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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben
eines Rundfunkempfängers.
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Ein
Rundfunkempfänger, beispielsweise ein Radio, insbesondere
ein Autoradio, oder ein Fernseher, ermöglichen grundsätzlich
einen Empfang von Rundfunkprogrammen unterschiedlicher Rundfunksender.
Die Rundfunksender strahlen Rundfunkprogramme von unterschiedlichen
Sendestationen aus. Grundsätzlich wird das gleiche Rundfunkprogramm von
unterschiedlichen Sendestationen auf unterschiedlichen Frequenzen,
insbesondere Trägerfrequenzen, ausgestrahlt. Bei Gleichwellennetzen
kann das Rundfunkprogramm, das in einem Ensemble enthalten ist oder
auch in einem herkömmlichen Rundfunknetz ausgestrahlt wird,
auch genauso oder vergleichbar in einem anderen Ensemble enthalten sein,
wobei dieses andere Ensemble auf einer anderen Trägerfrequenz
liegt. Dies betrifft insbesondere Datendienste, beispielsweise Verkehrsinformationen.
Unter einem Ensemble wird in diesem Zusammenhang die Gesamtheit
aller Programme verstanden, die in einem Gleichwellennetz auf einem
vorgegebenen Kanal ausgestrahlt werden. Bei einem Gleichwellennetz
unter DAB hat ein derartiger Kanal eine Bandbreite von 1,5 MHz.
Der Rundfunkempfänger gibt das Rundfunkprogramm störungsfrei
aus, wenn die Empfangsleistung der entsprechenden Sendestation an
der Position des Rundfunkempfängers größer
oder gleich einer Mindestempfangsleistung des Rundfunkempfängers
ist.
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Die
Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Betreiben eines Rundfunkempfängers
zu schaffen, die einfach einen störungsfreien Rundfunkempfang
mit dem Rundfunkempfänger ermöglichen.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen
Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die
Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Betreiben eines Rundfunkempfängers. Dabei wird eine
Position des Rundfunkempfängers ermittelt. Ferner wird
eine Richtung ermittelt, in die sich der Rundfunkempfänger
bewegt. Anhand einer Funkausbreitungsprognose wird ausgehend von
der ermittelten Position des Rundfunkempfängers in der
ermittelten Richtung die Empfangsleistung zumindest des einen Rundfunksenders
auf der vorgegebenen Frequenz ermittelt. Die vorgegebene Frequenz
wird weiter empfangen, falls die ermittelte Empfangsleistung ausgehend
von der ermittelten Position für eine vorgegebene Strecke in
der ermittelten Richtung größer oder gleich einer vorgegebenen
Mindestempfangsleistung des Rundfunkempfängers ist. Es
wird automatisch eine alternative Frequenz zum Empfang eingestellt,
falls die ermittelte Empfangsleistung ausgehend von der ermittelten
Position für die vorgegebene Strecke in der ermittelten
Richtung kleiner als die vorgegebene Mindestempfangsleistung des
Rundfunkempfängers ist.
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Dies
ermöglicht, dass bei einer Bewegung des Rundfunkempfängers
in der ermittelten Richtung ein Rundfunkprogramm, das auf der vorgegebenen Frequenz
durch den Rundfunksender ausgestrahlt wird, vorzugsweise möglichst
störungsfrei empfangen werden kann, da lediglich dann auf
die alternative Frequenz gewechselt wird, wenn ausgehend von einem
aktuellen Zeitpunkt voraussichtlich auch in naher Zukunft die alternative
Frequenz vorzugsweise möglichst störungsfrei empfangen
werden kann. Dabei kann die vorgegebene Mindestempfangsleistung größer
als eine tatsächliche Mindestempfangsleistung des Rundfunkempfängers
sein. Die vorgegebene Strecke kann beispielsweise neunzig Prozent
der Gesamtstrecke umfassen, für die die Empfangsleistung
in der ermittelten Richtung überprüft wird. Die Funkausbreitungsprognose
kann mittels eines Funkausbrei tungsprognoseverfahrens erstellt werden
und auf einer Speichervorrichtung des Rundfunkempfängers
abgespeichert sein. Alternativ dazu kann das Funkausbreitungsprognoseverfahren
während des Betriebs des Rundfunkempfängers von
dem Rundfunkempfänger durchgeführt werden. Die
vorgegebene Strecke repräsentiert in diesem Zusammenhang eine
vorgegebene Streckenlänge.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Route ermittelt, entlang
der sich der Rundfunkempfänger bewegt. Anhand der Funkausbreitungsprognose
wird ausgehend von der ermittelten Position des Rundfunkempfängers
entlang der ermittelten Route die Empfangsleistung zumindest des
einen Rundfunksenders auf der vorgegebenen Frequenz ermittelt. Die
vorgegebene Frequenz wird weiter empfangen, falls die ermittelte
Empfangsleistung zumindest für einen vorgegebenen Teilabschnitt
der ermittelten Route größer oder gleich der vorgegebenen Mindestempfangsleistung
des Rundfunkempfängers ist. Es wird automatisch die alternative
Frequenz zum Empfang eingestellt, falls die ermittelte Empfangsleistung
für den vorgegebenen Teilabschnitt der ermittelten Route
kleiner als die vorgegebene Mindestempfangsleistung des Rundfunkempfängers
ist. Dies trägt besonders wirkungsvoll dazu bei, dass ausgehend
von einem aktuellen Zeitpunkt in naher Zukunft das Rundfunkprogramm
vorzugsweise möglichst störungsfrei empfangen
werden kann, da durch die vorgegebene Route zukünftige
Positionen des Rundfunkempfängers vorgegeben sind und da
die alternative Frequenz nur dann zum Empfang eingestellt wird,
wenn auch an diesen zukünftigen Positionen die Empfangsleistung
größer oder gleich der Mindestempfangsleistung
ist. Die Route kann beispielsweise mittels eines Navigationsgeräts
ermittelt werden. Das Navigationsgerät kann den Rundfunkempfänger
umfassen. Alternativ dazu kann der Rundfunkempfänger das
Navigationsgerät umfassen oder der Rundfunkempfänger
und das Navigationsgerät können miteinander gekoppelt
sein. Der Teilabschnitt der Route kann beispielsweise neunzig Prozent
der mittels der Funkausbreitungsprognose überprüften Route
umfas sen. Die Route kann zusätzlich oder alternativ zu
der Richtung ermittelt werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Funkausbreitungsprognose
für ein vorgegebenes Gebiet um die ermittelte Route und/oder
die vorgegebene Strecke in der ermittelten Richtung ermittelt. Dies
ermöglicht, bei dem Erstellen der Funkausbreitungsprognose
Streuungen zu berücksichtigen, die in dem vorgegebenen
Gebiet auftreten und sich auf die ermittelte Route bzw. für
die vorgegebene Strecke in der ermittelten Richtung auswirken.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die alternative
Frequenz anhand der Funkausbreitungsprognose so ermittelt, dass
die Empfangsleistung auf der alternativen Frequenz ausgehend von
der ermittelten Position für die vorgegebene Strecke in
der ermittelten Richtung größer oder gleich der vorgegebenen
Mindestempfangsleistung des Rundfunkempfängers ist. Alternativ
dazu kann die alternative Frequenz anhand der Funkausbreitungsprognose
so ermittelt werden, dass die Empfangsleistung auf der alternativen
Frequenz zumindest entlang des Teilabschnitts der ermittelten Route
größer oder gleich der vorgegebenen Mindestempfangsleistung des
Rundfunkempfängers ist. Dies trägt dazu bei, dass
nicht unnötigerweise auf die alternative Frequenz umgestellt
wird und dass nur dann auf die alternative Frequenz umgestellt wird,
wenn vorzugsweise zumindest zum Großteil der vorgegebenen Strecke
oder der voraus liegenden Route der störungsfreie Empfang
möglich ist.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Funkausbreitungsprognose
von dem Rundfunkempfänger durchgeführt. Dies ermöglicht
den störungsfreien Empfang des Rundfunkprogramms auch außerhalb
von Gebieten, für die die Funkausbreitungsprognose bekannt
ist, oder falls keine Funkausbreitungsprognose vorliegt.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform eines Rundfunkempfängers,
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2 eine
zweite Ausführungsform des Rundfunkempfängers,
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3 ein
Ablaufdiagramm eines Programms zum Betreiben des Rundfunkempfängers.
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Elemente
gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend
mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Ein
Rundfunkempfänger 2 (1) umfasst eine
Positionsbestimmungsvorrichtung 4, eine Funkausbreitungsprognose-Datenbank 6,
eine Recheneinheit 8, eine Speichervorrichtung 10 und
eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 12. Der Rundfunkempfänger 2 umfasst
beispielsweise ein Fernsehgerät und/oder ein Radio, insbesondere
ein Fernsehgerät, das in einem Kraftfahrzeug angeordnet
ist, bzw. ein Autoradio oder ein tragbares Fernsehgerät
oder ein tragbares Radio.
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Die
Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 12 ermöglicht das
Einstellen einer vorgegebenen Frequenz einer Sendestation eines
Rundfunksenders. Ferner ermöglicht die Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 12 das
Anzeigen der eingestellten Frequenz und/oder des eingestellten Rundfunksenders.
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Die
Positionsbestimmungsvorrichtung 4 ermöglicht ein
Ermitteln einer aktuellen Position POS (3) des Rundfunkempfängers 2.
Die Positionsbestimmungsvorrichtung 4 ermittelt die aktuelle
Position POS des Rundfunkempfängers 2 beispielsweise durch
Auswertung von Laufzeiten von Rundfunksignalen unterschiedlicher
Sendestationen, beispielsweise von drei unterschiedlichen Sendestationen. Falls
die geografische Position der entsprechenden Rundfunksender bekannt
ist, bei spielsweise weil diese von den entsprechenden Rundfunksendern
ausgestrahlt werden oder weil diese in einer Rundfunksender-Datenbank 16 (2)
abgespeichert sind, kann die aktuelle Position POS des Rundfunkempfängers 2 durch
Bildung des geografischen Schnittpunktes der aus den Laufzeiten
ermittelten Abstände zwischen dem Rundfunkempfänger 2 und
den drei unterschiedlichen Sendestationen ermittelt werden. Alternativ
dazu kann die Positionsbestimmungsvorrichtung 4 einen GPS-Empfänger
umfassen. Ferner kann die Position POS des Rundfunkempfängers 2 mittels
einer Koppelnavigation ermittelt werden.
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In
der Funkausbreitungsprognose-Datenbank 6 sind vorzugsweise
Daten einer Funkausbreitungsprognose abgespeichert. Ein Funkausbreitungsprognoseverfahren
zum Erstellen der Funkausbreitungsprognose kann außerhalb
des Rundfunkempfängers 2 durchgeführt
werden und die fertige Funkausbreitungsprognose kann dann in der
Funkausbreitungsprognose-Datenbank 6 abgespeichert werden.
Falls das Funkausbreitungsprognoseverfahren außerhalb des
Rundfunkempfängers 2 durchgeführt wird,
kann die Funkausbreitungsprognose mittels eines Datendienstes eines
Rundfunksenders übertragen werden.
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Alternativ
oder zusätzlich zu der Funkausbreitungsprognose-Datenbank 6 weist
der Rundfunkempfänger 2 eine Geländedatenbank 14 und
die Rundfunksender-Datenbank 16 auf (2).
Dies ermöglicht, das Funkausbreitungsprognoseverfahren mittels
des Rundfunkempfängers 2 abzuarbeiten.
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Ein
derartiges Funkausbreitungsprognoseverfahren ist beispielsweise
aus
"The Mobile Radio Propagation Channel" von J. D. Parsons,
Pentech Press, London 1992, in Kapitel 3 und 4 bekannt.
Insbesondere ist dort ein Beispiel für ein Funkausbreitungsmodell
für UHF und VHF in Kapitel 4.3.3 "The Okumura Method" einführungsweise
erklärt. Ferner ist dort die Originalarbeit von Okumura
zitiert.
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Die
Geländedatenbank 14 ist beispielsweise eine Geländerasterdatenbank.
Die Geländerasterdatenbank umfasst beispielsweise Daten
geografischer Positionen der Erdoberfläche im Raster mit
einer Maschengröße von beispielsweise einem Quadratkilometer.
Alternativ dazu kann die Geländerasterdatenbank eine kleinere
oder größere Maschengröße aufweisen.
Beispielsweise kann die Auflösung des Rasters abhängig
von einer Speicherkapazität der Geländedatenbank 14 vorgegebenen
werden. Die geografischen Positionen der Erdoberfläche
umfassen vorzugsweise Höhendaten des Geländes über
normal Null, beispielsweise bezogen auf das WGS84 Erdellipsoid.
Zusätzlich können Bebauungsdaten in der Geländedatenbank 14 abgespeichert
sein. Die Bebauungsdaten können beispielsweise in Kennungsstufen
abgespeichert sein. Beispielsweise steht eine erste Kennung für
ein bebautes Gebiet, eine zweite Kennung für ein Waldgebiet,
eine dritte Kennung für ein offenes Gelände und/oder
eine vierte Kennung für ein Gewässer, beispielsweise
einen Fluss, einen See oder ein größeres Gewässer.
Ferner kann die Geländedatenbank 14 Straßeninformationen,
insbesondere eine Straßenkarte umfassen. Ferner können in
der Geländedatenbank 14 Informationen über
eine geplante Route ROUTE abgespeichert sein.
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Alternativ
oder zusätzlich zu der Geländedatenbank 14 in
dem Rundfunkempfänger 2 können die entsprechenden
Geländedaten auch dynamisch von einem Navigationssystem
bezogen werden oder dynamisch von dem Rundfunksender empfangen werden,
beispielsweise über einen Datendienst des entsprechenden
Rundfunksenders. Alternativ kann auch als Vereinfachung grundsätzlich
ein offenes Gelände gleicher Höhe angenommen werden.
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Auf
der Rundfunksender-Datenbank 16 sind vorzugsweise Daten
bezüglich der Funksysteme der Sendestationen, Trägerfrequenzen
der Sendestationen, Leistungen der Sendestationen, Antennendiagramme
der Sendestationen, die repräsentativ sind für
eine Richtwirkung der Antenne, bezogen auf das Sendemaximum, die
geografischen Koordinaten der Sendestationen und/oder die Höhe
der Sendeantennen der Sendestationen über der Geländehöhe
abgespeichert sein. Alternativ dazu können die Daten der
Rundfunksender-Datenbank 16 auch dynamisch von einem Navigationssystem
oder von dem Datendienst des entsprechenden Rundfunksenders bezogen
werden.
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Auf
der Speichervorrichtung 10 ist vorzugsweise eine Empfängerempfindlichkeit
abgespeichert, die beispielsweise durch eine Mindestempfangsleistung
P_MIN des Rundfunkempfängers 2 angegeben ist.
Ferner können auf der Speichervorrichtung 10 interne
Kabelverluste und ein Empfangsantennengewinn, der repräsentativ
ist für die Richtwirkung der entsprechenden Antenne in
der Elevation, und/oder ein Empfangsantennendiagramm, insbesondere
horizontal oder vertikal, abgespeichert sein.
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Auf
der Speichervorrichtung 10 ist vorzugsweise ein Programm
(3) zum Betreiben des Rundfunkempfängers 2 abgespeichert.
Das Programm dient dazu, einen möglichst störungsfreien Rundfunkempfang
mittels des Rundfunkempfängers zu ermöglichen,
insbesondere wenn dieser bewegt wird. Das Programm wird vorzugsweise
von der Recheneinheit 8 abgearbeitet, die auch als Vorrichtung zum
Betreiben des Rundfunkempfängers 2 bezeichnet
werden kann.
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Das
Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S1 gestartet, in dem
Variablen initialisiert werden, beispielsweise beim Einschalten
des Rundfunkempfängers 2.
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In
einem Schritt S2 wird die aktuelle Position POS vorzugsweise mit
der Positionsbestimmungsvorrichtung 4 ermittelt.
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In
einem Schritt S3 wird eine Richtung DIR ermittelt, in die sich der
Rundfunkempfänger 2 ausgehend von der ermittelten
Position POS voraussichtlich bewegen wird. Die Richtung DIR kann
beispielsweise abhängig von der Position POS anhand der
Straßenkarte ermittelt werden. Beispielsweise kann bei
einer Fahrt auf einer Autobahn davon ausgegangen werden, dass sich
zwischen zwei Ausfahrten die Richtung DIR nur geringfügig ändert.
Alternativ oder zusätzlich kann abhängig von zwei
oder mehreren zeitlich nacheinander ermittelten Positionen POS die
Richtung DIR extrapoliert werden.
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Alternativ
oder zusätzlich zu dem Schritt S3 kann in dem Schritt S4
eine Route ROUTE ermittelt werden, der der Rundfunkempfänger 2 voraussichtlich
folgen wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Rundfunkempfänger 2 in
einem Kraftfahrzeug angeordnet ist und mit einem Navigationsgerät
gekoppelt ist, von dem Navigationsgerät umfasst ist oder
das Navigationsgerät umfasst. Dann kann die Route ROUTE
einfach von dem Navigationsgerät abgerufen werden.
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In
einem Schritt S5 wird eine Empfangsleistung P_REC zumindest eines
Rundfunksenders ausgehend von der aktuellen Position POS in der
ermittelten Richtung DIR und/oder gegebenenfalls entlang der ermittelten
Route ROUTE ermittelt. Vorzugsweise wird dazu von der Recheneinheit 8 eine
Vorauswahl möglicher Sendestationen getroffen, von denen an
der aktuelle Position POS in der ermittelten Richtung DIR bzw. entlang
der ermittelten Route ROUTE ein Empfang zu erwarten ist, der zum
Großteil vorzugsweise größer ist als
die Mindestempfangsleistung P_MIN des Rundfunkempfängers 2.
Dazu kann beispielsweise ausgehend von unterschiedlichen Positionen
entlang der ermittelten Richtung DIR bzw. entlang der ermittelten
Route ROUTE jeweils ein Abstand zu unterschiedlichen Sendestationen
mittels der Daten in der Rundfunksender-Datenbank 16 ermittelt
werden. Dann können bei der Vorauswahl beispielsweise nur
Sendestationen berücksichtigt werden, deren Abstand kleiner
als ein Maximalabstand zu den entsprechenden Positionen in der ermittelten Richtung
DIR bzw. entlang der ermittelten Route ROUTE ist. Beispielsweise
können bei einem DAB-Funknetz im L-Band bei 1,5 GHz lediglich
die Sendestationen bei der Vorauswahl berücksichtigt werden,
deren Abstand kleiner als ein Maximalabstand von 100 Kilometern
ist.
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Falls
die Funkausbreitungsprognose nicht bekannt ist, kann für
alle Sendestationen in der Vorauswahl anhand der Daten der Geländedatenbank 14 und
der Rundfunksender-Datenbank 16 die Funkausbreitungsprognose
erstellt werden. Dazu wird ein Geländeschnitt in der ermittelten
Richtung DIR und/oder entlang der ermittelten Route ROUTE von der
Sendestation zu den einzelnen Positionen in der ermittelten Richtung
DIR und/oder entlang der ermittelten Route ROUTE gelegt. Zusätzlich
zu dem Geländeschnitt kann die Funkausbreitungsprognose auch
in einem vorgegebenen Gebiet um den Geländeschnitt berücksichtigt
werden. Dies ermöglicht, bei der Prognose der Funkausbreitung
Streuungen im Gelände, beispielsweise von Gebäuden
und/oder Bergen in der Nähe des Geländeschnitts,
zu berücksichtigen. Für die Auswahl des Geländeschnitts
kann auch die Straßenkarte berücksichtigt werden.
Alternativ dazu kann die Funkausbreitungsprognose außerhalb
des Rundfunkempfängers 2 erstellt und auf der
Funkausbreitungsprognose-Datenbank 6 abgespeichert werden.
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In
einem Schritt S6 wird überprüft, ob die ermittelte
Empfangsleistung P_REC für eine vorgegebene Strecke in
der ermittelten Richtung DIR und/oder für einen vorgegebenen
Teilabschnitt der Route ROUTE kleiner als die Mindestempfangsleistung
P_MIN ist. Die vorgegebene Mindestempfangsleistung P_MIN kann dabei
größer als eine tatsächliche Mindestempfangsleistung
des Rundfunkempfängers 2 sein. Dies trägt
dazu bei, dass der störungsfreie Empfang gewährleistet
ist. Die vorgegebene Strecke kann beispielsweise neunzig Prozent
der Strecke umfassen, für die die Empfangsleistung P_REC
in der ermittelten Richtung DIR ermittelt wurde. Ferner kann der
Teilabschnitt der Route ROUTE beispielsweise neunzig Prozent der
Route ROUTE umfassen. Ferner können die Strecke bzw. der
Teilabschnitt zusammenhängen oder in Teilstrecken bzw.
Unterabschnitte aufgeteilt sein. Ist die Bedingung des Schritts
S6 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S8
fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts S6 nicht erfüllt,
so wird die Bearbeitung in einem Schritt S7 fortgesetzt und die
eingestellte Frequenz wird zum Empfang beibehalten.
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In
dem Schritt S8 wird eine alternative Frequenz ALT_FREQ abhängig
von der ermittelten Position POS, der ermittelten Richtung DIR und/oder
gegebenenfalls der ermittelten Route ROUTE ermittelt. Die alternative
Frequenz ATL_FREQ wird vorzugsweise so ermittelt, dass die Rundfunksendung
auf der alternativen Frequenz ALT_FREQ für die vorgegebene
Strecke entlang der ermittelten Richtung DIR und/oder für
den vorgegebenen Teilabschnitt der Route ROUTE zumindest mit der
Mindestempfangsleistung P_MIN empfangen werden kann.
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In
einem Schritt S9 wird die alternative Frequenz ALT_FREQ zum Empfang
eingestellt.
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In
einem Schritt S10 kann das Programm beendet werden. Vorzugsweise
wird das Programm jedoch regelmäßig während
des Betriebs des Rundfunkempfängers 2 abgearbeitet.
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- 2
- Rundfunkempfänger
- 4
- Positionsbestimmungsvorrichtung
- 6
- Funkausbreitungsprognose-Datenbank
- 8
- Recheneinheit
- 10
- Speichervorrichtung
- 12
- Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung
- 14
- Geländedatenbank
- 16
- Rundfunksender-Datenbank
- START
- Programmstart
- POS
- Position
- DIR
- Richtung
- ROUTE
- Route
- P_REC
- Empfangsleistung
- P_MIN
- Mindestempfangsleistung
- END
- Programmende
- ALT_REQ
- alternative
Frequenz
- S1–S10
- Schritte
eins bis zehn
- y
- Bedingung
erfüllt
- n
- Bedingung
nicht erfüllt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - "The Mobile
Radio Propagation Channel" von J. D. Parsons, Pentech Press, London
1992, in Kapitel 3 und 4 [0021]