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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen, Speichern
und Abhören
von Lauten, Tonfolgen und Sprache nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs
1.
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Aus
der Praxis sind eine Vielzahl an Geräten bekannt, mit denen Laute
und Töne
etc. wie z.B. Musik und Gesang einmal aufgezeichnet und mehrfach wiedergegeben
werden können.
Die ersten Tonträger bestanden
aus gravierten Rollen und Metallscheiben mit Stanzungen, dann kam
die Schallplatte, das Magnetband, danach Harddisk, Speicherchip
und GD. Bei einigen ist ein mehrmaliges Speichern auf ein und dem
selben Tonträger
(heute eher als Datenträger
bezeichnet) möglich.
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Die
Funktionsweise der neueren Geräte,
z.B. das Abtasten von pysischen Unebenheiten in der Rille einer
Schallplatte, die mittels einer Nadel und einer Spule in elektrische
Signale umgewandelt werden (und dann in einem Lautsprecher wieder
in Töne), das
Abnehmen von magnetischen Informationen beim Vorbeiführen eines
Bandes an einem TonkopF oder das berührungslose Lesen von digitalen
Informationen durch einen Laser gilt als bekannt und soll hier nicht
weiter erläutert
werden.
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Es
gibt zwar noch andere technologische Speicher- und Abspielmöglichkeiten
(auch dies kann man im weitesten Sinne als Datenübertragung bezeichnen), die
ziun Teil rein wissenschaftlich, ohne nennenswerte Serienreife,
Erprobung oder Verbreitung und somit ohne Bedeutung sind, besonders
für die
hier beabsichtigte Anwenäung.
Diese Techniken werden von der Erfindung nicht weiter berührt. Folglich
stellen im großen
und ganzen bzgl. Speichern und Abspielen die vorher angeführten Medien
den gängigen
Stand der Technik dar. Auf die bloße Datenübertragung im Sinne von Daten-Transport
(z.B. über Radio-Wellen
oder opüsche
Signale) von einem Ort zum anderen, wird im folgenden noch eingegangen.
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All
diese hier beschriebenen Gerätschaften sind
technisch ausgereift, funktionieren problemlos, haben sich in der
Praxis in ihrem Einsatzgebiet durchgesetzt. Greift man jedoch spezielle
Anwendungen heraus, entstehen neue Probleme.
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Thema
ist der ständig
wachsende Straßenverkehr
und die Frage, wie kann man allgemein Daten (Laute, Tonfolgen, Sprache)
zufriedenstellend und zielgerichtet an die Personen in einem fahrenden Fahrzeug übertragen.
Der Bedarf nach nützlicher
Information, lebenswichtiger Warnung oder gar kurzweiliger Unterhaltung
ist zweifelsfrei gegeben. Um ausreichend Daten aufnehmen zu können, muß eine Person
entweder etwas hören
oder sehen (lesen). Etwas zu fühlen,
zu schmecken, zu riechen oder gar zu ahnen ist zu unsicher und ungenau,
dh. nicht ausreichend und damit auszuschließen Bei den beiden verbliebenen,
akzeptablen Möglichkeiten
der Datenaufnahme, dem Sehen und Hören gibt es nun die Unterscheidung,
ob die Informationen von innerhalb des Fahrzeugs oder von außerhalb
des Fahrzugs in die Augen und Ohren der Personen gelangen. Kommen sie
von innerhalb, kann man sich z.B. Monitore im Fahrzeug vorstellen,
von denen abgelesen wird, oder es ist eine Nachricht aus dem Radio,
die man gerade hört.
Die Daten hierzu müssen
natürlich
auchirgendwann von Außen
per Funkwelle übertragen
werden. Nachteile dabei sind : es können örtliche oder atmosphärische Übertragungsstörungen auftreten,
unter Umständen
kann jeder die Signale empfangen, auch wenn er sie nicht benötigt, der
Empfänger
oder der Sender können
kaputt gehen, man braucht überhaupt
erst einmal einen teuren Sender (Radiostationen mit Personal, Satelliten
etc.) und dann benötigt natürlich auch
jeder einzelne, der Informationen will, teures Equipment im eigenen
Auto.
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Bei
der zweiten Variante, wenn die Daten von Außerhalb direkt zu den Fahrzeuginsassen
gelangen, kann man als optische Möglichkeit Schilder, Filme o.ä. zeigen.
Die Nachteile sind einleuchtend : die Menge der optischen Informationen
von Außerhalb
ist begrenzt (wie schnell ist man an einem Schild vorbei gefahren
und konnte es nicht mehr lesen), man übersieht sie einfach oder die
Sicht ist durch Umwelteinflüsse
(z.B. Nebel oder Dunkelheit) stark beeinträchtigt.
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Erfolg
bei der akustischen Möglichkeit
der Datenübertragung
von Außerhalb
des Fahrzeugs bringt nur große
Lautstärke
(wegen der Geschlossenheit der Fahrzeuge und der starken Fahrzeugeigengeräusche beim
Fahren) mittels Lautsprecher oder anderer Signalanlagen. Auch hier
liegen die Nachteile klar auf der Hand. Bei der akustischen Übertragung
von außen.
erschwert der Dopplereffekt die Verständlichkeit (nähert man.
sich einer Tonquelle, erscheint der Ton höher, entfernt man sich, niedriger)
und woher weiß die
Tonquelle, wann sie bei großer
Verkehrsdichte starten oder enden soll (keiner will nur z.B. ab
der Mitte einer Mitteilung etwas hören) und wem überhaupt
sie etwas vorspielen muß.
Wie würde
die Tonquelle einem Fahrzeug nachgeführt? Auch wäre die Lärmbelastung der restlichen,
eigentlich unbeteiligten Umwelt gewaltig, denn der Schall breitet
sich leider nach allen (auch in die ungewünschten) Richtungen aus.
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Wie
wir sehen, gibt es also Probleme bei der gezielten Übertragung
von Daten in ein Fahrzeug hinein. Neben diesen erwähnten Unzulänglichkeiten gilt
für alle
bisherigen Varianten, ob optisch oder akustisch, von Außen oder
Innen, der Nachteil, daß man
als Versender der Daten keine speziellen Fahrzeug- oder Personengruppen
selektieren kann und man als Datenempfänger immer empfangsbereit sein muß, dh. den
Radio oder Monitor eingeschaltet zu haben oder in eine bestimmte
Richtung aus dem Fenster zu sehen.
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Der
Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs erwähnten
Art zu schaffen, mit deren Hilfe Daten von bestimmten, daran vorbeifahrenden
Personen zusammenhängend und
ohne vorher genannter Nachteile verstanden werden können.
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Der
Lösung
liegt ein physikalisches Prinzip zu Grunde, das allgemein bekannt
ist. Jeder hat schon einmal die Erfahrung gemacht, daß wenn er auf
der Straße
in seinem Wagen über
Unebenheiten fährt,
er Laute unterschiedlichster Frequenz zu hören bekommt, manchmal sogar
rhythmisch. Reifen erzeugen je nach Profil, Fahrbahnbeschaffenheit
und Geschwindigkeit unterschiedliche Abrollgeräusche – es entstehen Töne in verschiedener
Höhe. Unterschiedliche
Höhen bedeutet,
daß man
eine Tonleiter erzeugen kann. Variiert man die Tonlängen, sind durch
eine Kombination aus Anzahl, Tonhöhe und -länge Melodien möglich. Auch
die menschliche Sprache besteht, auf das wesentliche reduziert,
nur aus einzelnen Tönen
und Lauten unterschiedlicher Höhe
und Länge.
Ordnet man folglich einzelne „Unebenheiten" in vorbestimmter
Formation und Anzahl (man macht eine Komposition), „speichert" diese Daten dann
auf der Straße,
kann man beim „Überfahren" die gespeicherten
Daten in Form von hörbarer Musik
und Sprache an die Fahrzeuginsassen übertragen. Aus den ursprünglich willkürlichen
und störenden
Fahrbahnunebenheiten wird durch die Erfindung bewußte Information
! Die Erfindung ist eine Analogie, besser, die Umkehrung des bisher
bekannten Plattenspielerprinzips mit Nadel und unebener Rille, wobei
die Straße
die Funktion der Schallplatte, die Unebenheiten (Tongeber) die Funktion
der Rille und das Fahrzeug die Funktion der Nadel (Tonabnehmer)
erfüllt.
Im Folgenden sind die Details beschrieben
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Oben
genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein
länglicher
Grundkörper
bietet durch Tongeber eine Vielzahl von Einzeldaten (z.B. Laute
oder Töne),
deren Abfolge eine zusammenhängende
Information (z.B. Melodie oder Sprache) ergibt, die die betreffenden
Personen hören
und verstehen können, sofern
sie sich in einem Fahrzeug bestimmter Spezifikation befinden und
sich mit bestimmter Geschwindigkeit längs am Grundkörper auf
den Tongeberspuren entlang bewegen.
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Vorteilhafter
Weise ist der Grundkörper
eine durch einen relativ glatten Belag befestigte Straße oder
Fahrbahn, wie es sie auf der ganzen Welt als Autobahnen, Landstraßen oder
auch in den Städten gibt.
Der Belag dürfte üblicherweise
aus Beton, Asphalt, Bitumen o.ä.
auch in Mischungen bestehen. Er sollte glatt und gleichmäßig sein,
um das „Hintergrundrauschen", also die normalen
Fahrbahngeräusche
zu minimieren. Und befestigt, weil ja darauf die Informationen sprich
die „Tongeber" haltbar und dauerhaft
befestigt werden müssen.
Und das geht nur auf stabilem Untergrud. Der Grundkörper fungiert demnach
als „Tonträger".
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Vorzugsweise
ist der „Datenleser" oder auch „Tonabnehmer", in dem sich die
Personen) befindet, ein herkömmlicher
PKW mit allgemein üblicher
Standardbereifung. Abweichende Bereifung (Breite, Profil, Sommer,
Winter, LKW) oder aber auch vom Soll abweichende Geschwindigkeit
können
gewollte oder ungewollte Abweichungen in der Verständlichkeit
erzeugen (Zeitlupen- und Zeitraffer-Effekte). Die Sollparameter
werden den Fahrzeugführern
(evtl. auf herkömmlichem
Wege) gesondert mitgeteilt.
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Ein
Vorteil der Erfindung liegt darin, daß an einem durchschnittlichen,
serienniäßigen PKW (=Tonabnehmer)
keinerlei Veränderungen
vorzunehmen sind, um Daten (Tonfolgen und Sprache) vom Tonträger abzunehmen,
zu hören
und zu verstehen. Es muß auch
kein gesondertes Gerät
eingeschaltet werden, um die Informationen hören zu können. Das Fahrzeug ist allein
durch seine Bewegung auf den Tonspuren immer „empfangsbereit".
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Vorteilhafter
Weise sind die Einzeldaten sprich Tongeber in Form von z.B. Wülsten, Löchern, Rillen,
Kuhlen, Noppen, Beulen, Streifen – allgemein Vertiefungen und
Erhebungen ausgestaltet, die man z.B. durch Bohren, Fräsen, Kleben,
Nageln u.ä.
in oder auf die Fahrbahndecke einbringen kann. Dadurch sind sie
u.U. wind- und wetterfest, unterliegen kaum einem physischen Verschleiß. Dieser
Vorgang entspricht einer Datenspeicherung.
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Die
Tongeber können
auch nachträglich
auf den Grundkörper
auf-, ein- oder angebracht werden. Verwendung finden kann hierbei
auch die bisher bekannte Technik zum Aufbringen von Straßenmarkierungen.
Beim Wechsel zwischen unterschiedlichen Tongebern (für die nächsten,
neuen. Töne
oder Daten) ist darauf zu achten, daß der Abstand so groß gewählt wird,
daß an
den Vorder- und Hinterrädern nie
unterschiedliche Tongeber (=unterschiedliche Daten) zu hören sind,
da sie sich überlagern
und zur Unverständlichkeit
führen
würden.
D.h. der Abstand zwischen unterschiedlichen Tongebern muß immer größer sein
als der Achsabstand eines Durchschnitts-PKW's.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung können
die Einzeldaten/Tongeber auf z.B. einem Band zu größeren Einheiten
zusammengefaßt
werden. Dies hat den Vorteil, daß sie in einer Fabrik, unter
günstigeren
Produktionsumständen
als im Freien auf der Straße,
vorgefertigt und ebenfalls nachträglich montiert werden können. Die
Technik, mit der die Tongeber in „sinnvoller Komposition" (es müssen verständliche
Worte dabei herauskommen) dauerhaft auf das Band gebracht werden,
ist nicht Gegenstand dieser Erfindung.
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Egal
ob einzel- vor Ort oder vorgefertigt in der Fabrik. Man hat die
Möglichkeit,
mehrere parallele „Tongeberspuren" zu erzeugen und
damit das Erzeugen, Speichern und Abhören von verschiedenen Lautfolgen
auf einem Grundkörper
zu realisieren.
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Für ein gutes
Hörergebnis
würde es
ausreichen, eine Tonspur für
eine Seite der Reifen (links oder rechts) auszubilden. Durch eine
identische Spur für
beide Räderseiten
wird das Hörergebnis
dementsprechend verstärkt.
Der Abstand zwischen den Tonspuren sollte der durchschnittlichen
Spurbreite der PKW's
entsprechen. Die Breite der Tonspur selbst sollte so gewählt werden,
daß Fahrzeuge
aller Reifenbreiten sowie jene mit der geringsten und der größten Spurbreite
immer noch mit hoher Wahrscheinlichkeit auf den Tonspuren fahren.
Verwendet man zwei unterschiedliche Tonspuren, kann man abgestimmt
z.B. Sprache mit Melodie unterlegen und gleichzeitig erzeugen. Eine
weitere von vielen Möglichkeiten
wäre z.B.,
eine Tonspur mit Informationen in der einen und etwas versetzt daneben
in übersetzter
Sprache anzubringen, genügend
Straßenbreite vorausgesetzt.
Der Hinweis auf die Übersetzung kann
mit dieser Technik oder auch auf herkömmliche Weise von „Außen" z.B. mit Schildern
erfolgen.
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Eine
weitere, vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im letzten
Schutzanspruch gegeben. Diese Weiterbildung ermöglicht es, daß durch
die spezielle Bauart der Tongeber auch Vibrationen erzeugt werden
können,
die auch physisch und nicht nur akustisch die Aufmerksamkeit des
Fahrers auf z.B. Gefahren durch das unbeabsichtigte Verlassen der
Fahrbahn oder einfach den Beginn einer „Übertragung" lenken können. Die Aufmerksamkeit, die Einprägsamkeit
und die Hörintensität werden
durch diese Vibrationen ebenfalls gesteigert.
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Zur
praktischen Anwendbarkeit dieser Erfindung sei noch angemerkt, daß sie rein
als künstlerische
Installation und Touristenattraktion genutzt werden könnten, aber
selbstverständlich
auch in alltäglicher
und sinnvoller Anwendung u.a. zur reinen Information, zur Unterhaltung,
als Kombination daraus (Infotainment), bei Geschwindigkeitsübertretungen (die
man dann auch nur bei Überschreiten
der Höchstgeschwindigkeit
versteht) oder sogar als überlebenswichtige
Weckhilfe bei Sekundenschlaf in Verbindung mit der Warnung vor dem Überschreiten
der Fahrbahnbegrenzungslinie.
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Zusammengefaßt entstehen
die eingangs beschriebenen Datenübertragungs-Probleme
bei dieser Erfindung deshalb nicht, weil Sprache und Melodien nicht
auf herkömmlichem
Wege zu den Personen in das Fahrzeug hinein übertragen werden, sondern durch
die Personen selbst und deren eigene Bewegung erst dort entstehen
Eine von mehreren möglichen
Ausführungsarten
wird nun anhand von Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher erläutert
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1 zeigt die Erfindung in
einer (nicht maßstabsgerechten)
2D-Ansicht als Schnitt von der Seite
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Wir
sehen das Modell eines herkömmlichen PKW's (4) und
seine beiden Insassen (3). Das Fahrzeug verfügt in diesem
Beispiel über
eine normale Standardbereifung (5), die Fahrtrichtung (A)
ist von rechts nach links. Wie üblich
fährt der
PKW mit bestimmter Geschwindigkeit (z.B. 80 km/h) auf einem auch
als Straße
bezeichneten, länglichen
Grundkörper
(1), der in Form von z.B. Asphalt oder Beton auf den Untergrund
(7) aufgetragen wurde, um diesen zu befestigen und schnellen
Kraftverkehr zu ermöglichen.
Im Grundkörper
(1) befinden sich verschiedenste Erhebungen und Vertiefungen
(2) (auch Tongeber genannt), die einzeln in bestimmter
Formation in den Grundkörper
(1) eingebracht wurden. Das Fahrzeug (4) wird,
wenn es sich weiterbewegt, zwangsweise über die Tongeber (2)
fahren und mit den Reifen (5) verschiedene Laute erzeugen,
vorausgesetzt, die Reifen (5) treffen genau auf die Tonspuren
(6) in 2 oder
auf die Tonspur (9) in 3, die
sie nicht verfehlen können,
da sie über
die ganze Fahrbahnbreite (D) führt.
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2 zeigt die Erfindung in
einer (nicht maßstabsgerechten)
3D-Ansicht von schräg
oben
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Zu
sehen ist eine einzelne Tonspur (6), die aus einem Band
im weitesten Sinne bestehen kann, auf dem die einzelnen Tongeber
(2) (z.B. Streifen, Beulen, Kreuze, Sterne, Körner etc.)
befestigt sind. Die Anordnung der Tongeber (2) wird erfindungsgemäß derart
gewählt,
daß beim Überfahren
eine beabsichtigte Lautfolge ertönt.
Es können
natürlich
auch „leere" Lücken zwischen
den Tongebern (2) sein. Die Breite der Tonspur sollte mindestens
die Breite eines Reifens (5) betragen, die Länge der
Spur ist unerheblich und hängt
von der beabsichtigten Dauer der zu übermittelnden Datenübertragung
und von der vorausgesetzten Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs
(4) ab. Bewegt sich das Fahrzeug nicht mit der vor dem
Befahren angekündigten
Durchschnittsgeschwindigkeit, entstehen bei den Tönen Zeitlupen-
und Zeitraffereffekte.
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3 zeigt die Erfindung in
einer (nicht maßstabsgerechten)
2D-Draufsicht von oben Wir sehen wieder den Grundkörper (1),
eine 2-spurige Fahrbahn, einen PKW (4) mit den Insassen
(3) und strichhaft angedeutet die vier Reifen (5)
des PKW (4). Die Fahrtrichtung ist nach wie vor (A) von
rechts nach links. Vor dem Fahrzeug (4) sehen wir, diesmal
von oben, zwei Tonspuren (6) mit den darauf angeordneten
Tongebern (2). Wenn sich das Fahrzeug (4) weiter
bewegt, wird es genau auf die beiden Tonspuren (6) treffen,
da die Spurbreite des PKW (B) in etwa dem Abstand zwischen den Tonspuren
(C) entspricht. Würde
der PKW (4) versetzt zu den Tonspuren (6) fahren,
so daß er
sie nicht berührt,
würden auch
keine Laute ertönen.
Mit (9) sehen wir jedoch eine neue Tonspur, die der PKW
(4) zwangsweise passieren müßte, da sie die gesamte, wegen
Gegenverkehr nur für
ihn vorgesehene Fahrbahnbreite (D) einnimmt.
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4 zeigt die Erfindung in
einer (nicht maßstabsgerechten)
2D-Draufsicht von oben ;
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Wir
sehen hier einige Anordrungs-Beispiele für Tonspuren (6). In
(10) ist zu sehen, wie sie als Begrenzung des Fahrbahndes
(11) oder der Fahrbahnmitte (12) eingesetzt werden
können,
da sie den Fahrer (3) eines Fahrzeugs (4) warnen
würden
(möglich wären Ton,
Sprache, Vibration), wenn es zu weit nach außen oder innen gerät. In (13)
sehen wir zwei Tonspuren (6), die unterschiedlich ausgestaltet
sind und den Abstand (C) haben, so daß man zwei unterschiedliche
Lautfolgen gleichzeitig hören
würde.
Dies kann z.B. eine Melodie und überlagert
Sprache sein. In (14) sehen wir zwei unterschiedliche,
nebeneinander liegende Tonspuren (6), die z.B. simultan
deutsche und englische Sprache erzeugen können, je nachdem man etwas
weiter außen
am Fahrbahnrand (11) oder weiter innen fährt. In
(15) sehen wir eine Tonspur (6) über die
ganze Fahrbahnbreite (D), und zwar z.B. in einer Autobahnausfahrt
(16) gelegen. Die Tongeber (2) sind derart ausgestaltet,
daß der Fahrer
(3) eines Fahrzeuges (4), der in falscher Richtung
(E) auf die Autobahn fahren will (Geisterfahrer), eine deutliche
Warnung vernimmt und somit ein Unfall vermieden wird Würde ein
anderer Fahrer (3) in richtiger Richtung (F) ausfahren
und die Autobahn verlassen, wäre
die Warnung für
ihn nicht verständlich
und damit bedeutungslos.