. Der Typ des Warngebiets kann entweder eine vordefinierte Warnregion oder eine individuelle Warnzone nach dem Prinzip der geografischen Referenzierung sein. Die Parameter des Warngebiets sind abhängig von dem Typ des Warngebiets. Bei bestimmten Ausführungen kann der Typ des Warngebietes auch von vorn herein festgelegt werden und muss damit nicht übertragen werden.

Der Empfänger ist derart ausgebildet, dass mittels eines Erfassungsalgorithmus der erste Teil der Warnmeldung, soweit er vorhanden ist, ausgelesen und ermittelt wird, ob das Warngebiet eine vorher festgelegte Warnregion oder eine individuelle Warnzone ist. Ist das Warngebiet eine Warnregion, so ist es vorzugsweise in codierter Form hinterlegt, wobei besonders bevorzugt mit einer Warnmeldung zwei Warngebiete übermittelt werden können.

Ist als Typ der Warnregion eine individuelle Warnzone angegeben, so ermittelt der Empfänger mittels des Zonenalgorithmus die individuelle Warnzone anhand der Parameter im zweiten Teil der Warnmeldung, also beispielsweise anhand des Mittelpunktes und des Radius einer individuellen kreisförmigen Warnzone.

Durch den optionalen zweiteiligen Aufbau der Warnmeldung, die über das erfindungsgemäße System verbreitet wird, ist es möglich, sowohl gültige, vorher definierte Warnregionen als auch individuelle situationsabhängige Warnzonen zu übermitteln. Es ist nur ein Empfänger notwendig. Innerhalb des Systems müssen keine änderungen vorgenommen werden.

Beim Auftreten eines warnbedürftigen Ereignisses wird von einem Krisenstab entschieden, in welchem Warngebiet die vorhandenen Empfänger gewarnt werden sollen. Entweder wird eine Warnregion ausgewählt, die vorher definiert ist, oder eine individuelle Warnzone festgelegt, deren Mittelpunkt in der Regel der Ort des warnbedürftigen Ereignisses ist. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Sender einen Prozessor, in dem mittels eines Zuordnungsalgorithmus Parameter der Warnmeldung festgelegt werden. Wenn das Warngebiet eine Warnregion ist, umfassen die Parameter einen Code für die Warnregion.

Die Generierung der Warnmeldung, insbesondere der Parameter, durch einen Zuordnungsalgorithmus wird bevorzugt im Sender selbst vorgenommen. Alternativ ist es möglich, in einem separaten Verarbeitungsgerät diesen Zuordnungsalgorithmus ablaufen zu lassen und die generierte Warnmeldung an einen Sender zu übergeben, der die Warnmeldung dann aussendet. Aus der aktuell festgelegten individuellen Warnzone wird automatisiert ein Satz von Parametern generiert, der die Warnzone möglichst gut beschreibt. Aus diesem Parametersatz lässt sich dann im Empfänger das Warngebiet (individuelle Warnzone) wieder exakt berechnen. Dies wird bevorzugt durch einen Algorithmus vorgenommen.

Da in der Warnmeldung das Warngebiet enthalten ist und das Warngebiet in jedem Empfänger ausgewertet wird, ist eine Begrenzung der Sendereichweite des Senders oder eines Sendernetzwerkes mit mehreren Sendern nicht notwendig. Es können folglich Sender oder Sendernetzwerke mit einer hohen Reichweite verwendet werden.

Der erfindungsgemäße Empfänger zum Empfang einer Warnmeldung, die über ein Funknetzwerk übertragen wird, hat einen Decoder, einen Prozessor und einen Speicher, in dem der Standort des Empfängers abgespeichert ist. Mit einer Warnausgabeeinheit kann eine empfangene Warnmeldung ausgegeben werden. Erfindungsgemäß umfasst der Empfänger einen Erfassungsalgorithmus, mit dem die Warnmeldung erfasst wird und die Parameter des Warngebiets aus der Warnmeldung ausgelesen werden. Mittels

eines Zonenalgorithmus, der bevorzugt im Prozessor des Empfängers implementiert ist, wird aus den Parametern der Warnmeldung das Warngebiet bestimmt. Ein Auswertealgorithmus überprüft dann, ob der im Empfänger hinterlegte Standort innerhalb des Warngebiets liegt. Ist dies der Fall, wird ein Warnsignal ausgegeben. Dabei werden in einer bevorzugten Ausführungsform ein Warngrund und/oder ein Warnverhalten ausgegeben; beide können in der Warnmeldung, vorzugsweise in codierter Form, enthalten sein. In einer bevorzugten Ausführungsform sind in dem Empfänger in einem Speicher Warngründe und Warnverhalten codiert abgespeichert, so dass die Warnmeldung lediglich den Code enthalten muss. Der entsprechende Warngrund zu dem Code der Warnmeldung wird dann in der Warnausgabeeinheit angezeigt.

Bevorzugt umfasst die Warnausgabeeinheit eine akustische und eine optische Ausgabe. Hierdurch wird eine Weckfunktion des Empfängers realisiert. Der

Warngrund und das Warnverhalten werden vorzugsweise auf einem Display dargestellt oder mittels einer Sprachansage ausgegeben. Beides wird im

Klartext ausgegeben und kann direkt abgelesen bzw. gehört werden. Alternativ ist eine einfache Version eines Empfängers denkbar, bei der durch die Anzeige von Kontrollleuchten der Warngrund und das Warnverhalten in codierter Form ausgegeben werden. Der Benutzer muss dann anhand einer Tabelle den Grund und das Verhalten selbst decodieren.

Erfindungsgemäß sind in dem System, vorzugsweise in dem Sender, Informationen derart enthalten, dass zu jeder Adresse, wenn vorhanden, die gültigen festen Warnregionen und die geografischen Koordinaten der Adresse bekannt sind. Diese Informationen müssen auch dem Empfänger bekannt sein.

Dazu werden sie in einem Konfigurationsprozess in dem Empfänger implementiert. Die Konfiguration des Empfängers kann entweder manuell von dem Benutzer durchgeführt werden, indem er vorgegebene Konfigurationsdaten in den Empfänger eingibt. Hierzu ist eine Eingabeeinheit im Empfänger optional vorgesehen.

Alternativ kann besonders bevorzugt der Empfänger mittels eines Konfigurationsalgorithmus in dem Prozessor automatisch konfiguriert werden. Die benötigten Konfigurationsdaten empfängt der Empfänger in diesem Fall über das Funknetzwerk, besonders bevorzugt in Form einer so genannten Konfigurationsmeldung, in der auch die Seriennummer des Empfängers enthalten sein kann.

In einer alternativen Ausführungsform wird der aktuelle Standort des Empfängers ständig oder auf Anforderung durch optional ständig oder temporär angeschlossene oder integrierte Geräte zur Positionsbestimmung z.B. GPS- Empfänger ermittelt und bei Veränderung der geografischen Position diese automatisch im Konfigurationsspeicher des Empfängers hinterlegt. Die mit dem GPS-Empfänger ermittelte Position wird damit der überprüfung, ob sich der Empfänger im übermittelten und berechneten Warngebiet befindet, zu Grunde gelegt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die darin dargestellten Besonderheiten können einzeln oder in Kombination verwendet werden, um bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung zu schaffen. Es zeigen:

Figur 1 ein Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen Systems mit

Sender und Empfänger;

Figur 2 ein Prinzipschaltbild des Empfängers aus Fig. 1 ; Figur 3 den prinzipiellen Aufbau einer Konfigurationsmeldung;

Figur 4, 5 den Aufbau einer zweiteiligen Warnmeldung; und

Figur 6, 7 den Aufbau einer einteiligen Warnmeldung.

Das erfindungsgemäße System zur übermittlung einer Warnmeldung umfasst ein Funknetzwerk mit wenigstens einem Sender 1 und einer Mehrzahl von Empfängern 2, Figur 1.

Figur 2 zeigt den Empfänger 2 im Detail. Er umfasst eine Antenne 3, einen Decoder 4, einen Prozessor 5 und einen Speicher 6. Eine Warnausgabeeinheit 7 hat eine Kontrolllampe 8, eine Sirene 9, einen Lautsprecher 10 und eine Anzeige 11 , auf der im Klartext ein Warngrund und ein Warnverhalten ausgegeben werden können. über den Lautsprecher 10 lassen sich mittels einer synthetischen Stimme der Warngrund und das Warnverhalten auch akustisch ausgeben. Die Sirene 9 dient zur Signalisierung einer Warnung und hat eine Weckfunktion, um auf eine eingegangene Warnmeldung aufmerksam zu machen. Die Warnausgabeeinheit 7 kann optional auch eine Schnittstelle enthalten, um ein Warnsignal an ein weiteres Gerät zu übermitteln.

Der Empfänger 2 umfasst darüber hinaus einen Taster 12, der zum einen zur Funktionsüberprüfung des Empfängers 2 dient, zum anderen, um den Empfänger in einen anderen Modus, beispielsweise in einen Konfigurationsmodus oder in einen Warnmodus, zu versetzen. Das Umschalten in einen anderen Modus kann durch einen Signalton über den Lautsprecher 10 bestätigt werden.

Bevorzugt befindet sich der Empfänger im Auslieferungszustand bereits im Konfigurationsmodus. In diesem Fall ist keine gültige Konfiguration in dem

Speicher e des Empfängers 2 abgespeichert. Eine Konfiguration muss nur dann vorgenommen werden, wenn dem erfindungsgemäßen System nicht nur individuelle Warnzonen, sondern auch vorher festgelegte Warnregionen übermittelt werden sollen, oder wenn eine solche Funktion wenigstens optional möglich sein soll. Hierzu muss der Empfänger 2 dem Sender 1 seine geografische Position übermitteln.

Um die Konfiguration einfach, sicher und genau durchzuführen und dem Datenschutzbedürfnis der Bürger Rechnung zu tragen, wird vorzugsweise die Konfiguration anonym vorgenommen. Der Nutzer meldet sich über das Internet bei einem Server an und gibt die Seriennummer des Empfängers 2 und die genaue Adresse des Installationsorts ein. Aus diesen Angaben ermittelt der Server die genauen geografischen Koordinaten des Systems sowie die Codierungen der Warnregionen, die für den Installationsort von Relevanz sind.

Der Benutzer wird nun aufgefordert, den Empfänger 2 durch mehrfaches Drücken des Tasters 12 in den Konfigurationsmodus zu versetzen. Der Server, der mit dem Sender 1 verbunden ist, sendet nun über den Sender 1 eine Konfigurationsmeldung über das Funknetzwerk. Ein Beispiel einer derartigen Konfigurationsmeldung 13 ist in Fig. 3 gezeigt.

Die Konfigurationsmeldung umfasst die Seriennummer des Empfängers 2, der konfiguriert werden soll, sowie optional alle Konfigurationsdaten wie beispielsweise die geografischen Koordinaten des Aufstellungsorts und/oder festgelegte Warnregionen. Bevorzugt wird die Konfigurationsmeldung von einem Sender 1 nur in der Senderegion ausgesendet, in der sich der Installationsort befindet. Allerdings kann das Aussenden der Konfigurationsmeldung auch zentralisiert sein. Werden mit dem System ausschließlich individuell festgelegte Warnzonen anhand von Parametern ermittelt, ist eine Konfiguration des Empfängers 2 nicht notwendig. Soll allerdings eine Berechnung für den Empfang von Warnmeldungen vorgenommen werden, so kann die Konfigurationsmeldung dafür verwendet werden, um die entsprechenden Daten von dem Benutzer im Vorhinein abzufragen.

Alternativ zu der manuellen Eingabe der Seriennummer in einen Serverrechner über das Internet kann dieser Prozess auch durch einen CaII Center Agenten per Telefon erfolgen, nachdem der Benutzer eine ihm vorgegebene Nummer angerufen hat. Vorzugsweise wird hierbei die Konfigurationsdienstleistung dem Benutzer in Rechnung gestellt. Dies kann beispielsweise mittels eines Anrufs über eine kostenpflichtige Rufnummer oder den Versand einer kostenpflichtigen Premium-SMS geschehen, wobei der Benutzer eine spezielle Pin-Nummer eingeben muss, anhand derer er eindeutig identifizierbar ist. Der Server ist in diesem Fall mit geeigneten Abrechnungssystemen zu verbinden.

Sobald der Empfänger 2 im Konfigurationsmodus ist und der Sender 1 eine Konfigurationsmeldung 13 aussendet, prüft der Decoder 4 den empfangenen Datenstrom daraufhin, ob eine gültige Konfigurationsmeldung 13 vorliegt. Die Konfigurationsmeldungen werden bevorzugt an eine bestimmte Funkadresse

(RIC) übertragen. Der Decoder 4 wertet im Konfigurationsmodus nur Meldungen aus, die an diese Adresse gerichtet sind. Sobald eine Konfigurationsmeldung 13 vom Empfänger 2 erkannt ist, wird die übertragene Seriennummer mit der Seriennummer des Empfängers 2 verglichen. Nur bei übereinstimmung der Seriennummern wird die Konfigurationsmeldung 13 weiter verarbeitet.

Die Konfigurationsmeldung 13 besteht vorzugsweise aus 74 Hexadezimalziffern oder alternativ aus BCD-Ziffern oder ähnlichen Codes. Hierzu ist die Konfigurationsmeldung in unterschiedliche Teile unterteilt. In den ersten 11 Hexadezimal-Ziffern ist die Seriennummer 131 des Geräts codiert. Die 12. Hexadezimal-Ziffer 132 codiert die Position der geografischen Koordinaten. Darin ist die Lage im groben Bereich unterschieden, nämlich nach Nord- oder Südhalbkugel bzw. danach, ob der Installationsort östlich oder westlich des Nullmeridians liegt. Die Hexadezimal-Ziffer ist 4 Bit lang. Im höchsten Bit wird codiert, ob der Ort auf der Nord- oder Südhalbkugel liegt (Nordhalbkugel = 0; Südhalbkugel = 1 ). Das niederwertigste Bit kennzeichnet die Lage in Bezug auf den Nullmeridian (Ost = 0; West = 1 ).

Die folgenden zwei Hexadezimal-Ziffern 133 beschreiben den Längengrad (0° bis 180°), der in 8 Bit hexadezimal codiert ist. Der weitere Teil 134, der aus drei Hexadezimal-Ziffern besteht (entspricht 12 Bit), enthält die Minuten und Sekunden des Längengrades, die als Bogensekunden im Bereich von 0 bis 3599 ebenfalls hexadezimal codiert sind.

Die Konfigurationsmeldung 13 enthält in den folgenden beiden Abschnitten 135, 136 die Angaben zum Breitengrad, die entsprechend den Längenangaben ebenfalls hexadezimal codiert sind. In dem nächsten Abschnitt 137 sind fünf Warnzonen codiert. Jede der Warnzonen umfasst 10 Hexadezimal-Ziffern, was 40 Bit entspricht. Wenn weniger als fünf Warnzonen in der Konfigurationsmeldung übertragen werden sollen, so sind die ungenutzten Warnzonen mit einem Freihaltecode aufzufüllen (OxFFFFFFFFFF). Der letzte Teilabschnitt der Konfigurationsmeldung 13 umfasst eine Prüfziffer 138, die aus 2 Hexadezimal-Ziffern besteht und somit 8 Bit lang ist. Vorzugsweise wird die

Prüfziffer 138 nach dem CRC-8-Verfahren über alle Konfigurationsdaten übermittelt.

Der Decoder 4 überprüft die Prüfziffer 138 und schreibt bei Richtigkeit der Prüfziffer 138 und bei übereinstimmung der im Gerät gespeicherten Seriennummer mit der übertragenen Seriennummer 131 die empfangenen geografischen Koordinaten in den Speicher 6. Die empfangenen Warnregionen werden bevorzugt ebenfalls im Speicher 6 abgespeichert. Der Speicher 6 ist als nichtflüchtiger Speicher konstruiert, so dass er bei Ausfall der Energieversorgung nicht gelöscht wird. Nach dem Abspeichern des Installationsorts als geografische Koordinaten und der Warnregionen schaltet der Empfänger 2 automatisch vom Konfigurationsmodus in den Warnmodus. Gleichzeitig kann der Benutzer durch eine akustische oder optische Anzeige über den Lautsprecher 10 bzw. die Kontrollleuchte 8 darüber informiert werden.

Wenn im Empfänger 2 vor dem Einschalten des Konfigurationsmodus bereits gültige Konfigurationsdaten in seinem Speicher 6 abgespeichert sind und innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne keine gültige Konfigurationsmeldung 13 empfangen werden kann, schaltet der Empfänger 2 selbstständig in den Warnmodus zurück.

Im Warnmodus überprüft der Decoder 4 den empfangen Datenstrom auf eine gültige Warnmeldung, die auf eine bestimmte Funkadresse (RIC) übertragen wird. Alle anderen Module können aus Stromspargründen abgeschaltet sein, so dass der Empfänger erst dann eingeschaltet wird, wenn eine Warnmeldung 14 erkannt wird. Alternativ kann von dem Sender 1 auch eine so genannte Warninformation ausgestrahlt werden, die lediglich signalisiert, dass eine Warnmeldung ausgesandt wird, und die dazu dient, dass der Decoder 4 erkennt, dass die Komponenten des Empfängers 2 einzuschalten sind, die eine Verarbeitung einer Warnmeldung vornehmen z.B. der Prozessor, um die Warnmeldung 14 zu empfangen.

Werden mit dem System sowohl festgelegte Warnregionen als auch individuelle Warnzonen übertragen, muss eine Entscheidung stattfinden, um welche Art von

Warngebiet es sich handelt. Dazu ist in der Warnmitteilung bzw. Warnmeldung bevorzugt der Typ des Warngebiets umfasst. Der Typ des Warngebiets wird durch den Erfassungsalgorithmus des Empfängers 2 ausgewertet.

Die Warnmeldung 14 besteht deshalb bevorzugt aus einem ersten Teil 141 und einem zweiten Teil 142. Der erste Teil 141 umfasst bevorzugt den Typ des Warngebietes. Der zweite Teil 142 ist abhängig vom Typ des Warngebietes aufgebaut. Der Warngebietstyp kann entweder die im Vorhinein definierte Warnregion oder eine dynamisch festgelegte Warnzone sein, die situationsbedingt unterschiedliche Form und Größe haben kann. Bevorzugt ist der Typ des Warngebiets eine 4 Bit große Zahl. Beispielsweise steht eine 0 für die übertragung einer festgelegten Warnregion und eine 1 für eine individuelle Warnzone. Hiervon abhängig unterscheidet sich der zweite Teil 142 der Warnmeldung 14. Fig. 4 zeigt eine Warnmeldung 14 mit zwei Warnregionen, Fig. 5 eine Warnmeldung 14 mit einer individuellen Warnzone.

Bei einer Warnmeldung 14 mit zwei Warnregionen (Fig. 4) umfasst der zweite Teil 142 zwei Warnregionen R1 , R2, einen Warngrund 15 und ein Warnverhalten 16, wobei Warngrund 15 und Warnverhalten 16 jeweils durch eine Hexadezimal-Ziffer repräsentiert werden. Somit lassen sich insgesamt 16 Warngründe 15 und 16 Warnverhalten 16 codieren. Insgesamt besteht der zweite Teil 142 aus 24 Hexadezimal-Ziffern.

Eine Prüfziffer 17 bildet den letzten Abschnitt des zweiten Teils 142 der Warnmeldung 14. Die Prüfziffer 17 ist bevorzugt nach dem CRC-8-Verfahren über alle Warndaten ermittelt; sie ist insgesamt 8 Bit lang.

Wird nur eine Warnregion R1 gewarnt, so wird die zweite Warnregion R2 mit einem Platzhalter gefüllt (beispielsweise "Füllcode" OxFFFFFFFFFF). Wenn eine oder mehrere der niederwertigen Hexadezimal-Ziffern einer Warnregion R1 , R2 den Wert 0 besitzen, können alle Zonen gewarnt werden, deren Hexadezimal-Ziffern-Code die gleichen höherwertigen Hexadezimal-Ziffern besitzt.

Eine Warnmeldung 14 mit einer individuellen Warnzone Z ist in Fig. 5 dargestellt. Der zweite Teil 142 der Warnmeldung 14 umfasst als Warnparameter 18 den Mittelpunkt bzw. das Zentrum der Warnzone Z in Form von geografischen Koordinaten, die als Längengrad und Breitengrad beschrieben sind. Darüber hinaus schließt der zweite Teil 142 die Form 19 der Warnzone, eine erste Abmessung 20, optional eine zweite Abmessung, wenn die Form 19 eine rechteckige oder elliptische Form ist, und ebenfalls optional, wie in Fig. 5 gezeigt, einen Maßstab 21 für die Größe der Warnzone Z ein. Weitere Bestandteile der Warnmeldung 14 sind der Warngrund 15 und das Warnverhalten 16, jeweils als eine Hexadezimal-Ziffer, sowie eine Prüfziffer 17, die aus zwei Hexadezimal-Ziffern besteht.

In den Figuren 5, 6 und 7 wird eine Warnmeldung dargestellt, bei der eine individuelle Warnzone Z übertragen wird. Die Figur 5 zeigt eine zweiteilige Warnmeldung mit einem ersten Teil 141 und einem zweiten Teil 142. Die Figuren 6 und 7 zeigen jeweils eine einteilige Warnmeldung 140, wobei der eine Teil 140 aus Figur 6 dem zweiten Teil 142 aus Figur 7 entspricht. Der Teil 140 aus Figur 7 zeigt eine Warnmeldung 14, die lediglich die Parameter 18 und eine Prüfziffer 17 umfasst, jedoch keinen Warngrund und kein Warnverhalten.

Mit Bezug auf die Figuren 5 bis 7 wird der Warnmeldungsteil 140, 142 im Folgenden detailliert beschrieben:

Das Warnzentrum 22, das in geografischen Koordinaten abgebildet ist, wird mit einer 21 Bit großen Folge für den Längengrad und einer ebenfalls 21 Bit großen Folge für den Breitengrad in der Warnmeldung 14 codiert. Die jeweils ersten 8 Bit des Längengrads und des Breitengrads repräsentieren die Gradzahl, die folgenden 12 Bit die Anzahl der Sekunden. Das letzte Bit repräsentiert die Lage des Längengrades (0 = Ost; 1 = West) bezüglich des Nullmeridians bzw. die Lage des Breitengrades (0 = Nord; 1 = Süd). Die Form 19 der Warnzone Z wird in dieser Ausführungsform in einem Bit übertragen. Hierbei ist das Bit auf 0 gesetzt, wenn die Form quadratisch ist. Das Bit hat den Wert 1 bei einer kreisförmigen Warnzone Z. Sollen auch rechteckige oder elliptische Warngebiete gewarnt werden, muss die Form 19 durch 2 Bit dargestellt werden.

Die Größe der Warnzone Z wird über die erste Abmessung 20 (8 Bit) und dem Maßstab 21 (1 Bit) codiert. Hat das Bit des Maßstabs 21 den Wert 0, so kann die Größe (bei Kreisform der Radius, bei quadratischer Form die halbe Kantenlänge) der Warnzone zwischen 1 und 256 Bogensekunden liegen. In diesem Fall entspricht der Wert der ersten Abmessung 20 dem Radius bzw. der halben Kantenlänge in Bogensekunden plus einer Bogensekunde.

Hat das Bit des Maßstabs 21 den Wert 1 , so entspricht das Produkt aus der ersten Abmessung 20 und 20 Bogensekunden dem Radius bzw. der halben Kantenlänge in Bogensekunden plus 260 Bogensekunden (Größe = (Abmessung * 20 Bogensek.) + 260 Bogensek.). Somit liegt der Radius bzw. die halbe Kantenlänge zwischen 260 Bogensekunden (Abmessung 20 gleich 0) und 5380 Bogensekunden (Abmessung 20 gleich 255).

Die Abmessung (20) des Warngebiets korrespondiert folglich mit dem Durchmesser eines kreisförmigen Warngebiets bzw. mit den Kantenlängen eines rechteckigen Warngebiets.

In Europa entspricht eine Bogensekunde in etwa einer geografischen Breite von 31 Metern und einer geografischen Länge von 20 Metern. Dies führt dazu, dass die tatsächlich beschriebenen Gebiete keine Kreisform oder quadratische Form besitzen, sondern eine Ellipse bzw. ein Rechteck bilden. Dieser "Fehler" kann dadurch kompensiert werden, dass sich die Angabe des Durchmessers bzw. der Kantenlänge der Warnzone Z jeweils auf eine Ausbreitung nur in geografischer Länge oder nur in geografischer Breite bezieht. Dem Empfänger 2 muss während der Konfiguration lediglich eine Information über den "Fehler" mitgegeben werden. Dieser Korrekturfaktor betrifft das Verhältnis einer Wegstrecke von einer Bogensekunde in Längsrichtung zu einer Bogensekunde in Breitenrichtung am Standort des Gerätes.

Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zum übermitteln einer Warnmeldung in einem Funkrufnetz von einem Sender an einen Empfänger die folgenden Schritte: Im ersten Schritt wird eine Warnmeldung 14 mittels eines Erstellungsalgorithmus erzeugt, wobei die Warnmeldung wenigstens die

Parameter 18 der individuellen Warnzone umfasst und optional eine Prüfziffer 17 enthält. Mittels des Auswertealgorithmus des Empfängers 2 wird überprüft, ob der abgespeicherte Standort des Empfängers 2 in der Warnzone Z liegt.

Können mit dem Verfahren sowohl vorher festgelegte Warnregionen R1 , R2 oder eine individuelle Warnzone Z übertragen werden, wird mittels des Erstellungsalgorithmus des Senders 1 eine Warnmeldung erzeugt, die aus einem ersten Teil 141 und einem zweiten Teil 142 besteht, wobei im ersten Teil 141 der Typ des Warngebiets abgelegt ist. In dem zweiten Teil 142 der Warnmeldung 14 sind Parameter 18 definiert, die das Warngebiet, den Warngrund 15, das Warnverhalten 16 und optional eine Prüfziffer 17 umfassen. Die erzeugte Warnmeldung wird von dem Sender 1 ausgesandt und von einem Empfänger 2 in dem Funkrufnetz empfangen. Der erste Teil 141 der Warnmeldung 14 wird in dem Empfänger 2 automatisch mittels eines Erfassungsalgorithmus ausgelesen. Anhand des ersten Teils 141 der Warnmeldung 14 wird festgelegt, ob das Warngebiet eine vordefinierte Warnregion R1 , R2 oder eine individuelle Warnzone Z ist. Anhand der Parameter 18 im zweiten Teil 142 der Warnmeldung 14, die entweder die Warnregion R1 , R2 oder die individuelle Warnzone Z repräsentieren, wird mittels eines Auswertealgorithmus nach dem Auslesen überprüft, ob der im Speicher 6 des Empfängers 2 abgespeicherte Standort des Empfängers 2 innerhalb des Warngebiets liegt. Ist dies der Fall, wird ein Warnsignal an einer Warnausgabeeinheit 7 ausgegeben.

Bevorzugt wird bei dem Verfahren zu dem Empfang einer Warnmeldung in einem Empfänger nach dem automatischen Empfangen der Warnmeldung 14 mittels eines Erfassungsalgorithmus die Warnmeldung ausgelesen und eine Prüfsumme über alle betroffenen Daten-Bits der Warnmeldung 14 ermittelt und mit der Prüfsumme 17, die mit der Warnmeldung 14 übertragen wird, verglichen. Stimmen die Prüfsummen nicht überein, so wird die Warnmeldung 14 verworfen. Da der Sender 1 innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls die Warnnachricht mehrfach aussendet, beispielsweise 10 Mal hintereinander, akzeptiert der Empfänger 2 die Nachricht erst nach mehrfachem z.B. 3-fachem Empfang mit korrekter Prüfziffer 17 und gleichem Warninhalt als gültige

Warnung. Durch diese Maßnahme kann die Fehlauslösequote dramatisch gesenkt werden.

Bei der überprüfung der Position des Empfängers 2 bzgl. des Warngebiets mittels des Auswertealgorithmus wird, wenn eine Warnregion R1 , R2 in der

Warnmeldung 14 übermittelt wird, bestimmt, ob die Warnregion oder eine

"höherwertige Warnregion" (diese zeichnet sich durch mehrere Nullen am Ende des Hexadezimal-Codes der Warnregion aus) mit der im Empfänger 2 abgespeicherten Warnregion R1 , R2 korrespondiert. Wird keine übereinstimmung festgestellt, so wird die Warnmeldung 14 verworfen.

Im Falle einer Warnmeldung 14 mit einer Warnzone Z wird in dem Empfänger 2 mittels des Auswertealgorithmus überprüft, ob der abgespeicherte Standort des Empfängers 2 in der Warnzone Z liegt.

Bei einer quadratischen Warnzone Z wird überprüft, ob der übertragene Längengrad des Warnmittelpunkts 22 um weniger als die halbe Kantenlänge (gebildet aus Abmessung 20 und Maßstab 21 ), gegebenenfalls nach Umrechnung mit einem Korrekturfaktor, abweicht. Die gleiche überprüfung wird dann für den Breitengrad durchgeführt. Ist die Abweichung innerhalb der vorgegebenen Grenzen, so liegt eine gültige Warnmeldung 14 vor.

Bei einer kreisförmigen Warnzone wird die Differenz zwischen dem Standort des Empfängers 2 und dem Zentrum 22 berechnet. Dazu wird das geometrische Mittel aus der Abweichung in Längsrichtung und der Abweichung in Breitenrichtung (jeweils in Bogensekunden) ermittelt. Gegebenenfalls wird vorher der abgespeicherte Korrekturfaktor berücksichtigt. Ist der Abstand kleiner als die Hälfte der mit der Warnmeldung 14 übermittelten Radius (gebildet aus der ersten Abmessung 20 und dem Maßstab 21 ) der Warnzone Z, so liegt eine gültige Warnmeldung 14 vor.

Bei einer gültigen Warnmeldung wird an der Sirene 9 des Empfängers 2 ein Warnton ausgegeben, der beispielsweise in Form eines SOS-Signals sein kann. Der Sirenenton wird jedoch nach einer gewissen Zeit abgeschaltet oder

ertönt in Intervallen, bis der Taster 12 am Empfänger 2 gedrückt wird. Gleichzeitig wird die Kontrollleuchte 8 angesteuert oder alternativ eine Signallampe. Zusätzlich erfolgt vorzugsweise eine Ausgabe des Warngrundes 15 und des Warnverhaltens 16 als Ansage mit vorab aufgenommenen Sprachansagen über den Lautsprecher 10 oder im Klartext an der Anzeige 11 des Empfängers 2.