DE2936062C2

DE2936062C2 - Leitsystem für den Individualverkehr und Verfahren zur Übertragung von Leitinformationen

Info

Publication number: DE2936062C2
Application number: DE2936062A
Authority: DE
Inventors: Romuald V. Dipl.-Ing. 8026 Ebenhausen Tomkewitsch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-09-06
Filing date: 1979-09-06
Publication date: 1985-11-07
Also published as: ATE3598T1; EP0025193A1; DE2936062A1; US4357593A; EP0025193B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Leitsystem für den Individualverkehr in einem Straßennetz mit an den Straßen angeordneten ortsfesten Leitbaken, weiche Leitinformationen zur Erreichung der von ihrem Standort aus wählbaren Fahrtziele zyklisch an alle passieren-

5C- den, mit einem entsprechenden Empfänger ausgestatteten Fahrzeuge übermitteln, wobei in den einzelnen Fahrzeugen jeweils ein bestimmtes Fahrtziel mittels eines Eingabegerätes wählbar und aus der Gesamtheit der von einer Leitbake übermittelten Leitinformationen die dem gewählten Fahrtziel zugeordneten Leitinformationen mittels einer Vergleichseinrichtung auswählbar sind (DE-AS 19 51 992). Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Übertragung von Leitinformationen in einem derartigen Leitsystem.

Aus der DE-OS 22 14 770 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur individuellen Verkehrslenkung und Übermittlung von Warnungen und Geschwindigkeitsempfehlungen auf Schnellstraßen bekannt, wobei diese Systeme auf einen Informationsaustausch im Dialog zwischen Fahrzeug und ortsfester Einrichtung ausgerichtet ist. Dort wird jeweils im Fahrzeug ein Ziel mit seinen Koordinaten eingegeben, und dieser individuelle Zielwunsch wird über eine fahrzeugeigene Sendeein-

ϊ; richtung in das ortsfeste Straßengerät übermittelt Im |ϊ Straßengerät wird aus einem Speicher mit Leitinformai^; tionen die für das gewünschte Ziel bestimmte Informaji? tion ausgewählt und vom Straßengerät in das Fahrzeug j übertragen. Diese übertragene Einzelinformation wird

;'v dann im Fahrzeug gespeichert und angezeigt Da bei dem bekannten System jeweils nur eine ganz bestimmte '.,■■. Information an ein ganz bestimmtes Fahrzeug auf des- ;>> sen ausdrückliche Anfrage übertragen wird, muß dort K auch eine enge Kopplung zwischen Fahrzeug und Straff ßengerät vorgenommen werden; dies erfolgt über Lei- ?J- terschleifen, die in der Fahrbahndecke verlegt sind, so '?.;. daß der Informationsaustausch zwischen Fahrzeug und p Straßengerät jeweils genau beim Überfahren einer Lei- £;· terschleife vorgenommen wird. Die Verlegung von Leis; terschleifen für das bekannte System würde in dem geil samten Straßennetz eines Landes einen immensen AufiK wand erfordern; zudem sind für den Dialogverkehr jej¥ weils zusätzliche Sende- und Empfangseinrichtungen im ■f5 Fahrzeug bzw. im Straßengerät erforderlich.
i* Die geschilderten Nachteile bein: Informationsaus-

% tausch werden bereits bei einem anderen bekannten # Leitsystem (DE-AS 19 51 992) der eingangs genannten h Art vermieden. Dieses System bzw. das dort verwende-ίί te Verfahren hat gegenüber dem obengenannten be- ^: ·. kannten System den Vorteil, daß entlang der Fahrtstrekken lediglich ortsfeste Sendeeinrichtungen und in den '·■ ■· Fahrzeugen lediglich Empfangseinrichtungen erforder- f\ Hch sind. Allerdings hat auch dieses bekannte Verfahren ;4 noch den Nachteil, daß es für die Zuordnung des im 'S Fahrzeug gewählten Fahrtzieles zu einer bestimmten ;,! Leitinformation aus der Gesamtheit der übertragenen ι: Informationen verhältnismäßig aufwendige Geräte und Prozeduren erfordert Dies liegt daran, daß die Fahrtziele nach einer absoluten Codierung ausgewählt und , daß die zu jedem Fahrtziel gehörenden Leitinformatio- ~~ nen ebenfalls in dieser absoluten Codierung übertragen werden müssen. Würde man bei dem Zielführungssystem eine sehr genaue Zielangabe vorsehen, so muß bei dieser absoluten Codierung für entsprechend viele Fahrtziele jeweils eine eigene Information übertragen werden. Das Problem liegt also darin, daß an jeder Bake Leitinformationen füi sämtliche in Betracht kommenden Fahrtziele im ganzen Einzugsbereich des Systems, .'. also beispielsweise in einem ganzen Land, in der verhältnismäßig kurzen Zeit abgestrahlt we-den müssen, in der sie ein mit hoher Geschwindigkeit vorbeifahrenden Fahrzeug aufnehmen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leitsystem der ein-, gangs genannten Art und ein entsprechendes Verfahren : zur Informationsübertragung so weiterzubilden, daß die Abstrahlung der gesamten Zielinformationen von der ^ einzelnen Bake, die Informationsübertragung und die Auswahl der benötigten Zielinformation im einzelnen Fahrzeug so vereinfacht werden, daß es mit einer verhältnismäßig geringen übertragenen Informationsmeiige bzw. in verhältnismäßig kurzer Übertragungszeit möglich ist, jedem Fahrzeugführer die von ihm für sein :> spezielles Fahrtziel benötigte Informationsmenge zur ' Verfügung zu stellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den kenn-[;,; zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. : f Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß für

ν die Fahrtziele im Nahbereich einer Leitbake eine diffe- :■·■· renziertere Zielführung erforderlich ist als bei Fahrtzielen im Fernbereich. Dementsprechend ist das als Ordnungsschema für die Ohertragung und Auswahl der Leitempfehlungen dienende Selektionsnetz nicht auf eine absolute Codierung gestützt sondern dieses Selektionsnetz ist immer konzentrisch zur jeweiligen Leitbake ausgebildet Um dieses Zentrum herum sind als Maschen des Netzes die einzelnen Selektionsfelder ange-5 ordnet, wobei deren Seitenlängen von Ring zu Ring nach außen exponentiell wachsen.

Mit dem Selektionsnetz als Ordnungsschema ist eine differenzierte Zielführung möglich. In der näheren Umgebung einer Leitbake, die man als Ortsbereich bezeichto nen könnte, sind die Maschen bzw. Selektionsfelder des Selektionsnetzes relativ eng. Im Fernbereich werden die Selektionsfelder mit zunehmender Entfernung immer größer, so daß einerseits alle möglichen Reiseziele in einem größeren Gebiet, beispielsweise in Mitteleuropa, in eine relativ kleine Zahl von Selektionsfeldern eingeordnet werden können und andererseits eine genügende Unterscheidung der Reiseziele zur gleichmäßigen Verteilung der Verkehrsflüsse auf das ganze Straßennetz möglich ist Durch die relativ kleine Zahl von Selektionsfeldein wird die Informationsmenge, die von der Leitbake ausgesendet werden muß, gegenüber bekannten Systemen stark reduziert

Rechnerisch wird das Selektionsnetz mit dem Fahrzeug von Leitbake zu Leitbake geführt so daß sich das einzelne Fahrzeug ständig im Zentrum dieses Netzes befindv.:. Das kann etwa dadurch geschehen, daß ein Mikroprozessor im Fahrzeug an jeder Leitbake die relativen Zielkoordinaten gegenüber den Bakenkoordinaten berechnet und dementsprechend das gewählte Fahrtziel einem bestimmten Selektionsfcld zuordnet Aus der Gesamtheit der übertragenen Leitinformationen werden dann die Informationen ausgewählt die dieses Selektionsfeld betreffen. Für das Fahrzeuggerät genügt also ein einfacher Festwertspeicher mit dem Grenzkoordinaten der einzelnen Selektionsfelder. Er kann dann mit einem relativ einfachen Suchprogramm an jeder Leitbake berechnen, in welches Selektionsfeld sein individuelles Reiseziel einzuordnen ist

Das Selektionsfeld selbst kann beispielsweise nach dem kartesischen Koordinatensystem aufgebaut sein, so daß die einzelnen Selektionsfelder rechteckige Form besitzen. In einer anderen zweckmäßigen Ausführungstorm kann auch ein mit Polarkoordinaten beschriebenes Selektionsnetz Verwendung finden. Ein soiches Netz trägt evtl. dem Wunsch der Verkehrsteilnehmer mehr Rechnung, auf einem möglichst direkten Strahl zum Reiseziel zu gelangen.

Die Auswahl des Fahrtzieles im Fahrzeug kann in an sich bekannter Weise durch Eingabe der Zielkoordinaten aus einem absoluten Koordinatensystem geschehen. Die Umrechnung in 'das Selektionsnetz erfolgt dann, wie bereits beschrieben, entsprechend dem jeweiligen Standort Für häufig angefahrene Ziele, beispielsweise für den Wohnort, die Arbeitsstelle oder dergleichen, können im Fahrzeuggerät Zielregister vorgesehen «verden. Solche gespeicherten Fahrtziele können dann durch Drücken von einer oder zwei Tasten gewählt werden.

Die Übertragung der Leiteinpfehlungen von den Leitbaken zum einzelnen Fahrzeug erfolgt mit Leitbaken-Telegrammen, die zyklisch ständig ausgesendet werden. Diese Telegramme enthalten die Laitempfehlungen nach Blöcken entsprechend dem Selektionsnetz geordnet. Bei der Datenübertragungs-Prozedur muß sichergestellt werden, daß das Fahrzeuggerät das Telegramm der Leitempfehlungen auch richtig interpretiert, wenn das betreffende Fahrzeug zu irgendeinem Zeitpunkt in den Sendebereich einer Leitbake einfährt. Da

die Selektionsfelder in Ringen um den Mittelpunkt angeordnet sind, ist es zweckmäßig, die Leitinformationen jeweils für einen Ring in einem geschlossenen Block zu übertragen und jeden dieser Blöcke durch ein Synchronisierzeichen einzuleiten und durch ein Sicherungsbyte abzuschließen. Je nach der Zahl der Ringe des Selektionsnetzes enthält also dann das Leitbakentelegramm eine entsprechende Zahl von Informationsblöcken. Zeitverluste durch Rastfehler sind bei dieser Codierungsart relativ gering. Denn ein Fahrzeug kann beispielsweise einen beliebigen Block als ersten aufnehmen, wobei dann der im Zyklus vorangehende Block als letzter aufgenommen wird.

Entsprechend dem unterschiedlichen Anfall von Leitinformationen können auch die einzelnen Telegrammblöcke unterschiedliche Länge aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Übertragung von Leiiiiifunnatiünen von einer ortsfesten Leitbake zu einem Fahrzeug in schematischer Darstellung,

F i g. 2 ein Blockschaltbild für die Auswahleinrichtung für die Leitinformationen in einem Fahrzeug,

F i g. 3 ein Selektionsnetz für die Zusammenfassung von Reisezielen mit kartesischen Koordinaten,

Fig.4 ein Selektionsnecz für die Zusammenfassung von Reisezielen mit Polarkoordinaten,

F i g. 5 die Darstellung einer Leitempfehlung als Kette von Leitvektoren,

Fig.6 ein mögliches Anzeigegerät im Fahrzeug für die empfohlene Fahrtrichtung,

F i g. 7 den Aufbau eines Leitbakentelegramms,
F i g. 8 bis 11 Beispiele für die Codierung von Leitempfehlungen.

Im Beispiel der F i g. 1 ist die mögliche Anordnung der ortsfesten Geräte einerseits und der Fahrzeuggeräte andererseits dargestellt. Ein Fahrzeug FZ, das sich entlang einer Straße STR bewegt, erhält seine Leitinformationen von einem ortsfesten Sender 5£in der Leitbake BK. Im dargestellten Beispiel ist die Leitbake BK ein Signalgebergehäuse, in welchem der Sender SE zusätzlich zu den üblichen Leuchtfeldern LF angeordnet ist. Damit können die Übertragung der Leitempfehlungen vorhandene Geräte und Masten mitbenutzt werden. Beispielsweise können auch zur Leitbake gehörende Speicher und Meßeinrichtungen im Gehäuse eines Signalsteuergerätes STG untergebracht sein.

Die Leitbake enthält zweckmäßigerweise einen Mikrowellen- oder Infrarotsender, der die Leitinformationen zum Fahrzeug FZ, und zwar zu jedem passierenden Fahrzeug FZ, überträgt Zu diesem Zweck enthält das Fahrzeug FZ einen Mikrowellen- oder Infrarotempfänger FE, der die Leitinformationen vom Leitbakensender SE aufnimmt und der Auswerteeinrichtung AW im Fahrzeug zuführt Diese Auswerteeinrichtung A W erhält gleichzeitig Informationen über Betrag und Richtung des jeweils zurückgelegten Weges. Zu diesem Zweck ist ein Wegimpulsgeber WG zur Wegmessung und eine Magnetfeldsonde MS zur Messung der jeweiligen Fahrtrichtung am Fahrzeug angebracht Ein in der Auswerteeinrichtung A W vorgesehener Mikroprozessor bildet aus den Meßwerten des Wegimpulsgebers und der Magnetfeldsonde inkrementale Wegvektoren und addiert diese laufend. Aufgrund der so bestimmten Fahr/eugposinon können die ortsabhängigen Leitinformationen aus einem größeren Block selektiert und zur rechten Zeit angezeigt werden. Zu diesem Zweck sind an die Auswerteeinrichtung A W eine Eingabeeinrichtung EG und eine Ausgabeeinrichtung AG angeschaltet. Über die Eingabeeinrichtung EG wird beispielsweise an einem Tastenfeld das gewählte Fahrtziel eingegeben. In der Auswerteeinrichtung A W werden aus der Summe der übertragenen Leitinformationen die zum gewählten Fahrtziel gehörigen Informationen ausgewählt und am Ausgabegerät AG angezeigt. Zu diesem Zweck werden alle Leitinformationen mit einer zusätzlichen Ortsangabe übertragen, so daß sie unter Berücksichtigung des jeweils zurückgelegten Wegvektors immer genau dann angezeigt werden, wenn ihre Aussage zutrifft und beachtet werden soll.

Die Wirkungsweise der Auswerteeinrichtung im Fahrzeug soll nachfolgend anhand des Blockschaltbildes von F i g. 2 erläutert werden. Das System besitzt eine nicht weiter dargestellte Zentrale, welche Verkehrsinformationen aus dem gesamten erfaßbaren Gebiet erhält und daraus Leitinformationen für die einzelnen in Frage kommenden Zieiwünsche erarbeitet. Für jeden Ausgangsort, d. h. für jeden Standort einer Leitbake gibt es ein bestimmtes Bündel von Zielwünschen und entsprechend zugehörige Leitinformationen. Dieses Bündel von Leitinformationen wird an die betreffenden Leitbalken BK (Fig. 1) übermittelt. Zusätzlich können in jeder Bake weitere Informationen gespeichert sein, beispielsweise vom Verkehrsgeschehen unabhängige Weginformationen, Geschwindigkeitsvorschriften und Verkehrszeichen und dergleichen, festgespeichert sein.

Die Leitinformationen werden in Form von Leittelegrammen zyklisch vom Sender S£der jeweiligen Bake ausgestrahlt und von den einzelnen Fahrzeugen über deren Fahrzeugempfänger FE empfangen. Die einzelnen Leittelegramme enthalten zunächst jeweils eine Angabe über den genauen Standort der Bake, also die Bakenkoordinaten Xb und ya- Diese Bakenkoordinaten dienen dazu, um in der Auswerteeinrichtung A Wdes Fahrzeugs die eingegebenen Zieikoordinaten Xz, yz mit den Leitinformationen zu koordinieren. Außerdem kann mit den Bakenkoordinaten die Koppelnavigationseinrichtung mit dem Wegimpulsgeber WG und der Magnetfeldsonde MS korrigiert werden; im vorliegenden Beispiel ist es zweckmäßig, beim Passieren einer Leitbake die Koppelnavigation jeweils vom Nullpunkt neu beginnen zu lassen.

Wie erwähnt, werden über das Eingabegerät EG die Koordinaten Xz, yz des gewählten Fahrtzieles eingegeben. Hierzu wird zweckmäßigerweise eine absolute Codierung nach Planquadraten vorgenommen. Zweckmäßig dürften dabei Planquadrate von 100 m χ 100 m

so sein, um auch in Städten eine wirksame Zielführung zu ermöglichen. Bei der Konzipierung eines Verkehrsleitsystems für den mitteleuropäischen Raum muß man also hierzu ein einheitliches Koordinatennetz mit einer Ausdehnung von ca. 3000 km χ 3000 km und kleinsten Zielfeldern von 100 m χ 100 m zugrundelegen. Aus einer Karte mit derartigen Planquadraten kann das gewählte Ziel ausgesucht und in Form zweier fünfstelliger Zahlen für die x- und y-Koordinaten eingegeben werden. Für häufig angefahrene Ziele, wie Wohnort Arbeitsstelle und ähnliches, können im Eingabegerät Zielregister vorgesehen werden. In diesem Fall reduziert sich die Zieleingabe auf das Drücken von einer oder zwei Tasten.

Die eingegebenen Zielkoordinaten xz, yz werden im Eingabegerät EG in üblicher Weise gespeichert und beim Passieren einer Leitbake jeweils mit den Bakenkoordinaten Xb. ye verglichen. Im Subtrahierer SUB werden daraus durch Differenzbildung jeweils die relativen Zielkoordinaten x, ^gebildet:

Xy. —

Von jeder Bake werden die Leitinformationen nach einem relativen Koordinatensystem übertragen, wobei die Leitbake den Mittelpunkt dieses Koordinatensystems «Idet. Nach diesen gleichen relativen Koordinaten können nun im Fahrzeug die dem gewählten Ziel zugehörigen Leitinformationen ausgewählt werden.

Die volle Genauigkeit der Zielcodierung wird bei der Selektion relevanter Leitempfehlungen nur benötigt, wenn das Ziel fast erreicht wurde. Bei größeren Entfernungen zum Ziel muß die Auswerteeinrichtung A W im Fahrzeug nur grob die Richtung errechnen können, um relevante Leitempfehlungen selektieren zu können. Deshalb wird zur Selektion ein Selektionsnetz aus einzelnen Selektionsfeldern verwendet, dessen Maschenweite exponentiell mit dem Abstand vorn Zentrum wächst. Das Schema eines solchen Selektionsnetzes ist in Fig.3 dargestellt. Im Zentrum des Selektionsnetzes befindet sich jeweils die betreffende Leitbake und das gerade passierende sowie die Leitempfehlungen empfangende Fahrzeug. Das Selektionsnetz nach Fig.3 ist nach kartesischen Koordinaten aufgebaut. Quadratische bzw. rechteckige Selektionsfelder sind konzentrisch in Ringen angeordnet, wobei sich die Maschenweiten von Ring zu Ring verdoppeln. Die Seitenlängen (x_i+ 1 —χ,·, >-,> ι — y,) dieser Selektionsfelder wachsen also von Ring zu Ring exponentiell. Jeder Ring besteht im Beisp^; A aus 12 Selektionsfeldern, die fortlaufend numeriert sind. Die Selektionsfelder des ersten Ringes R1 haben also die Adressen 1 bis 12, die des zweiten Ringes R 2 die Adressen 13 bis 24 usw. Gibt man den Selektionsfeldern 2, 5, 8 und 11 des ersten Ringes (um die schraffierten Nullzone) die Kantenlänge 100 m, so überdeckt das Selektionsnetz mit 14 Ringen eine Fläche von 3277 km χ 3277 km. Dabei haben also die Selektionsfelder 1 bis 12 des ersten Ringes eine Seitenlänge von 0,1 km, die Selektionsfelder 13 bis 24 des zweiten Ringes die Seitenlänge 02 km, die Selektionsfelder 25 bis 36 des dritten Ringes eine Seitenlänge von 0,4 km usw.

Die Nummern der Selektionsfelder dienen als Adressen für die jeweiligen Leitinformationen, und zwar sowohl bei der Übertragung von der Leitbake zum Fahrzeug als auch bei der Auswahl der Leitinformationen im Fahrzeug. Das Schema des Selektionsnetzes ist im Fahrzeug in Form der Koordinaten x\, X2, Xi ■.. yi. yi, yi ■ ■ ■ für die einzelnen Ringe im Festwertspeicher FSP gespeichert Dabei genügt es also, in diesem Speicher FSP bei 14 Ringen jeweils 14 Werte für χ und y zu speichern, damit auf relativ einfache Weise das gewählte Fahrtziel einem bestimmten Selektionsfeld und damit einer bestimmten Leitinformation zuzuordnen. Hierzu werden die berechneten relativen Zielkoordinaten χ und y einer Vergleichseinrichtung VGA (F i g. 2) zugeführt und dort mit den Selektionsnetzkoordinaten x\ ... x\*, yi ... y\* aus dem Festwertspeicher FSP verglichen. Aus diesem Vergleich gewinnt man eine Selektionsfeldadresse f_h welche der weiteren Vergleichseinrichtung VGL zugeführt wird. In dieser Vergleichseinrichtung werden aus dem gesamten im Fahrzeugempfänger FEempfangenen Leitinformationen jeweils die dem bestimmten Selektionsfeld fi zugehörigen Informationen ausgewählt und im Leitinformationsspeicher LSP gespeichert Der Leitinformationsspeicher LSP enthält also alle Informationen, die der Fahrzeugführer benötigt um das Ziel oder gegebenenfalls die nächste Leitbake zu erreichen. Die Ausgabe der jeweils ortsbezogenen Leitinformationen erfolgt entsprechend der jeweiligen Fahrzeugposition, welche aus dem Positionsspeicher PSP entnommen wird.

Der Positionsspeicher PSP wird jeweils beim Passieren einer Bake auf Null gestellt und von da an laufend mit Hilfe der Koppelnavigationseinrichtung aktualisiert. Wie erwähnt, wird der zurückgelegte Fahrtweg mit einem Wegimpulsgeber WG und die Fahrtrichtung mit einer Magnetfeldsonde MS gemessen; darauf wird in ίο einer Vektorbestimmungseinrichtung VB der jeweilige Wegvektor ermittelt. Dieser Wegvektor wird in einem Addierer ADD der jeweiligen alten Fahrzeugposition aus dem Positionsspeicher PSP zuaddiert; die daraus resultierende neue Fahrzeugposition wird in den Positionsspeicher wieder eingegeben.

Die Leitinformationen werden zweckmäßigerweise als Kette von Leitvektoren gegeben, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist. Der empfohlene Weg beginnt beispielsweise an einer Leitbake BK oder knüpft am letzten Zwischenziel einer Leitempfehlung an. Die F i g. 4 zeigt nun, was beispielsweise an Informationen für den dargestellten Streckenabschnitt übertragen und im Fahrzeug angezeigt wird. Beginnt das Fahrzeug den Leitvektor LVl zu verfolgen, was in der Autonavigationseinrichtung AN festgestellt wird, so wird beim dargestellten Beispiel das Verkehrszeichen »Hauptverkehrsstraße« mit angezeigt In F i g. 4 isi jeweils zu dem betreffenden Zeichen die Anzeigedauer als Anzahl von Leitvektoren angegeben. Das erwähnte Verkehrszeichen »Hauptverkehrsstraße« wird also für die Dauer eines Leitvektors angezeigt Noch während das Fahrzeug den Leitvektor LVl verfolgt, wird der Leitvektor LV2 aus den gespeicherten Koordinaten seines Anfangs und seines Endes errechnet und bereits angezeigt Der Fahrer hat also Zeit, sich in die richtige Fahrspur einzuordnen. Zu Beginn des Leitvektors LV2 erscheint dann das Verkehrszeichen »Vorfahrt beachten« und wird für die Dauer von 5 Leitvektoren angezeigt, also bis zum Ende des Leitvektors LV6. Außerdem wird im Anzeigefeld ein Fahrtrichtungspfeil für den Leitvektor LV3 angezeigt. Auch die Entfernung bis zur Kreuzung am Ende des Leitvektors LV2 kann laufend berechnet und angezeigt werden. Weitere Verkehrszeichen können in der erwähnten Weise übertragen und angezeigt werden.

Eine Anzeigemöglichkeit für den Leitvektor ist in F i g. 5 dargestellt Dabei handelt es sich um ein Rundinstrument RI mit einer Winkeleinteilung WE, wobei ein Richtungspfeil ÄPdie jeweils empfohlene Fahrtrichtung beschreibt In der Mitte ist außerdem ein Anzeigefeld

so AF für eine alphanumerische Entfernungsangabe vorgesehen. Hier ist abzulesen, ab wann die empfohlene und angezeigte Richtungsänderung gilt Im Beispiel von F i g. 5 ist also an dem Anzeigegerät abzulesen, daß nach 310 Metern halbrechts abgebogen werden soll.

Für die vorangehende Beschreibung der Selektion relevanter Leitempfehlungen wurde ein Selektionsnetz zugrundegelegt, welches gemäß F i g. 3 nach einem kartesischen Koordinatensystem aufgebaut ist Verkehrstechnisch könnte aber auch ein mit Polarkoordinaten beschriebenes Selektionsnetz vorteilhaft sein. In F i g. 6 ist ein derartiges Selektionsnetz mit Polarkoordinaten dargestellt Wie bei dem Selektionsnetz nach F i g. 3 sind auch hier die einzelnen Selektionsfelder fortlaufend numeriert Die einzelnen Ringe sind nunmehr kreisförmig; dabei nehmen die Radien r, exponentiell von innen nach außen zu. Mit η = 0,1 + 2' km und mit /: 0... 15 überdeckt ein solches Selektionsnetz ein kreisförmiges Gebiet mit einem Durchmesser von 3277 km. Ansonsten

erfolgt die Berechnung des Zielfeldes und die Zuordnung zu den Leitinformationen entsprechend dem vorher beschriebenen Verfahren.

Die Leitbaken senden ihre Leitempfehlungen geordnet nach Selektionsfeldern aus und zwar zyklisch, beginnend mit den Selektionsfeldern des ersten Ringes, dann des zweiten Ringes usw. Bei dieser Datenübertragungsprozedur mi>9 sichergestellt werden, daß die Auswerteeinrichtung A W das Telegramm der Leitempfehlungen auch richtig interpretiert, wenn das betreffende Fahrzeug zu irgendeinem beliebigen Zeitpunkt in den Sendebereich einer Leitbake einfährt. Aus diesem Grund werden die Leitbaken-Telegramrne in eine Anzahl von Blöcken unterteilt. Zweckmäßigerweise entsprechen diese Blöcke jeweils einem Ring des Selektionsfeldes. F i g. 7 zeigt schematisch den Aufbau eines solchen Leitbaken-Telegramms, das zyklisch abgestrahlt wird. Jeder Block wird durch ein Synchronisierzeichen eingeleitet und durch ein Sicherungsbyte abgeschlossen. Der Block Bo beinhaltet die Leit baken-Kennzeichnung, die Blökke B\ bis B14 die Leitempfehlungen für die Selektionsfelder der entsprechenden Ringe R 1 bis R 14. Zeitverluste durch Rastfehler sind bei dieser Codierungsart relativ gering. Denn ein Fahrzeug kann beispielsweise als erstes den Block B 4 aufnehmen und als letztes den Block S3, während ein anderes Fahrzeug, das etwas später in den Sendebereich der Leitbake gelangt, als erstes den Block ßlO und als letztes den Block 59 empfängt.

Eine mögliche Codierung für die einzelnen Blöcke des Leitbaken-Telegramms ist in den F i g. 8 bis 11 dargestellt. Die Fig.8 zeigt die Codierung des Blocks BO, also die Leitbakenkennzeichnung. Hierfür können beispielsweise 8 Byte verwendet werden. Der Block BO beginnt wie jeder andere Block mit einem Synchronisierzeichen SYN mit 8 Bit. Als nächstes folgt der Abschnitt OFB, in welchem der betreffende Ring als Ortsoder Fernbereich gekennzeichnet werden kann. Beim Block B 0 steht auch hier nur eine 0. Daran schließt sich ein Codeabschnitt BAK für die Bakenkoordinaten. Im Beispiel sind hier für die x-Koordinaten und für die y-Koordinaten jeweils 20 Bit vorgesehen. Den Abschluß des Blocks ßO bildet dann eine zyklische Blocksicherung ZYB.

Die F i g. 10 zeigt eine Codierung für einen Ring R im Ortsbereich, also für einen der inneren Ringe des Selektionsnetzes. Nach dem Synchronisierzeichen SYN ist die Ringnummer, beispielsweise 1 oder 2, codiert Die Zahl der Ringe für den Ortsbereich ist jedoch von Leitbake zu Leitbake variabel. In ländlichen Regionen wird der Ortsbereich im allgemeinen größer sein als in innerstädtischen Gebieten mit einem dichten Straßennetz und kleineren Abständen zwischen den Leitbaken. Deshalb wird im Anschluß an die Ringnummer jeweils markiert, wie die folgenden Informationen zu interpretieren sind. Das nächste Byte gibt im Codierungsbereich AUF, den Ansatzpunkt bzw. das Ausgangsfeld für die Kette der Leitvektoren an. Das kann entweder der Ring 0000, also der Ort der Leitbake, oder das letzte Zwischenziel einer Leitempfehlung sein, die zu einem Selektionsfeld SEL eines weiter innen liegenden Ringes R geführt hat

Danach folgt eine variable Zahl von Leitvektoren L V1, L V2.., von denen jeder mit drei Byte codiert sein kann. In F i g. 9 ist eine solche Leitvektorcodierung dargestellt Mit je 8 Bit für die x- und ^-Koordinaten kann man Zwischenziele in einem Gebiet von 2560 m χ 2560 m in 10-m-Einheiten beschreiben. Im städtischen Gebiet dürfte ein Ortsbereich diese Abmessungen nicht überschreiten, wohl aber in Vorstädten oder in ländlichen Regionen. Deshalb kann man im Bereich OFB der Leitempfehlung nach F i g. 10 die letzten beiden Bit für die Angabe eines Maßstabes benutzen (dort mit M bezeichnet). Man kann auf diese Weise die 10-m-Einheiten beispielsweise mit den Faktoren 1, 2, 5 oder 10 multiplizieren und erhält so maximal einen Ortsbereich von 25,6 km χ 25,6 km.

Das Ende der zum Selektionsfeld 1 (SEL 1) eines Ringes führenden Leitvektorkette L V1, L V 2... wird durch ein Schlußzeichen SZ markiert (Fi g. 10). Dieses Schlußzeichen lautet beispielweise 1111; daran schließt sich die Adresse des nächsten Selektionsfeldes (SEL 2) als Anfangszeichen AZ an. Danach folgt wieder die Markierung eines Ausgangsfeldes und der nachfolgenden Leitvektoren usw. Hinter dem Schlußzeichen SZ für das zwölfte Selektionsfeld eines Ringes folgt die zyklische Blocksicherung ZYB wie in F i g. 8.

Die Leitempfehlungen der Ringe im Fernhereich sind wesentlich kürzer. Hierfür ist ein Beispiel in Fig. 11 angegeben. Für jedes Selektionsfeld SELi, SELi₊ 1 usw. ist nur ein Byte vorgesehen. Dabei bedeutet /jeweils das erste Selektionsfeld des betreffenden Ringes usw. In diesem einen Byte für jedes Selektionsfeld ist jeweils ein bestimmtes Selektionsfeld im Ortsbereich codiert, welches anzufahren ist, um zum Fernziel zu gelangen. Es ist also jeweils ein Ring R und ein Selektionsfeld SEL als Zwischenziel programmiert. Der Weg zu diesen Zwischenzielen ist jeweils den entsprechenden Telegrammblöcken für die angegebenen Ringe R zu entnehmen.

Die Menge an Informationen, die mit einem Leitbakentelegramm übertragen werden muß, wird von Leitbake zu Leitbake unterschiedlich sein. Sie hängt von der Größe der Ortsbereiche und damit von der Anzahl der erforderlichen Leitvektoren ab. Beinhaltet eine Leitempfehlung viele Richtungsänderungen oder wird auf viele Verkehrszeichen hingewiesen, so sind viele Leitvektoren zu übertragen. Ist dagegen der einzuschlagende Weg einfach zu beschreiben, so benötigt man nur wenige Leitvektoren. Durch den Aufbau des Selektionsnetzes mit nach außen größerwerdenden Maschen wird jedoch insgesamt gewährleistet, daß die gesamte benötigte Informationsmenge von der einzelnen Bake in der zur Verfügung stehenden Zeit an die passierenden Fahrzeuge übertragen werden kann.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Leitsystem für cen Individualverkehr in einem Straßennetz mit an den Straßen angeordneter, ortsfesten Leitbaken, welche Leitinfonnationen zur Erreichung der von ihrem Standort aus wählbaren Fahrtziele zyklisch an alle passierenden, mit einem entsprechenden Empfänger ausgestatteten Fahrzeuge übermitteln, wobei in den einzelnen Fahrzeugen jeweils ein bestimmtes Fahrtziel mittels eines Eingabegerätes wählbar und aus der Gesamtheit der von einer Leitbake übermittelten Leitinformationen die dem gewählten Fahrtziel zugeordneten Leitinfonnationen mittels einer Vergleichseinrichtung auswählbar sind, dadurch gekennzeichnet,

daß die Leitinformationen von jeder Bake (BK) nach Selektionsfeldern (SEL) geordnet aussendbar sind, wobei jedes Selektionsfeld (SEL) einen bestimmten Bereich ayvts Selektionsnetzes (F i g. 3, F i g. 6) darstellt und jede Leitbake (BK) ein derartiges, nach einem für alle Leitbaken identischen Schema aufgebautes Selektionsnetz aufweist, wobei in dem Selektionsneu die einzelnen Selektionsfelder in konzentrischen Ringen (R 1... R5...;r 1 ...r5...) um die betreffende Leitbake (BK) als Mittelpunkt angeordnet sind und wobei die Größe der Selektionsfelder (SEL)von Ring zu Ring mit wachsender Entfernung vom Mittelpunkt expotentiell zunimmt,
daß das im Fahrzeug nach Festwertkoordinaten eingegebene wählbare Fahrtziel ebenfalls einem bestimmten Selektionsfcid (SEi) eines in Größe und Aufbau mit dem Selektkinsnetz der Leitbaken übereinstimmenden Selektionsnetz; :geordnetist,wobei der Mittelpunkt des Fahrzeug-Selektionsnetzes stets der aktuelle Standort des Fahrzeuges selbst ist, und

daß beim Passieren einer Leitbake (BK) die Vergleichseinrichtung (VGL) die Leitinformation entsprechend dem in diesem Augenblick sowohl im Fahrzeug-Selektionsnetz als auch im Baken-Selektionsnetz übereinstimmenden Selektionsfeld (SEl) auswählt

2. Leitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schema des Selektionsnetzes für die von jeder Leitbake (BK) übermittelten Leitinformationen durch kartesische Koordinaten (Fig.3) festgelegt ist.

3. Leitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schema für die von jeder Leitbake (BK) übertragenen Leitinformationen durch Polarkoordinaten (F i g. 6) festgelegt ist

4. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Fahrzeug eine Vergleichseinrichtung (SUB) vorgesehen ist, um durch Differenzbildung aus den beim Passieren einer Leitbake (BK) empfangenen Leitbakenkoordinaten (xB,ye) und den eingegebenen Zielkoordinaten (xz.yz) relative Zielkoordinaten (x,y)zu bilden.

5. Leitsystem nach Anspruch 4, dadurch gekenn· zeichnet, daß im Fahrzeug eine weitere Vergleichseinrichtung (VGA) vorgesehen ist, um durch Vergleich der relativen Zielkoordinaten (x, y) mit in einem Festspeicher (FSP) gespeicherten Koordinaten der einzelnen Selektionsfelder (x\ ... λ· 14; y\ ... y 14) das dem gewählten Fahrtziel zugehörige Selektionsfeld (f,) zu bestimmen.

6. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Fahrzeug ein Speicher (LSP) zur Speicherung der dem ausgewählten Selektionsfeld zugehörigen Leitinfonnationen vorgesehen ist und daß diesem Speicher für Leitinformationen eine Ausgabeeinrichtung (AG) nachgeschaltet ist

7. Leitsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Weitergabe von gespeicherten Leitinfonnationen aus dem Leitinformationsspeicher (LSP) an die Ausgabeeinrichtung (AG) durch eine den jeweiligen Standort des Fahrzeuges bestimmende Koppelnavigationseinrichtung (WG, NS) steuerbar ist, wober die Koppelnavigationseinrichtung jeweils beim Passieren einer Leitbake auf die exakte Position rückstellbar ist

8. Verfahren zur Übertragung von Leitinformationen in einem Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die einzelnen Leitbaken jeweils zyklisch Leitbaken-Telegramme (F i g. 8 bis 11) aussenden, dadurch gekennzeichnet daß jeweils nach Blökken geordnet eine Leitbaken-Kennzeichnung sowie der Reihe nach Leitinfonnationen für die einzelnen Ziel-Selektionsfelder ausgesendet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einem bestimmten der konzentrisch angeordneten Ringe (R 1, R 2 ...) von Selektionsfeldem ein eigener Block (B 1, B 2 ...) im Leitbaken-Telegramm zugeordnet wird, wobei zu Beginn eines jeden Blockes ein Synchronisierzeichen (SYN) und zu Ende eine zyklische Blocksicherung (ZYB) ausgesendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet daß lediglich für Selektionsfelder im inneren Bereich des Selektionsnetzes genaue Weginformationen in Form von Leitvektoren Obertragen werden, während für Selektionsfelder im äußeren Bereich des Selektionsnetzes jeweils lediglich ein Selektionsfeld des inneren Bereiches als Zwischenziel codiert übertragen wird.