DE4340148A1

DE4340148A1 - Bakensender mit Aufweckzone

Info

Publication number: DE4340148A1
Application number: DE19934340148
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Dipl Ing Rossius; Friedrich-Wilhelm Dipl In Bode; Hans-Juergen Dr Ing Fischer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Kapsch AG
Priority date: 1993-11-25
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1995-06-01
Also published as: HU218634B; EP0730772A1; HUT74346A; HU9601411D0; PL314583A1; WO1995014982A1; PL175739B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Bakensender an einer Fahrstraße nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus ′procedings of the DRIVE-Konferenz, 4.-6.2.1991, advanced telematics in road transport′ (Seite 248 bis 268) ist schon ein Bakensender bekannt, der mit einem Fahrzeugempfänger (on-board-unit, OBU) einen Datenaus tausch nach dem semipassiven Transponderverfahren durchführt. Bei dem bekannten Bakensender wird dabei eine Kommunikationszone auf einer Fahrspur ausgeleuchtet, die relativ klein ist, um Nachbar spuren und darauf befindliche Fahrzeuge nicht zu beeinflussen. Auf grund der relativ kleinen verfügbaren Fläche ist unter Umständen ein vollständiger Datenaustausch zwischen dem Bakensender und der OBU insbesondere bei einer hohen Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht gewährleistet. Das kann dazu führen, daß die übertragenen Informa tionen unvollständig oder falsch sind. So können Verkehrshinweise über Staus oder empfohlene Umleitungen nicht erkannt werden. Bei einer automatischen Gebührenabbuchung für Straßenbenutzungsgebühren kann es ebenfalls zu Fehlern kommen. Um diese Probleme zu umgehen, müßten Maximalgeschwindigkeiten im Bereich der Kommunikationszone vorgegeben werden. Dieses Verfahren ist aber nicht zuverlässig, da bei Überschreitung der vorgegebenen Geschwindigkeitsbegrenzung eine sichere Datenübertragung gefährdet ist.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Bakensender mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Auf weckzone der Fahrzeugempfänger so rechtzeitig aktiviert wird, daß auch bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit genügend Zeit für eine voll ständige Datenübertragung gegeben ist.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Bakensenders möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß durch eine separate Aufweckantenne oder Teile einer Hauptantenne das Aufwecksignal unabhängig von der Hauptantenne gesendet wird. Probleme mit störenden Interferenzen, wie sie bei der gleichzeitigen Verwendung von zwei Antennen auftreten können, werden damit ver mieden, da jeweils nur eine Antenne zu einer bestimmten Zeit aktiv ist. Durch einen geeigneten Schalter, beispielsweise einem Mikro wellenschalter mit PIN-Dioden kann der Bakensender alternativ auf die Aufweckantenne oder die Hauptantenne umgeschaltet werden. Dabei kann die Aufweckantenne auch so gerichtet werden, daß sie mehrere Fahrspuren überdeckt, falls diese Anwendung zugelassen werden kann.

Eine besonders einfache Ausbildung der Aufweckzone wird auch dadurch erreicht, daß die Richtcharakteristik der Hauptantenne durch Steuerung der Phasen- und/oder Amplitudenbelegung gesteuert wird. Eine derartige Steuerung der Phasen- und Amplitudenrichtung kann durch Steuerung der einzelnen Elemente einer Array-Antenne erreicht werden. Die Umschaltung der jeweiligen Gewichtung wird synchron mit der Aussendung der Aufwecksignale vorgenommen.

Prinzipiell gibt es mehrere Möglichkeiten für das Aussenden des Aufwecksignales. Eine besonders einfache Steuerung ergibt sich dadurch, daß das Aufwecksignal in konstanten oder variablen Zeit abschnitten ausgesendet wird. Die Zeitabschnitte können dabei so gewählt werden, daß auch bei großer Geschwindigkeit eines Fahrzeuges das Fahrzeuggerät noch sicher aktiviert wird.

Bei relativ großen auszutauschenden Datenmengen kann es vorteilhaft sein, bereits in der Aufweckzone einen Datenaustausch durchzuführen. Die Datenmengen werden dabei so aufgeteilt, daß sie sowohl in der Aufweckzone als auch in der Kommunikationszone übertragen werden. Auch können mehrere Kommunikationsgebiete nacheinander angeordnet sein, so daß die verfügbare Zeit für die Übertragung der Daten und Informationen vergrößert wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Bakensenders und des Fahrzeugge rätes ist im Mikrowellenbereich vorgesehen, wobei diese Geräte nach dem semipassiven Transponderverfahren arbeiten.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen Bakensender 1, der beispielsweise auf einer Schilderbrücke oder an einer Ampel an einer Fahrstraße 7 angebracht ist. Der Bakensender 1 arbeitet beispielsweise im Mikrowellenbereich bei 5,8 GHz nach dem semipassiven Transponderverfahren. Dieses Übertragungsverfahren ist beispielsweise aus "procedings of the DRIVE-conference", Brüssel, February 4.-6., 1991, ′advanced telematics in road transport′ Seite 248 bis 269 (volume 1) per se bekannt und muß daher nicht näher erläutert werden. Der erfindungs gemäße Bakensender hat eine Antenne 3 und eine Aufweckantenne 2, die über einen Umschalter 4 alternativ aktiviert werden. Die Aufweck antenne 2 ist räumlich so auf die Fahrstraße 7 mit ihrer Fahrbahn gerichtet, daß ein ankommendes Kraftfahrzeug 5 zunächst durch die Aufweckzone A fahrt, bevor es in die Kommunikationszone B der Haupt antenne 3 kommt. Natürlich können auch Teile der Hauptantenne, die vorzugsweise als Array verwendet werden, als Aufweckantenne ausge bildet sein. In diesem Fall wird die Hauptantenne durch Steuerung der Richtcharakteristik derart verändert, daß durch die Gewichtung der Phasen und Amplituden der einzelnen Elemente die Richt charakteristik verändert wird. Als Umschalter 4 ist vorzugsweise ein Mikrowellenschalter, der PIN-Dioden oder ähnliche Hochfrequenz schalter aufweist, vorgesehen.

Läßt die Anwendungen mehrere Fahrspuren zu, so kann die Aufweck antenne so ausgelegt werden, daß mehrere oder alle Fahrspuren ab gedeckt werden.

Eine zweite Hauptantenne könnte auch als Aufweckantenne eingesetzt werden. Dies könnte z. B. dann von Bedeutung sein, wenn das Aufweck gebiet ähnlich definiert ausgeleuchtet werden muß, wie das Kommuni kationsgebiet. Dazu ist dann eine Änderung der Ausrichtung der An tenne erforderlich, um die gewünschte Vorverlegung des Aufweckge bietes zu erreichen.

Das Kraftfahrzeug 5 hat einen Fahrzeugempfänger 6 (OBU, on-board-unit), der vorzugsweise nach dem semipassiven Transponderverfahren arbeitet und mit dem Bakensender 1 in Verbindung treten kann. Der Transponder kann mit einer Batterie ausgerüstet sein, die den notwendigen Strom zum Betrieb des Gerätes sowie für weitere Baugruppen liefert. Insbesondere können mit der Batterie Speicherbausteine gepuffert werden, damit diese ihre Information nicht verlieren. Derartige Speicher werden beispiels weise für die Abbuchung von Straßenbenutzungsgebühren von einer Gebührenkarte verwendet. Um die Batterie zu schonen, wird das Fahr zeuggerät 6 die meiste Zeit in einen inaktiven Zustand, dem Sleepmodus geschaltet. Bei Annäherung an eine Bake wird es nun durch das Aufwecksignal der Aufweckantenne 2 aktiviert und dadurch in den Operationsmodus geschaltet. Die Aufweckschaltung, die durch das Signal der Aufweckantenne 2 aktiviert wird, hat jedoch einen sehr kleinen Ruhestrom, so daß deren Leistungsaufnahme die Batterie nicht sehr belastet wird.

Um die geforderten Datenmengen im gemeinsamen Kommunikationsgebiet sicher übertragen zu können, wird die Übergangszeit vom Sleepmodus in den operativen Modus so klein wie möglich gewählt. Gelangt an schließend das Fahrzeug in die Kommunikationszone B, dann kann der eigentliche Datenaustausch, beispielsweise von Verkehrsinformationen oder Fahrtrichtungshinweisen erfolgen. Reicht dieses Kommunikations gebiet für die Übertragung der Informationen nicht aus, dann kann die gesamte Informationsmenge aufgeteilt werden auf verschiedene Kommunikationsgebiete, die nacheinander folgen. Die Übertragung der Information erfolgt dann partiell.

Claims

1. Bakensender an einer Fahrstraße, der zum Datenaustausch mit einem Fahrzeugempfänger (OBU, 6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bakensender (1) Mittel (2) aufweist, mit denen eine Aufweck zone (A) gebildet wird, die, in Richtung zum Fahrzeug (5) gesehen, vor einer Kommunikationszone (B) angeordnet ist.

2. Bakensender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (2) eine separate Aufweckantenne oder Teile einer Haupt antenne (3) aufweisen.

3. Bakensender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (4) vorsehbar ist, der alternativ den Bakensender (1) mit der Aufweckantenne (2) oder der Haupt antenne (3) verbindet.

4. Bakensender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt nur eine Antenne aktiviert ist.

5. Bakensender nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (4) ein Mikrowellenschalter ist.

6. Bakensender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptantenne (3) ausgebildet ist, durch Steuerung der Phasen- und/oder Amplitudengewichtung die Richtcharakteristik derart zu ändern, daß dabei die Aufweckzone (A) ausgeleuchtet wird.

7. Bakensender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweckzone (A) eine oder mehrere Fahrbahnen aus leuchtet.

8. Bakensender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bakensender (1) ausgebildet ist, in konstanten oder variablen Zeitabschnitten Aufwecksignale aus zu senden.

9. Bakensender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweckantenne (2) und die Hauptantenne (3) räumlich getrennt angeordnet sind und daß über beide Antennen (2, 3) wenigstens teilweise ein Datenaustausch mit dem Fahrzeuggerät (6) durchführbar ist.

10. Bakensender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bakensender im Mikrowellenbereich arbeitet.