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1) Dr. Peter Göbel
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Hinter dem Amtsgarten 16 3340 Wolfenbüttel 2) Dietrich-Andreas Preiß
Elsterstraße 1 3300 Braunschweig "In einem Landfahrzeug eingebaute Einrichtung zur
Vermittlung von Informationen über die Reiseroute" Die Erfindung betrifft eine in
einem Landfahrzeug eingebaute Einrichtung zur Vermittlung von Informationen über
die Reiseroute.
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Zu den bekanntgewordenen Reiseinformationssystemen gehören das sogenannte
Autofahrer-Leit- und Informationssystem (ALI) und der sogenannte elektronische Verkehrslotse
für Autofahrer (EVA). Diese Systeme dienen allein der Leitung des Verkehrs. Die
Informationsübermittlung erfolgt durch außerhalb des Fahrzeuges festinstallierte
Einrichtungen wie z.B. Induktionsschleifen in der Straßendecke oder schwache Sender
am Straßenrand. Informationen über Landschaften, Sehenswürdigkeiten und dergleichen
können mit diesen Systemen nicht vermittelt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Vermittlung
von Informationen über die Reiseroute zu entwickeln, bei der den Insassen von Landfahrzeugen
neben Hinweisen zum Verlauf und Zustand der Reiseroute vor allem ausführliche Informationen
über den durchfahrenen Streckenabschnitt
vermittelt werden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen Wegstreckengeber,
der von den jeweils zurückgelegten Wegstreckenabschnitten entsprechenden Wegstrecken-Impulsen
beaufschlagt wird und mit seinen Ausgangssignalen eine Rechen- und Steuereinheit
beaufschlagt, die das Laufwerk eines Informationsträgers, vorzugsweise einer Tonbandcassette
steuert, der eine Abspiel-und Wiedergabevorrichtung zugeordnet ist.
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Erfindungsgemäß erfolgt also eine Synchronisierung zwischen dem ablaufenden
Informationsträger und dem durchfahrenen Streckenabschnitt. Dabei ist es grundsätzlich
möglich, die den Wegstreckengeber beaufschlagenden Wegstrecken-Impulse durch Einrichtungen
zu erzeugen, die außerhalb des Landfahrzeugs ortsfest entlang der durchfahrenen
Strecke installiert sind. Da jedoch zur Zeit die eingangs erläuterten Induktionsschleifen
bzw. Sender nur an wenigen Streckenabschnitten installiert sind, ist es bei der
erfindungsgemäßen Einrichtung vorteilhaft, wenn die von dem Wegstreckengeber aufgenommenen
Wegstrecken-Impulse von einem im Landfahrzeug installierten Impulsgeber erzeugt
werden. Dabei kann der Impulsgeber an einem Rad des Landfahrzeuges, am Fahrzeugtacho
oder der Tachowelle montiert sein.
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Neben der akustischen Wiedergabe von Informationen kann auch eine
optische Anzeige vorgesehen sein. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn die Rechen-
und Steuereinheit auf dem Informationsträger codierte Informationen decodiert und
die für eine optische Wiedergabe bestimmten Informationen an ein Display weiterleitet.
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Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn der Informationsträger mit
Textinformationen zur Reiseroute, Signalen zur Steuerung des
Systems
und/oder codierten Informationen zur Steuerung des Systems und/oder der optischen
Wiedergabe auf dem Display versehen ist.
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Mit der neuen Einrichtung ist es somit möglich, den Insassen eines
Landfahrzeuges während der Reise ausführliche Informationen über den gerade durchfahrenen
oder den unmittelbar folgenden Streckenabschnitt zu vermitteln. Diese Informationen
können sachkundige Erläuterungen über die von der Reiseroute berührten Landschaften
und Hinweise auf Sehenswürdigkeiten und Rastplätze oder auch Gefahrenstellen (z.B.
seitenwindgefährdete oder häufig vereiste Straßenabschnitte) entlang der Reiseroute
beinhalten.
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Wesentlich für die erfindungsgemäße Einrichtung ist, daß die entsprechenden
Informationen selbsttätig an einem bestimmten Punkt der Reiseroute gegeben werden.
Hinsichtlich der Lagegenauigkeit der Informationspunkte weist die neue Einrichtung
eine hohe Präzision auf. Da als Informationsträger Tonbandcassetten Verwendung finden
können, steht ausreichender Raum zur Speicherung der Informationen zur Verfügung,
wobei der Informationsumfang durch Auswechseln der Tonbandcassetten beliebig vergrößert
werden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in ihren vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten,
die vom Pkw- und Omnibus-Tourismus über den Eisenbahnverkehr bis zum Berufsstraßenverkehr
reichen. Das Reiseinformationssystem läßt sich kurzfristig und mit nur geringen
Kosten auf alle Landverkehrswege ausweiten. Bei Verwendung von einem im Landfahrzeug
installierten Impulsgeber erhält man bei sehr niedrigen Installationskosten ein
sofort zur Verfügung stehendes Informationssystem, zumal eine Abspiel- und Wiedergabevorrichtung
für Tonbandcassetten bereits in vielen Landfahrzeugen vorhanden ist. Die neue Einrichtung
kann eine interessante Ergänzung der noch in der Erprobung befindlichen Verkehrsleitsysteme
darstellen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines
Ausführungsbeispieles erläutert, das in den Figuren 1 u. 2 schematisch dargestellt
ist.
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Die Einrichtung gemäß Figur 1 besteht aus einer Rechen- und Steuereinheit
1a bis 1i, einer Abspiel- und Wiedergabevorrichtung 2a,2b , einem Display 3, einer
Eingabe-Tastatur 4, einem Wegstreckengeber 5a,5b , einer Stromversorgung 6 und einem
Informationsträger 7. Dabei kommt den einzelnen Komponenten folgende Bedeutung zu:
Ein Mikroprozessor 1a dient zur Steuerung und Kontrolle des gesamten Gerätes. Ein
Festwertspeicher ib dient zur Aufnahme und permanenten Speicherung des Steuerprogrammes
für den Mikroprozessor. 1c ist ein Schreib-/ Lesespeicher als temporärer Datenspeicher
des Prozessors. 1d ist ein Systembus. Ein Parallel-Interface le dient zur Steuerung
eines elektronischen Schalters 1i, des Displays 3, zur Übernahme von Steuerbefehlen
aus der Eingabe-Tastatur 4 und dem Wegstreckengeber 5a,5b sowie zur Steuerung eines
Motorschalters 1h für ein Cassettenlaufwerk 2a.
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Bei if handelt es sich um ein serielles Interface zur Übergabe der
vom Band gelesenen Informationen an dem Prozessor. Mit 1g ist ein FSK (Frequency
Shift Keying)-Decoder zur Umwandlung der auf dem Band stehenden Frequenzumtastinformationen
in logische Signale für das serielle Interface bezeichnet. Der elektronische Schalter
li dient zur Unterdrückung der nicht für die akustische Wiedergabe bestimmten Informationen
des Informationsträgers.
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Die Abspiel- und Wiedergabevorrichtung für Tonbandcassetten umfaßt
das Cassettenlaufwerk bzw. einen Tonkopf 2a sowie einen Verstärker bzw. Lautsprecher
2b. Das Display dient zur wahlweisen Anzeige verschiedener Parameter. Die Eingabe-Tastatur
4 ist zur Bedienung des Gerätes bestimmt.
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Der Wegstreckengeber umfaßt in dem dargestellten AusfUhrungsbeispiel
einen induktiven Impulsaufnehmer 5a zur Montage an einem Kraftfahrzeug-Tachometergehäuse
bzw. eine Impulsgeber- /Impulsaufnehmer-Einheit zur Montage am Rad oder der Tachometerwelle
eines Kraftfahrzeuges sowie einen Impulswandler 5b zur VerstArkung und Pegelanpassung
der gelieferten Wegstreckenimpulse.
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Der in Figur 2 dargestellte Informationsträger kann folgenden Aufbau
und Inhalt aufweisen: A = Text (oder Musik) : akustische Wiedergabe B = 500 ms ungetasteter
Träger (1200 Hz): Steuersignal für den Prozessor C = Informationen in digital codierter
Form (ASCII-Format, Frequenzumtastung 1200 Hz space/2400 Hz mark): Steuersignale
für den Prozessor bzw. Informationen zur optischen Wiedergabe auf dem Display D
= 100 ms ungetasteter Träger (1200 Hz): Steuersignal für den Prozessor E = 1 s (ca.
5 cm) leeres Band Beispiel 1: Tonband mit Textwiedergabe ("elektronischer Reiseführer")
Ausschnitt aus einer Reiseroutenbeschreibung für die "Haræ-Heide-Straße" und dit
"Harzhochstraße", Startort: Braunschweig A Erläuterungstext: (zu Torfhaus) "Links,
der Brocken, der sagenumwobene Blocksberg, auf dem sich in der Walpurgisnacht die
Hexen treffen sollen. Goethe, der den Brocken am 10. Dezember 1777 von Torfhaus
aus bestieg, hat dem imposanten Granitberg im 'Faust' ein literarisches Denkmal
gesetzt".
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B 500 ms ungetasteter Träger (1200 Hz): Unterbrechung des Signalweges
zum Verstärker
C Informationsblock in digital codierter Form: M,
62,5 (Position des nächsten Informationspunktes als Entfernung in km vom Startort,
wird im Schreib-/Lesespeicher temporär gespeichert) D, -t (Symbol für Rechtsabbiegen),
B 242 (Symbol der Fernverkehrsstraße), Harzhochstraße (diese Informationen werden
auf dem Display dargestellt) D 100 ms ungetasteter Träger (1200 Hz): Abschalten
des Cassettenlaufwerkes --- bei 62,5 km wird das Cassettenlaufwerk von der Rechen-
und Steuereinheit (1) wieder eingeschaltet E 1 s (ca. 5 cm) leeres Band (Anlaufzeit
des Cas settenl aufwerkes A Erläuterungstext (1 min 5 s): "Der Oderteich, über dessen
Staudamm die Harzhochstraße nach der nächsten Kurve führt, ist der älteste Stausee
Deutschlands ...
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Er diente zur Wasserversorgung des St. Andreasberger Grubenreviers11.
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B 500 ms ungetasteter Träger -(1200 Hz): Unterbrechung des Signalweges
zum Verstärker.
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C Informationsblock in digital codierter Form: M, 65,0 (Position des
nächsten Informationspunktes als Entfernung in km vom Startort, wird im Schreib-/Lesespeicher
temporär gespeichert) D, v (Symbol für Linksabbiegen), * (Symbol für häufige Eisglätte),
St. Andreasberg (diese Informationen werden auf dem Display dargestellt) D 100 ms
ungetasteter Träger (1200 Hz): Abschalten des Cassettenlaufwerkes usw.
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Beispiel 2: Tonband ohne Textwiedergabe ("elektronische Straßenkarte")
Ausschnitt aus der Streckenbeschreibung München-Hamburg E 1 s (ca. 5 cm) leeres
Band (Anlaufzeit des Cassettenlaufwerkes)
B 500 ms ungetasteter
Träger (1200 Hz): Unterbrechung des Signalweges zum Verstärker C Informationsblock
in digital codierter Form: M, 401,0 (Position des nächsten Informationspunktes als
Entfernung in km vom Startort, wird im Schreib-/Lesespeicher temporär gespeichert)
D, + (Symbol für Geradeaus), W (Symbol für Seitenwindgefahr), Fuldatal (diese Informationen
werden auf dem Display dargestellt) D 100 ms ungetasteter Träger (1200 Hz): Abschalten
des Cassettenlaufwerkes --- bei 401,0 km wird das Cassettenlaufwerk von der Rechen-
und Steuereinheit wieder eingeschaltet E 1 s (ca. 5 cm) leeres Band (Anlaufzeit
des Cassettenlaufwerkes) B 500 ms ungetasteter Träger (1200 Hz): Unterbrechung des
Signalweges zum Verstärker C Informationsblock in digital codierter Form: M, 405,5
(Position des nächsten Informationspunktes als Entfernung in km vom Startort, wird
im Schreib-/ Lesespeicher temporär gespeichert) D, > (Symbol für Rechtsabbiegen,
A 7 (Symbol der Bundesautobahn), Kassel (Name des nächsten größeren Ortes an der
Strecke) diese Informationen werden auf dem Display dargestellt D 100 ms ungetasteter
Träger (1200 Hz): Abschalten des Cassettenlaufwerkes --- bei 405,5 km wird das Cassettenlaufwerk
von der Rechen- und Steuereinheit wieder angeschaltetusw.
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Die Rechen- und Steuereinheit 1a bis 1i bestimmt die Position des
Fahrzeuges auf einer vorgegebenen Reiseroute, in dem sie die seit dem Ausgangsort
zurückgelegte Strecke ermittelt. Dazu werden die vom Wegstreckengeber 5a,5b gelieferten
Wegstreckenimpulse
(erzeugt durch Rad- oder Tachometerwellenumdrehungen)
ge zählt und mit einem bestimmten Faktor multipliziert. Die w£rkseitige Anpassung
an die bei den verschiedenen Fahrzeugtypen unterschiedlich große.l Raddurchmesser
bzw. an die verschiedenen Tachometeruntersetzunlen sowie die durch falschen Reifendruck,
abgefahrenes Reifenprt)fil etc. gelegentlich notwendige Eichung des Gerätes erfolgt
durch die entsprechende Vergrößerung oder Verkleinerung dieses faktors (Eingabe
des Faktors durch die Einqabe-Tastatur 4). Jiie Rechen- und Steuereinheit dient
reiner der Decodierung und temporären Speicherung der auf dem Band stehenden codierten
Informationen. Es leitet die Informationen, die für die optische wiedergabe bestimmt
sind, an das Display 3 weiter und besorgt an den vorbestimmten Punkten der Reiseroute
das Ein- und Ausschalten des Cassettenlaufwerkes Zusätzlich kann die Rechen- und
'teuereinheit weitere Funktionen übernehmen, die nicht unmittelbar mit ihren Aufgaben
innerhalb des beschriebenen Reiseinfolmationssystems im Zusammenhang stehen, für
die sie jedoch die notwendigen Voraussetzungen bietet, so zum Beispiel die Ermittlung
der Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder - mit einem Zusatzgerät versehen - die Ermittlung
des Kraftstoffverbrauches.
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Das Display 3 vermitteLt den Fahrzeuginsassen die auf der Tonband-Cassette
gespeich-rten Informationen über den Verlauf und Zustand der Reiseroute (C), die
von der Rechen- und Steuereinheit decodiert und wei ergeleitet werden (Symbole für
Rechts-oder Linksabbiegen, Syllbole der Fernverkehrsstraßen, Name und Entfernung
des nächstes größeren Ortes an der Reiseroute, Symbole für nebel-, seitenwind- und
glatteisgefährdete Straßenabschnitte, usw.).
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Die Abspiel- und WiedelgaDevorrichtung für Tonband-Cassetten 2a, 2b
übermittelt die auf der Tonband-Cassette gespeicherten Informationen
an
die Rechen- und Steuereinheit 1a - 1i bzw. gibt Textinformationen (und Musik) unmittelbar
akustisch wieder. Sie kann auch weiterhin in der ursprünglich vorgesehenen Weise
zum Abspielen handelsüblicher Musik- und Textcassetten verwendet werden.
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Nach dem Einschalten des Gerätes wird von der in das Cassettenlaufwerk
eingelegten Tonband-Cassette die Information über den ersten Streckenabschnitt gelesen.
Dies geschieht in folgender Weise: Über das serielle Interface 1f und den FSK-Decoder
1g erwartet der Prozessor 1a für mindestens 100 Millisekunden einen 1200 Hz-Träger
(B). Vor Beginn dieses Trägers können beliebige Informationen für den Benutzer (z.B.
Oberblick über die Reiseroute) oder auch Musik stehen (A). Nachdem der 1200 Hz-Träger
vom Prozessor erkannt worden ist, unterbricht der Prozessor über den elektronischen
Schalter 1i den Signalweg zum Verstärker 2b.
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Das Gerät ist jetzt stumm. 400 ms später beginnt der Informationsblock
(C) auf dem Band, der in digital codierter Form (ASCII-Format) die Information über
die Position des nächsten Informationspunktes und weitere Informationen über den
Verlauf und Zustand der Reiseroute enthält. Diese Informationen sind in 8 Bytes
zu je 8 Bit in serieller Form durch Frequenzumtastung zwischen 1200 Hz (space) und
2400 Hz (mark) auf dem Band enthalten und werden im Schreib-/Lesespeicher 1c abgelegt
bzw. auf dem Display 3 wiedergegeben. Auf den Informationsblock (C) folgt ein ungetasteter
Träger (1200 Hz) von 100 ms Länge (D). Nach Ende dieses Trägers wird das Cassettenlaufwerk
2a vom Prozessor 1a über den Motorschalter 1h abgeschaltet.
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Während der Fahrt wird ständig die seit dem Startort zurtckgelegte
Strecke gemessen. Direktes Maß für die zurückgelegte Strecke ist die Zahl der vom
Wegstreckengeber gelieferten Impulse.
Diese Impulse werden von
dem Fahrzeugtachometer bzw. von einem an einem Rad oder der Tachometerwelle montierten
Impulsgeber erzeugt, durch einen Impulsaufnehmer 5a aufgenommen und über den Impulswandler
5b an die Rechen- und Steuereinheit weitergeleitet. Die zurückgelegte Wegstrecke
wird vom Prozessor 1a durch Multiplikation der Zahl der Wegstreckenimpulse mit einem
bestimmten, von dem Raddurchmesser und der Tachometeruntersetzung abhängigen Faktor
ermittelt. Wenn die zurückgelegte Wegstrecke größer ist als die im Schreib-/Lesespeicher-1c
gespeicherte Entfernung des nächsten Informationspunktes vom Ausgangsort, wird das
Cassettenlaufwerk 2a von der Rechen- und Steuereinheit wieder eingeschaltet und
der Signalweg durch den elektronischen Schalter 1i zum Verstärker 2b freigegeben.
Zur Unterdrückung von Anlaufeffekten des Cassettenlaufwerkes liegt vor dem auf dem
Band folgenden Text (A) eine Pause von 1 s Dauer (E). Dann gelangt der Text zum
Zuhörer. Der Text wird durch einen 1200 Hz-Träger (B) beendet. Sobald dieser Träger
vom Prozessor erkannt worden ist, beginnt der gesamte Ablauf wieder von vorn.
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