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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Informationssystem und insbesondere
ein lokales Informationssystem, das von Fußgängern oder als Fahrzeug-Informationssystem
einsetzbar ist. Ein solches Informationssystem lässt sich einrichten, um Daten über örtliche
Dienste weiterzugeben, kann örtlichen Firmen
Werbung ermöglichen
oder Fahrzeugführern örtlich geltende
Tempobegrenzungen mitteilen. Das System ist in Fußgängerzonen
wie Flughäfen
oder Bahnhöfen
zur Verbreitung situationsrelevanter Informationen – beispielsweise
Fahrplänen,
Ankunfts- und Abfahrts- beziehungsweise Abflugdaten und so weiter – einsetzbar.
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Es
liegen Vorschläge
zur Bekämpfung
von Geschwindigkeitsübertretungen
vor. Es wurde sogar vorgeschlagen, auch geringfügige Übertretungen nicht zuzulassen.
In Großbritannien
fordert der Council for the Protection of Rural England für Landstraßen eine
Höchstgeschwindigkeit
von 40 mph (64,4 km/h). Derartige Tempolimits werden oft ignoriert,
da die Fahrer sich an schnellere Reisegeschwindigkeiten gewöhnt haben.
Darüber
hinaus werden Tempolimits auf Grund der örtlichen Fahrkultur oft generell ignoriert.
In Großbritannien
erfolgt beispielsweise ein großer
Teil des Autobahnverkehrs zwischen 80 und 85 mph (128,8 und 136,8
km/h).
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Die
Polizei hat Überwachungskameras
installiert, um zu schnelle Fahrzeuge zu fotografieren und dem Fahrer
Strafpunkte zuzuschreiben oder ihm eine Geldstrafe aufzuerlegen,
ohne dass ein Polizist beteiligt sein muss. Übliche Filmkameras arbeiten
mit einem Toleranzbereich, so dass sie nur die schlimmsten Übertretungen
erfassen und zu erwarten ist, dass sie eine vernünftige Nutzungsdauer erreichen,
bis der Film ausgewechselt werden muss. Filmkameras werden langsam
durch Digitalkameras ersetzt, die nicht die gleichen Datenspeicherprobleme
haben. Falls weiterhin die Kameras eine Datenübertragungsstrecke aufweisen,
können
sie jedes zu schnell vorbeifahrende Fahrzeug aufnehmen. Sind solche Kameras
auf den Toleranzbereich Null eingerichtet, kann ein Fahrer, der
die Höchstgeschwindigkeit
oft genug auch nur geringfügig überschreitet,
mit nur einer Fahrt genug Strafpunkte ansammeln, dass er seine Fahrerlaubnis
verliert, ohne es zu merken.
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Ein
solches Nulltoleranz-Regime kann dazu führen, dass viele Fahrer erhebliche
Zeit auf das Prüfen
des Tachometers verwenden, anstatt auf die Straße zu achten. Übervorsichtige
Fahrer werden auch weitaus langsamer als die geltende Höchstgeschwindigkeit
fahren, so dass unnötige
Staus, Frustrationen unter anderen Verkehrsteilnehmern und auch
zusätzliche
Unfälle
entstehen.
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Für die rigide
Durchsetzung von Tempolimits gibt es zwei Zahlen, die der Fahrer
kennen muss: die Ist-Geschwindigkeit
seines Fahrzeugs und das jeweilige Tem polimit. Großbritannien
ist zwar generell gut ausgeschildert; es ist aber immer möglich, dass
der Fahrer – speziell
wenn durch örtliche
Bedingungen, die seine Aufmerksamkeit erfordern, abgelenkt – ein Verkehrszeichen übersieht.
Weiterhin ist es insbesondere auf dem Land nicht unüblich, dass
Verkehrzeichen im Sommer von überhängenden
Bäumen verdeckt
werden oder gegen helles Sonnenlicht nur als Silhouetten erkennbar
sind. Auch besteht eine Tendenz zur Zunahme der Anzahl von Verkehrszeichen,
die weiter steigt, wo Werbetafeln oder Zeichensponsoren zugelassen
sind, so dass der Fahrer peripher erhebliche Mengen unwesentlicher
Informationen ausfiltern muss, bevor er das geltende Tempolimit
erkennen kann.
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Im
Fahrzeug selbst ist der Tachometer das am deutlichsten sichtbare
Instrument, aber doch in einer Instrumentenmulde angeordnet, die
erfordert, dass der Fahrer seine Augen von der Straße abwendet
und sie auf die kurze Entfernung unmittelbar vor sich umfokussiert,
um die Fahrzeuggeschwindigkeit abzulesen. Oft kann ein versierter
Fahrer die Geschwindigkeit seines Fahrzeugs am Motorgeräusch erkennen.
Wo geringfügige
Tempoüberschreitungen hingenommen
werden, kann der Fahrer seine Ist-Geschwindigkeit auf diese Weise
genau genug regeln. Wo jedoch ein Nulltoleranz-Regime durchgesetzt wird,
ist dies nicht mehr möglich;
der Fahrer muss weitaus häufiger
auf den Tachometer schauen, so dass er die Fahrbahn weniger häufig erfasst.
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Die
DE 4 304 094 beschreibt
ein Fahrzeug gebundenes Gerät,
das ein Signal erfasst, das ein Tempolimit angibt und von einem
Sender abgestrahlt wird, der nahe einem Verkehrzeichen angeordnet
ist, das ein solches Tempolimit vorgibt. Das Fahrzeug empfängt das
Signal beim Pas sieren des Verkehrszeichens und zeigt dem Fahrer
das nun geltende Tempolimit an. Ist das Fahrzeug schneller als dieses Limit,
wird eine Warnung ausgegeben. Am Ende des Streckenabschnitts passiert
das Fahrzeug einen zweiten Sender, der die Anzeige des Tempolimits deaktiviert.
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Die
EP 0 869 466 beschreibt
eine portable Datenendeinheit für
Fußgänger. Ein
Fußgänger benutzt
diese DEE zur Abfrage und zum Empfang von Informationen über örtliche
Straßen,
Fahrtrouten und Einrichtungen. Die Informationen sind zentral gespeichert
und werden dem Nutzer auf Anfrage zugesendet.
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Die
EP 0 817 151 beschreibt
ein System, bei dem eine am Straßenrand angeordnete Vorrichtung Stauinformationen
von im Stau stehenden Fahrzeugen aufnimmt und andere Fahrzeuge über Funk warnt.
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Nach
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt diese ein
Fahrzeug-Informationssystem bereit, das einen Fahrzeug gebundenen
Empfänger,
der auf örtliche
Datensendungen aus am Straßenrand
angeordneten Sendern anspricht, sowie eine Kommunikationseinrichtung
aufweist, die mindestens entweder akustische oder visuelle Kommunikationen
oder beide zur Informationsübermittlung an
Fahrzeuginsassen aufweist, wobei die Sender jeweils einen Speicher
aufweisen und das System dadurch gekennzeichnet ist, dass die Daten
im Sender zwischengespeichert sind, es sich bei ihnen unter anderem
um Mitteilungen von Notdiensten, Einzel- und Großhändlern, örtlichen Behörden, der
Polizei, anderen Ämtern, örtlichen
Dienstleistern und Unterhaltungsmaterial handeln kann und das Fahrzeug
weiterhin einen rückwärts strahlenden
Sender aufweist, der Daten an ein nachfolgendes Fahrzeug senden kann.
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Auf
diese Weise lässt
sich ein Informationssystem erstellen, das auf Straßenrandsender
ansprechend Daten auffängt
und festhält,
die beispielsweise auch das örtliche
Tempolimit anzeigen. Vorzugsweise kann das Informationssystem rundgefunkte
Daten empfangen, die mindestens ein örtliches Tempolimit darstellen.
Das Informationssystem oder irgendein anderes Fahrzeugsystem lässt sich so
einrichten, dass dieses Tempolimit mit örtlich abgeleiteten Daten verglichen
wird, die die Fahrzeug-Ist-Geschwindigkeit
anzeigen, und das Vergleichsergebnis den Fahrzeuginsassen – vorzugsweise
dem Fahrer – angezeigt
wird. So lässt
sich beispielsweise eine Warnung an den Fahrer ausgeben, wenn er
das Tempolimit erreicht hat oder übersteigt. Vorzugsweise wird
die Warnung akustisch ausgegeben. Zusätzlich lässt sich eine beratende Warnung ausgeben,
falls der Fahrer sich dem Tempolimit nähert – beispielsweise mit mehr als
95% der Grenzgeschwindigkeit fährt.
Zusätzlich
oder alternativ lassen die das örtliche
Tempolimit darstellenden Daten sich auf ein Motormanagement oder
eine Temporegelung des Fahrzeugs geben, damit das Fahrzeug selbsttätig am Tempolimit
gehalten wird, bis der Fahrer es absichtlich übersteigt, indem er beispielsweise
die Temporegelung abschaltet oder das Gaspedal – wie bei einem erzwungenen
Gangwechsel bei Automatikgetrieben – durchtritt.
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Vorzugsweise
ist der Empfänger
ein vorwärts
schauender Empfänger.
Er hat mit Vorteil eine schmale Akzeptanzöffnung, die im Wesentlichen
nur aus einer Sollrichtung relativ zum Fahrzeug einfallende Signale
aufnimmt. Hat also der Empfänger
in der Horizontalen eine eingeschränkte Akzeptanzöffnung, lässt er sich
so einrichten, dass er Daten von Straßenrandsendern bei der Annäherung des
Fahrzeugs aufnimmt. Die Akzeptanz in der Vertikalen muss unter Umständen fast
90° umfassen,
damit der Empfänger
Signale von Sendern nahe der Straße, auf Gebäuden oder auf die Straße überspannenden
Portalen aufnehmen kann. In Großbritannien,
wo Fahrzeuge auf der linken Fahrbahnseite fahren, kann der Empfänger nach
links dorthin "schielend" ausgeführt sein,
wo sich Verkehrsinformationen normalerweise befinden. In anderen
Ländern
muss die Hauptkeule der Empfangsantenne unter Umständen nach
rechts gewinkelt sein.
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Vorzugsweise
ist der Sender so eingerichtet, dass er Daten sendet, die unter
anderem das örtliche Tempolimit,
die Entfernung zum nächsten
Sender, Notmitteilungen, geografische Informationen, Senderkennungen,
Ortsmitteilungen und Werbedaten beinhalten. Diese Aufstellung ist
jedoch nicht als erschöpfend
aufzufassen.
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Mit
Vorteil ist in einem funk- beziehungsweise mikrowellenbasierten
System nur eine begrenzte Anzahl von Funk- oder Mikrowellenkanälen nötig, da die
Reichweite jedes Senders begrenzt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist nur ein Sendekanal (Frequenz) erforderlich. Dadurch vereinfacht
sich die Herstellung des Fahrzeug-Informationssystems und wird die
Kommunikation zwischen Teilen (beziehungsweise Teilnehmern) des Systems
ermöglicht – beispielsweise
Fahrzeug zum Straßenrand,
Straßenrand
zum Fahrzeug, Polizei zum Fahrzeug, Polizei zum Straßenrand
und so weiter Sendungen von Fahrzeugen zum Straßenrand könnten jedoch auf anderen Frequenzen
stattfinden als solche vom Straßenrand
zu Fahrzeugen.
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Indem
man Entfernungsdaten zum nächsten Sender überträgt, kann
in das System eine Datenvalidierung aufgenommen werden, um abzuschätzen, ob
das derzeitige Tempolimit (wahrscheinlich) gilt. Übersteigt
also die vom letzten Sender bis zum Ist-Ort zurückgelegte Strecke die Distanz,
die als für den
Abstand zum nächsten
Sender geltend angezeigt wird, kann das System ein Signal abgeben,
das anzeigt, dass das derzeit enthaltene Tempolimit nicht als stimmig
aufgefasst werden darf und der Fahrer entsprechend reagieren muss.
Weiterhin kann ein Straßenrandsender
aufgestellt werden, um eine Vielzahl von Meldungen zur Gültigkeit
von Entfernungen auszugeben. Diese Mitteilungen lassen sich Richtungsinformationen
zuordnen, die mit Hilfe einer Bord-Richtungserfassung – beispielsweise eines Kompasses – feststellbar
sind. Die Mitteilungen lassen sich auch Senderkennungen zuordnen.
In einer Erweiterung eines solchen Systems kann dieses auch die
Entfernung zu Seitenstraßen
oder Kreuzungen senden, um bei der Annäherung an diese Warnungen auszugeben.
Zusätzlich
kann ein solches System auch Daten zum Tempolimit auf einer Seitenstraße ausgeben,
so dass der Fahrer beziehungsweise die Fahrzeugsysteme vorgewarnt
werden.
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Mit
Vorteil enthält
das von den Straßenrandsendern
abgegebene Signal irgendeine Form einer Richtungsanzeige oder Fahrbahnkodierung,
um potenzielle Probleme mit Mehrfachreflektionen abzuschwächen. Es
sei eine Fahrbahn angenommen, die nord-südlich verläuft. Ein nach Norden fahrendes Fahrzeug
erwartet, Daten nur aus weiter nördlich
liegenden Sendern zu empfangen. Die Sender für nach Norden fahrende Fahrzeuge
sind natürlich
nach Süden
gerichtet. Entsprechend erwarten nach Süden fahrende Fahrzeuge Daten
aus nach Norden gerichteten Sendern. Nähert sich jedoch ein nach Süden fahrendes
Fahrzeug einem nach Norden gerichteten Sender, kann vom nach Süden fahrenden
Fahrzeug reflektierte Strahlung auf ein nach Norden fahrendes Fahrzeug
auftreffen, das dann völlig
falsche Daten erhält.
Um diese Schwierig keit zu überwinden,
kann man ein Richtungssignal verwenden – beispielsweise einen einzelnen
oder einen Bereich von Kompasskursen, so dass Fahrzeuge, die angenähert in
dieser Richtung fahren, wissen, dass sie die Datensendungen als
gültig
akzeptieren können,
während
Fahrzeuge außerhalb
dieses Richtungsbereichs die Sendungen ignorieren. Zusätzlich oder
alternativ lässt
sich eine Spurkennung aussenden, so dass Fahrzeuge, die entlang
einer Fahrbahn fahren, nur auf eine der Spurkennungen ansprechen
und Daten mit anderen Spurkennungen ignorieren. Zusätzlich oder
alternativ kann jeder Sender seine eigene Kennung und auch die eines
oder mehrerer nachfolgender Sender abstrahlen. Der Fahrzeugempfänger ist
eingerichtet, nur auf die Kennung des jeweils nächsten gültigen Senders zu reagieren.
In einer Variante dieses Systems kann jeder Sender die Kennungen
aufeinander folgender Sender der benachbarten Fahrbahn aussenden,
und zwar so, dass das Fahrzeug programmiert wird, Sendungen aus
diesen Sendern zu ignorieren.
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Das
Aufnehmen einer Senderkennung und zugehöriger Ortsinformationen hat
weitere Vorteile. Wird angenommen, dass die Senderstandorte bekannt
sind (es handelt sich um ortsfeste, beispielsweise an Verkehrszeichen,
Brücken
oder Gebäuden befestigte
Objekte), lässt
jeder Sender sich mit seinem geografischen Standort korrelieren
und wirkt als Fixpunkt. Fahrzeug-Navigationssysteme lassen sich dann
so programmieren, dass sie relativ zu den Senderkennungen navigieren.
Ein solches System lässt sich
zusätzlich
oder alternativ zu GPS-Systemen einsetzen. Mit Vorteil senden die
Sender ihre Ortsinformationen in einem expliziten Format aus. Beispielsweise
kann jeder Sender seine Länge
und Breite als ein Wort aussenden wie:
<NAVWGS, LAT = 51,35.005N, LONG = 05, 12.345W>
mit
- NAV
- = Angabe, dass Ortsinformation
folgt;
- WGS
- = kennzeichnet das
Informationsformat;
- LAT
- = geografische Breite;
- LONG
- = geografische Länge.
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Haben örtliche
Kartierungsbehörden
eigene Alternativen für
Ortsangaben entwickelt, lassen sich diese ebenfalls benutzen. Ein
alternatives Wort wäre beispielsweise:
<NAVUKMAPOS, SU 987123>
mit
- UKMAPOS
- = das in Großbritannien
für Messtischblätter verwendete
Koordinatensystem;
- SU
- = Kartenbereich; die
letzten 6 Stellen sind eine 6-stellige Standard-Ortsreferenz.
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Ebenfalls
alternativ lassen sich Ortsinformationen in einer vom Menschen lesbaren
Form angeben wie:
<NAVTEXT,
Durchfahrt durch Kenton, Richtung Süden auf der A379>
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Für Navigationssysteme,
die auf Senderkennungen oder expliziten Ortsdaten basieren, ist
eine Leistungssteigerung gegenüber
GPS-basierten Systemen insbesondere in Stadtgebieten zu erwarten, wo
ein GPS-Empfänger
unter Umständen
nicht genug GPS-Satelliten gleichzeitig "sieht", um seine Position zu berechnen. Auch
braucht das GPS eine digitale Karte, um seine Informationen zu brauchbaren Navigationsdaten
umzuwandeln, und versagt in Tunneln und abschnittsweise auch in
dicht bebauten Bereichen.
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Demgegenüber sind
Stadtbereiche normalerweise dicht mit Verkehrszeichen ausgeschildert, so
dass die örtlichen
Sender sich in kleinen Intervallen anordnen lassen.
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Vorzugsweise
werden auch örtlichen
Behörden
und Notdiensten Möglichkeiten
zum Hinzufügen von
Mitteilungen bereitgestellt. So könnte die Polizei in Reaktion
auf schlechte Fahrbahnzustände
oder Unfälle
lokalisierte Tempolimits ausgeben. Entsprechend könnten Behörden und
Gemeinden lokale Informationen zusätzlich in das System eingeben
und Händler
vorbeifahrenden Reisenden ihr Angebot mitteilen. Die vom Sender
abzustrahlenden Informationen können
in einem lokalen Zwischenspeicher abgelegt und regelmäßig aktualisiert
werden.
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Weiterhin
weist das Informationssystem des Fahrzeugs ebenfalls einen Sender
auf. Der Sender kann dazu dienen, das Fahrzeug gegenüber Straßenrandempfängern beim
Vorbeifahren zu identifizieren. Der oder jeder Straßenrandempfänger kann dann
so eingerichtet sein, dass er die Fahrzeugkennung oder andere Daten
auf ein Übertragungsnetz gibt.
Ein solches System ist von Flottenbetreibern zur Standortverfolgung
ihrer Fahrzeuge einsetzbar. Zusätzlich
oder alternativ ist das System für
Sicherheitsdienste zum Verfolgen von Liefer- beziehungsweise gestohlenen
Fahrzeugen anwendbar. In einer Erweiterung des Systems kann für den Fall,
dass ein gestohlenes Fahrzeug geortet worden ist, ein Straßenrandsender
in der Nähe
einen auf dieses Fahrzeug bezogenen Abschaltkode an es absetzen,
damit sein Motormanagement oder eine andere Temporegelung seine
Geschwindigkeit begrenzt oder es vollständig abgeschaltet wird. Vorteilhafterweise
lassen die Wiederaussendefunktion und die Reaktion auf bestimmte
Anweisungen sich vom Fahrer teilweise oder vollständig deaktivieren,
obgleich eine Deaktivierung sicherheitsrelevanter Funktionen Vorkehrungen
wie Passwörter
erfordern kann.
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Das
System lässt
sich auch zur selbsttätigen Mautberechnung
oder zur Zugangskontrolle zu Straßen oder Räumen wie Fahrzeugparkanlagen
einsetzen.
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Weiterhin
ist das System einsetzbar als Alarmeinrichtung mit einer vom Fahrer
betätigten
Paniktaste im Fahrzeuginneren. So kann der Fahrer den Paniktaster
betätigen,
um ein Notsignal abzusetzen, falls er sich besorgt oder eingeschüchtert fühlt, aber das
Fahrzeug in Fahrt halten will – beispielsweise
bei Verkehrsrowdytum. Ein weiterer Paniktaster oder ein Ausgangssignal
aus einer Fahrzeugüberwachung wie
einem Motormanagement, einem Abbremssensor oder einem Airbag-Auslösesystem
kann zum Einleiten einer rundzufunkenden Notmeldung dienen, falls
der Nutzer oder eine Automatik es für sinnvoll hält.
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Ein
derartiges System lässt
sich weiterhin so einrichten, dass es Verletzungen des Tempolimits über einem
bestimmten Schwellenwerts den Behörden selbsttätig meldet.
Daher besteht für
ein mit dem System ausgerüstetes
Fahrzeug ein Potenzial zur selbsttätigen Meldung von Geschwindigkeitsüberschreitungen
des Fahrers an die Behörden.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei den Übertragungsstrecken
zwischen dem Straßenrandsender und
dem Fahrzeug um Infrarot-(IR)- oder Mikrowellen-(MW)-Strecken, da
diese sich auf Sichtverbindung auslegen lassen, so dass die Reichweite örtlich beschränkt ist.
Vermutlich wird bevorzugt aber die MW-Technologie eingesetzt, da
sie auch in den Morgen- und Abendstunden funktioniert, wenn die Sonne tief über dem
Horizont steht und IR-Strecken mit Licht überschwemmt werden.
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Zusätzlich oder
alternativ können
magnetische Datenstrecken bereitgestellt werden. So lassen sich
Sendespulen an oder in der Fahrbahnoberfläche vorsehen, so dass Fahrzeuge
beim Vorbeifahren mit ihnen in Verbindung treten können.
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Indem
man das Fahrzeug mit einem rückwärts strahlenden
Sender ausstattet, kann es an ein ihm folgendes Fahrzeug Mitteilungen
absetzen. Ein solches System ist zur relaiskettenartigen Verbreitung
von Meldungen ("daisy
chaining") geeignet.
Zusätzlich
oder alternativ lässt
das System sich zum Erhöhen
der Verkehrssicherheit verwenden. Beispielsweise kann ein mit dem
System ausgerüstetes
Fahrzeug einen Beschleunigungsmesser oder ein anderes System enthalten,
das beurteilen kann, ob und wann das Fahrzeug abrupt abgebremst
wird – wie beispielsweise
in einer Notlage. An die folgenden Fahrzeuge lässt sich dann eine diesbezügliche Meldung
absetzen, die die Fahrer warnt oder deren Fahrzeugsysteme veranlasst,
die Kontrolle zu übernehmen
und selbsttätig
abzubremsen, damit die Wahrscheinlichkeit von Auffahrunfällen sinkt.
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Vorzugsweise
ist bei einem solchen Relaissystem vor dem wieder Aussenden von
Daten durch ein Fahrzeug eine zufällig lange Verzögerung implementiert.
Dadurch lässt
sich verhindern, dass zwei Fahrzeuge gleichzeitig Daten abzusetzen
versuchen. Werden weiterhin mehrere Rundsendungen simultan oder
fast simultan empfangen, kann zusätzlich oder alternativ ein
Datenprozessor entscheiden, welche der Meldungen zu berücksichtigen
ist. Mit Vorteil kann den Meldungen vor dem Absetzen ein Zählzeichen
mitgegeben werden, das von jedem Fahrzeug, das eine Meldung empfängt und
erneut absetzt, hochgezählt
wird. Ein Fahrzeuginformationssystem, das die Meldung empfängt, entscheidet
auf Grund des Zählzeichens
und von Weitergabeparametern, ob die Meldung weiterzugeben ist.
Bei diesen Parametern handelt es sich unter anderem um eine Entscheidung,
die die Weitergabeschnelligkeit einbezieht. Beispielsweise kann
im ländlichen
Bereich die Meldung von sämtlichen
Fahrzeugen weitergegeben werden, so dass die beste Chance gesichert
ist, dass sie sich rückwärts fortpflanzt.
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Vorzugsweise
sendet ein mit Vor- und Rückwärts-Sendern
ausgestattetes Fahrzeug intermittierend, so dass andere Fahrzeuge
auf sein Vorhandensein hingewiesen werden. Dadurch erhöht sich die
Sicherheit. Zusätzlich
können
die Sendungen eine Angabe der Sendeleistung enthalten, so dass für andere
Fahrzeuge aus der Differenz zwischen der Sende- und der Empfangsleistung
der Abstand zwischen sich und dem sendenden Fahrzeug abschätzbar wird.
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Mit
Vorteil ist jeder Sender für
einen Ruhemodus eingerichtet, in dem er ein Trägersignal – möglicherweise zusammen mit anderen
Daten – aussendet;
Fahrzeuge und Straßenrandsender
können dann
aus der Doppler-Verschiebung
des Signals die (gegebenenfalls auch relative) Geschwindigkeit des Fahrzeugs
abschätzen.
Aus diesen Geschwindigkeitsdaten und deren Änderung lässt sich beurteilen, ob das
Fahrzeug zu schnell fährt
und/oder eine schnelle Verlangsamung erfährt. Mit Vorteil werden Vor-
von Rückwärtssendern
durch Kennungen unterschieden, so dass ein Bord-Datenprozessor zwischen
Signalen von Fahrzeugen, die in der gleichen oder in der Gegenrichtung
fahren, unterscheiden kann. Das Trägersignal kann stetig oder
unstetig, im letzteren Fall aber häufig gesendet werden.
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Der
Sender kann auch in einem RADAR-Modus arbeiten, wobei die Laufzeit
der Mikrowellen zu einem Fahrzeug und zurück eine Abschätzung des Abstands
erlaubt. Die Signale können
von den Fahrzeugen passiv zwangsweise zurückgegeben, das heißt reflektiert
oder auch aktiv rückgesendet
werden, wobei dann der Sender und der Empfänger des das Signal aktiv zurückgebenden
Signals diesem Laufzeitdaten hinzufügen.
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Nach
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt diese einen
Straßenrandsender für ein Fahrzeugdatensystem
nach Anspruch 1 bereit, der eingerichtet ist, lokale Straßendaten
an vorbeifahrende Fahrzeuge zu übergeben,
wobei der Straßenrandsender
einen Datenprozessor zur Steuerung des Datenaustauschs mit einem
entfernten Ort über
ein Übertragungsnetz
aufweist derart, dass die Daten im Zwischenspeicher aktualisiert
werden.
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Mit
Vorteil ist auch ein Empfänger – optional im
Straßenrandsender – vorgesehen,
mit dem von vorbeifahrenden Fahrzeugen gesendete Daten aufnehmbar
sind.
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Nach
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist im Fahrzeug
ein Datensystem angeordnet, das einen auf lokale Datensendungen
ansprechenden Empfänger
sowie eine Kommunikationseinrichtung aufweist, mit der an einen
Fahrzeuginsassen entweder akustische oder visuelle Mitteilungen oder
auch beide ergehen können,
und das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Fahrzeug weiterhin
einen Sender mit sich führt
derart, dass vom Fahrzeug über
den Straßenrand-
und/oder den Rückwärts-Sendern
zugeordnete Empfänger
Daten an ein Übertragungsnetz
beziehungsweise Meldungen an ein nachfolgendes Fahrzeug weitergebbar
sind.
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Mit
Vorteil kommuniziert das System mit dem Motormanagement und/oder
der Temporegelung des Fahrzeugs, so dass dieses ohne Mitwirkung
des Fahrers gezwungen wird, ein örtliches
Tempolimit einzuhalten.
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Weiterhin
ist ein Informationssystem möglich,
das dem Nutzer Informationen zum gerade durchfahrenen Bereich liefert.
Insbesondere kann es sich dabei auch um Werbung örtlicher Anbieter oder nationaler
Markeneigner handeln.
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Die
lokalen Sender können
in Form von Pfosten oder kleinen Sendern an Gebäuden oder Straßenmöbeln vorliegen.
So ließen
sich die Informationen in kleine Zellen – vielleicht von nicht mehr
als mehreren 10 m Durchmesser – abstrahlen.
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Mit
Vorteil weist der eine Ausführungsform der
Erfindung darstellende Empfänger
eine Sichteinheit im Zusammenwirken mit einem lokalen Datenprozessor
auf. Dabei kann es sich um einen portablen Rechner wie beispielsweise
einen Personal Digital Assistant (PDA) oder Palmtop-Rechner handeln, der
in einem Fußgängermilieu
arbeitet und auch im Kraftfahrzeug einsetzbar ist.
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So
kann in einer Ausführungsform
des Empfängers
nach dem ersten und dem fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung ein einzelner Empfänger oder
dessen Sichteinheit eine gemeinsame Komponente darstellen.
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Es
ist in Erwägung
gezogen, ein Gerät
wie ein Kleinrechner, einen PDA oder dergleichen im Fahrzeug in
einer Dockingstation zu verwenden, um vom Fahrzeugempfänger oder
-transponder aufzunehmende Daten den Fahrzeuginsassen sichtbar darzustellen.
Das gleiche Gerät
kann jedoch aus der Dockingstation herausgenommen und mit einem
eingebauten Empfänger
oder IR-Anschluss verwendet oder an ein portables Empfänger- oder
Transpondermodul angesetzt werden, um Informationen in einem Fußgängermilieu
auszugeben – beispielsweise
in Einkaufsgalerien, Flughäfen,
Bus- oder Eisenbahnhöfen,
Hotels, Straßen
und dergleichen.
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Die
im örtlichen
Bereich um jeden Sender herum unterstützten hohen Datenübertragungsraten ermöglichen
die schnelle Weitergabe enormer Datenmengen an den Empfänger. Folglich
kann ein Nutzer Daten über
Warenpreise oder den Werbeauftritt einer Firma sehr schnell übernehmen.
Die Daten können
buchartig oder in einer anderen durchblätterbaren Form organisiert
sein, so dass der Nutzer die Informationen auf die ihn interessierenden
Teile hin durchsuchen kann.
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Vorzugsweise
kann der Empfänger
auch Daten an die lokalen Sender übermitteln, die an ein Übertragungssystem
angeschlossen sind, so dass Anfragen zu nicht in örtlichen
Senderspeichern enthaltenen Informationen möglich sind, jedoch so, dass Zugriff
zu Informationen über
ein größeres Rechnernetz – beispielsweise
das Internet – besteht.
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Vorzugsweise
reicht die Bandbreite der bidirektionalen Übertragungsstrecke des Empfängers zu den
lokalen Sendern aus für
Sprechverbindungen an Stelle von oder gleichzeitig mit Daten- und/oder
Videosendungen. So kann der Hand-Empfänger Daten von örtlichen
Sendern übernehmen,
für die
der empfangende Teilnehmer nicht zu bezahlen braucht, und sind auch
speziellere Dienste wie ein Internetzugang sowie Sprech- oder Videophonverbindungen
nutzbar, für
die der Teilnehmer gegebenenfalls zahlt.
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Folglich
kann ein Empfänger,
der eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, die Funktionalität eines
WAP-Handys erreichen. Während
aber der Nutzer eines WAP-Handys sich einwählen muss, um im Internet nach
Daten wie örtlichen
Restaurantmenüs,
Busfahrplänen
und dergleichen zu suchen, werden erfindungsgemäß diese Informationen über die örtlichen
Sender kontinuierlich bereit gestellt.
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Die
Informationen lassen sich themenmäßig durch eingebettete Marken – beispielsweise
Metamarken – kategorisieren,
mittels deren die Daten dem Nutzer strukturiert dargeboten werden.
Da die Speicherkapazität
des örtlichen
Senders größer sein kann
als die des Empfängers,
kann letzterer Speicher sparen, indem er nur Teile der Daten übernimmt,
wobei die Auswahl anhand der eingebetteten Marken erfolgt. Die hohe
Wiederholrate der Datenübertragung
aus dem lokalen Sender gewährleistet,
dass zunächst
nicht übernommene
Daten ohne signifikante Verzögerung
verfügbar
werden, sollte der Nutzer daran interessiert sein.
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Nach
einem vierten Aspekt der Erfindung schafft diese ein Verfahren zur
Bereitstellung von Daten für
mindestens einen Nutzer. Nach diesem Verfahren werden Daten in einem
Speicher abgelegt, der einem Sender zugeordnet ist, der zum Aussenden von
Daten in einen ihn umgebenden Bereich eingerichtet ist; die Daten
werden wiederholt in diesen Bereich abgestrahlt, so dass ein im
Bereich befindlicher geeigneter Empfänger dem Nutzer die Daten verfügbar machen
kann. Bei den Daten kann es sich unter anderem um solche von Notdiensten,
Einzel- und Großhändlern, örtlichen Ämtern, der
Polizei, anderen Behörden
und lokalen Diensten handeln, wobei der Nutzer einen Sendeempfänger hat,
so dass er über den
Sender auf ein Datennetz zugreifen kann, um Informationen zu erhalten,
die der dem Sender zugeordnete Speicher nicht enthält.
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Vorzugsweise
sind die Daten so kategorisiert, dass sie sich in einem sortier-
oder indizierbaren Format präsentieren
lassen.
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Bei
den Daten kann es sich vorzugsweise auch um Werbung handeln.
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Vorzugsweise
bezahlen die werbenden Firmen für
den in Anspruch genommenen Werbe-"Raum",
um die Abgabe einiger oder aller Daten durch den Sender zu subventionieren
beziehungsweise für
den Nutzer kostenfrei zu machen.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand eines Beispiels unter Bezug
auf die beigefügten Zeichnungen
ausführlich
beschrieben.
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1 zeigt
schaubildlich ein Fahrzeug, das sich einem Straßenrandsender nähert;
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2 zeigt
schaubildlich die Bestandteile eines Fahrzeug gebundenen Informationssystems;
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3 zeigt
schaubildlich ein von einer Ausführungsform
der Erfindung verwendetes Datenwort; und
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4 zeigt
schaubildlich ein Datensystem zur Verwendung im Fußgängermilieu.
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Wie
die 1 zeigt, befindet sich ein Straßenrandsender 2 nach
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung an einer Fahrbahn und gibt einen definierten
Strahl 4 ab, der von sich nähernden Fahrzeugen 6 empfangen
werden kann. Der Strahl 4 hat vorzugsweise die Form eines
divergierenden spitzen Konus, so dass er nur von sich nähernden Fahrzeugen
empfangen und von Fahrzeugen auf der anderen Fahrbahn kaum wahrgenommen
wird. Das Fahrzeug 6 trägt
eine Richtantenne (schaubildlich bei 8 gezeigt), die vorwärts gerichtet
ist, aber auch geringfügig
seitlich in die zu erwartende Richtung zu den Sendern gewinkelt
sein kann, denen das Fahrzeug sich bei der Fahrt nähert. Der
Sender 2 kann auf einem beliebigen zweckmäßigen Gehäuse oder
einer Halterung neben der Fahrbahn platziert sein, wird aber am
zweckmäßigsten
von vorhandenen Straßenmöbeln wie
Verkehrszeichen oder (die so genannten) Belisha-Baken an Fußgängerüberwegen
aufgenommen. Ist der Sender einem Fußgängerüberweg angeordnet – beispielsweise
einem selbsttätigen
Fußgängerüberweg,
wo der Fußgänger die
Erlaubnis zum Überschreiten
abwarten muss, bis die Wechsellichtanlage den fließenden Verkehr
sperrt – kann
der Sender eingerichtet sein, ein spezielles Signal zu setzen, das
Rotlicht anzeigt. Ähnliche
Systeme lassen sich in Wechsellichtanlagen aufnehmen, um die Wahrscheinlichkeit
zu verringern, dass ein Fahrer ein Rotlicht durchfährt. Wie
die 2 zeigt, ist die vorwärts gerichtete Antenne an einen
Empfänger 10 angeschlossen,
dem optional ein Sender zugeordnet sein kann. Der Empfänger 10 arbeitet
auf einen Datenprozessor 12, der auch eingerichtet ist,
andere Signale von Fahrzeugsystemen aufzunehmen – beispielsweise eine Anzeige
der Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Eingangsleitung 14 oder
ein Signal aus einem Paniktaster auf der Eingangsleitung 16.
Mit einem internen Taktgeber und der Tempoinformation kann der Datenprozessor 12 die
Geschwindigkeit zeitlich integrieren, um die vom Fahrzeug seit der letzten
Vorbeifahrt an einem Sender zurückgelegte Strecke
zu berechnen. Die Sendersignale können vom Fahrzeug bei der Annäherung an
den Sender über
ei nen Bereich von mehreren 10 m empfangbar sein. Trotzdem kann der
Datenprozessor 12 genau abschätzen, wann das Fahrzeug den
Sender passiert, da das Signal abrupt auf Null abfällt. Der
Datenprozessor kann diesen Umstand als Anzeige bewerten, dass er
nun seine Berechnung der zurückgelegten
Strecke beginnen muss, um zu bestimmen, wann er den nächsten Sender 2 zu
erfassen hat. Weiterhin ist der Datenprozessor 12 eingerichtet,
die Ist-Geschwindigkeit
mit dem Tempolimit zu vergleichen und dem Fahrer über eine
Kommunikationseinrichtung 18 zu warnen, falls er das Tempolimit übersteigt.
Die Kommunikationseinrichtung 18 kann einen hörbaren Ton
abgeben, dessen Frequenz oder Amplitude dem Ausmaß der Überschreitung
entspricht.
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Mit
Vorteil ist das System so eingerichtet, dass intermittierend ein
unaufdringlicher Ruheton ausgegeben wird, der dem Fahrer anzeigt,
dass das System arbeitet und seinen Ist-Datenbestand als ordnungsgemäß erachtet.
Die Kommunikationseinrichtung 18 kann auch einen Bildschirm
oder eine andere Sichtanordnung (beispielsweise einen Überkopfbildschirm)
aufweisen derart, dass sich Textmeldungen dem Fahrer darbieten lassen.
Derartige Textmeldungen können
Warnungen über
gefährliche
Straßenzustände beinhalten – beispielsweise Überflutungen oder
andere Hindernisse auf der Fahrbahn. Sie sind ihrem Wesen nach nur
von hinsichtlich des Hindernisses örtlicher Bedeutung und daher
glaubhaft, so dass der Fahrer auf sie reagieren wird.
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Der
Datenprozessor 12 lässt
sich auch zum Zusammenwirken mit einem zweiten Sender 20 mit einer
rückwärts gerichteten
Antenne 22 einrichten. Hierbei verkettet er einige der
empfangenen Signale durch Wiederaussendung über die rückwärts gerichtete Antenne 22.
Zusätzlich kann
das Fahrzeug 6 einen Abbremsmonitor mit sich führen, so
dass sich Notbremsungen des Fahrzeugs erfassen lassen. Der Datenprozessor 12 kann
auf dieses Notbremssignal ansprechend ein Signal an nachfolgende
Fahrzeuge abgeben, das zeigt, dass sein Fahrzeug abrupt gebremst
wird. Fahrzeugsteuerungen von mit diesem System ausgerüsteten Fahrzeugen
können
dann eingerichtet werden, das Fahrzeug prophylaktisch abzubremsen,
falls sie ein solches Bremssignal aus einem Fahrzeug voraus empfangen.
Der rückwärts gerichteten
Antenne 22 kann ein Empfänger zugeordnet sein derart,
dass beispielsweise Polizeifahrzeuge, die ein gestohlenes Fahrzeug
verfolgen, Anweisungen an dessen Motormanagement schicken können, um
seine Leistung zu drosseln, den Fahrer zu warnen oder den Motor
des Fahrzeugs stillzusetzen.
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Die 3 zeigt
schaubildlich ein Datenwort, das von den Straßenrandsendern 2 ausgesendet und
vom Fahrzeug 6 empfangen werden kann. Es beginnt mit Vorteil
mit einer Wortbeginn-Marke 30, damit der Datenprozessor 12 sich
mit dem Wort synchronisieren kann. Nach der Wortbeginn-Marke lässt sich
eine Senderkennung 32 senden, mit der das Fahrzeug seinen
Standort feststellen kann. Beim Motorschaden eines mit dem System
ausgerüsteten Fahrzeugs
kann der Fahrer vom Informationssystem die Kennung des letzten passierten
Senders erfragen und sie an die Hilfsdienste weiterleiten, damit
der Standort des Fahrzeugs hochgenau festgestellt werden kann. Nach
der Kennung 32 wird im Wort 34 das örtliche
Tempolimit "Limit" übersandt. Dieses Wort wird
vom Datenprozessor 12 übernommen
und zwischengespeichert, bis es vom nächsten Sender, den das Fahrzeug
passiert, aktualisiert wird oder durch Zeitablauf oder auf Grund
der durchfahrenen Strecke verfällt.
Das nächste
Wort 36 gibt die Strecke vom derzeitigen bis zum folgenden
Sender an. Wie fest gestellt, kann das Fahrzeug dann die zurückgelegte Strecke
berechnen, um zu bestimmen, ob das jeweilige Tempolimit noch glaubwürdig ist,
weil das Fahrzeug beispielsweise weniger weit als die im Wort 36 enthaltene
Strecke oder viel weiter als diese gefahren ist, um anzuzeigen,
dass es die örtliche
Tempolimit-Information verloren hat. Das Wort 38 ist für Notmitteilungen
reserviert, die Textmeldungen sein können, die dem Fahrer dargeboten
werden. Enthält
das Wort 38 jedoch eigene Wortanfang- und Wortende-Marken,
so dass es beliebig lang sein kann, können Audio-Meldungen gesendet
werden. Zusätzlich lässt sich
im Informationssystem ein vordefinierter Satz von Text- und Audio-Meldungen
abspeichern und im Wort 38 eine Kennung senden, damit die
korrekte Meldung ausgewählt
und dem Fahrer wiedergegeben wird. Schließlich ist vor der Meldungsende-Marke 42 ein
Feld 40 für
Werbung und/oder Geschäftsinformationen
vorgesehen.
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Jeder
Sender 2 kann über
eine Übertragungsstrecke
wie die schaubildlich in der 1 gezeigte
Drahtleitung 50 an eine lokale oder eine abgesetzte Steuerung
(nicht gezeigt) angeschlossen sein. Zum Verbinden des Straßenrandsenders
und des zugeordneten Datenprozessors mit einem Steuerknoten ist
jedoch auch Funk- beziehungsweise Radiotechnologie wie beispielsweise
die Verwendung von Handys geeignet.
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In
Systemen mit bidirektionaler Übertragung kann
der Datenprozessor 12 eingerichtet sein, über einen
Vorwärts-Sender 10 und
eine vorwärts
strahlende Antenne 8 eine Fahrzeugkennung an die Straßenrandeinheit 2 abzugeben.
Alternativ kann ein Fahrzeug einen Rückwärts-Sender 20 einsetzen. Ein solches
Fahrzeug empfängt
also bei der Annäherung an
eine Straßenrandeinheit
Informa tionen und sendet nach dem Passieren der Straßenrandeinheit ebenfalls
Informationen. Diese kann dann mit ihrer lokalen Steuerung kommunizieren,
um anzuzeigen, welche Fahrzeuge wann vorbeigefahren sind. Das Fahrzeug
kann wahlweise seine Geschwindigkeit sowie gegebenenfalls einen
Befund signalisieren, dass der Fahrer das Tempolimit grob überschritten
hat, so dass dies den Behörden
selbsttätig
mitgeteilt wird. Die Daten lassen sich dann verfügbar machen, um die Fahrzeuge
zu verfolgen.
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Mit
Vorteil enthält
der oder jeder Straßenrandsender
eine Straßenrand-Datenendeinheit (DEE)
oder einen Kommunikationsanschluss derart, dass die zuständigen Behörden das
Tempolimit oder andere Meldungen, die die Einheit an entgegenkommende
Fahrzeuge ausgibt, in situ umprogrammieren können. Zusätzlich könnte die Polizei oder andere Behörden die
primäre
Mikrowellenstrecke zu Fahrzeugen dazu benutzen, den Sender mit Mitteilungen aus
befugten Fahrzeugen zu aktualisieren, die sich nahe der Straßenrandeinheit
befinden oder sie passieren. Sicherungskodes können dann gewährleisten,
dass sich die Mitteilungen nur von befugten Personen ändern lassen.
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Um
die Problematik reflektierter Signale zu überwinden, kann auch ein gültiges Richtungssignal aufgenommen
werden. Das Signal kann Mindest- und Höchstwinkel, innerhalb deren
Tempodaten als gültig
betrachtet werden können,
oder kann eine Nennrichtung mit einer Ober- und einer Untergrenze enthalten
derart, dass Daten, die von Fahrzeugen innerhalb dieses Bereichs
eingehen, sich als gültig
betrachten lassen. Zum Einsatz eines solchen Systems muss der Datenprozessor 12 auf
einen magnetischen Kompass wie beispielsweise einen einfachen zwei achsigen
Flusstorkompass reagieren können, der
problemlos in das Fahrzeug aufnehmbar ist.
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Ist
diese Richtungsinformation eindeutig, lassen Signale aus Straßenrandsendern
sich einrichten auf das Aussenden speziell kodierter Informationen, mit
denen Bordkompasse kalibriert werden können.
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Mit
Vorteil senden die Sender ihre Daten regelmäßig – beispielsweise alle halbe
Sekunde – wiederholt
aus, so dass ein Fahrzeug, das sich einem Zeichen nähert, mehrfach
Gelegenheit hat, eingehende Daten festzuhalten.
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In
Ausführungsformen
der Erfindung, in denen das Fahrzeug die Signale relaisartig weitergeben darf,
ist der Datenprozessor idealerweise eingerichtet, vor dem Wiederaussenden
der Informationen ein zufällig
langes Verzögerungsintervall
zu generieren. Die Einführung
einer solchen Verzögerung
sollte gewährleisten,
dass zwei Fahrzeuge nicht wiederholt versuchen, gleichzeitig an
andere Fahrzeuge zu senden. Der Datenprozessor kann eingerichtet
sein, im Fall, dass mehrere Rundsendungen gleichzeitig oder fast
gleichzeitig empfangen werden, mit einem Entscheidungsalgorithmus
festzulegen, welcher Meldung vertraut werden soll. In Ausführungsformen
der Erfindung, in denen ein Fahrzeug Meldungen relaisartig weitergeben
darf, wird in jedem Datenprozessor ein weiterer Algorithmus angewandt,
der die Kontrolle der geographischen Erstreckung einer so verbreiteten
Alarmmeldung freischaltet. Das Ausgangsfahrzeug der Meldung setzt
in dieser eine Datenmarke, die die Sendezeit der Meldung und Ortsinformationen
beinhaltet. Die Marke kennzeichnet die Meldung auch als erste in
der Kette. Die Meldung empfangende Fahrzeuge fügen vor dem nachfolgenden Aussenden
derselben eine zufallslange Verzögerung
ein, damit keine Kopien aufeinander gesendet werden. Ein Fahrzeug,
das eine Erstmeldung in der Kette empfängt, sendet sie erneut aus,
aber mit hochgezählter Marke,
um anzuzeigen, dass die Meldung nun eine Zweitsendung ist.
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Fahrzeuge,
die Zweit- oder höher
nummerierte Meldungen empfangen, bestimmen auf Grund von in einem
Wiedersendealgorithmus festgelegten Parametern, ob die Meldung erneut
ausgesendet wird oder nicht. Bei jedem Wiederaussenden der Meldung
wird die Marke hochgezählt.
So können Fahrzeuge
die Meldung weitersenden, falls die Anzahl der Wiedersendungen statistisch
niedrig ist, so dass die beste Chance einer rückwärtigen Fortpflanzung der Meldung
gewährleistet
ist. Fahrzeuge, die eine hohe statistische Rate von Meldungen empfangen,
senden sie nach Maßgabe
von Zufallsparametern weiter, so dass einige Fahrzeuge sie weitersenden,
andere nicht. Dadurch ist gesichert, dass die Meldung mit hoher
statistischer Wiedersenderate verbreitet wird, aber nicht so schnell
wächst,
dass das System überschwemmt
wird. Empfangen Fahrzeuge Meldungen, deren Wiedersende-Zählwert einen
vorbestimmten Grenzwert übersteigt,
oder ergibt sich aus der Ortsinformation, dass in Folge der Entfernung
zur geografischen Quelle der Meldung das Fahrzeug selbst oder ihm
folgende Fahrzeuge nicht gefährdet
sind, senden die Meldung nicht oder nur als Warnmeldung niedrigerer
Dringlichkeit weiter.
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Fahrzeuge,
die Meldungen mit niedrigem Weitersende-Zählwert
empfangen, können
die Alarmmeldung mit ihren vorwärts
gerichteten Antennen an Straßenrand-Sendeempfänger senden,
bis ein Straßenkontrollzentrum
bestätigt,
dass die Information eingegangen ist. Derartige Warnungen, die zuständige Behörden erreichen,
können
dazu benutzt werden, Warnmeldungen in Mitteilungen in anderen Straßeneinrichtungen
einzubetten, die vor dem Ort des Un- oder Vorfalls liegen; mit Autorisierungskodes
lässt sich
dann die Relaisfunktion abschalten. Die Parameter, die die Ausführung des
Algorithmus kontrollieren, lassen sich vom Straßenrand her modifizieren, so
dass Verkehrskontroll- oder andere Behörden in der Lage sind, das
Systemverhalten situationsspezifisch einzustellen – es beispielsweise
der Verkehrsdichte oder den Wetterbedingungen anzupassen.
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Auf
dem Land können
Sendungen vom Straßenrand
her selten sein. Jedoch kann jedes Fahrzeug mit seinem Vor- und Rückwärtssender
intermittierend senden. Hierin liegt eine Sicherheitsfunktion, da
die Anwesenheit des Fahrzeugs anderen Fahrzeugen mitgeteilt wird,
so dass jedes von ihnen die Information für Unfallvermeidungsberechnungen auswerten
kann. Die Sender können
auch mit unterschiedlichen Leistungsniveaus arbeiten, das heißt in einem "Leise-Laut"-Modus ("whisper-shout mode"), mit dem sich die
Entfernung zu nahen Fahrzeugen angenähert bestimmen lässt. Mit
Vorteil sendet jeder Sender einen Kode aus, der die Sendeleistung
bezeichnet. Individuelle Kodierverfahren und Zufallsverteilte Verzögerungssequenzen
ermöglichen
den gleichzeitigen Betrieb zahlreicher Fahrzeuginformationssysteme
innerhalb der gemeinsamen Reichweite bei statistisch vernachlässigbarer
Wahrscheinlichkeit gegenseitiger Störungen.
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Mit
Vorteil ist der Fahrzeugempfänger
mit einem Datenanschluss versehen, so dass mit externen Geräten empfangene
Meldungen gelesen und eigene Meldungen abgesetzt werden können. Vorhandene
Anschlussnormen wie RS232 oder USB sind verwendbar, die Auswahl
der Schnittstelle aber nicht wichtig.
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Das
Datenwort in 3 kann die Kodierung oder Meldungsformate
wie HTML unterstützen.
Dadurch können
Bord-Meldungs- oder Datensysteme oder Geräte wie tragbare Rechner den
Inhalt der Meldungen sichtbar darstellen oder auf ihn reagieren. Diese
Möglichkeit
ist in örtlichen
Werbe-, Dritten-Navigations- oder Flottenmanagementsystemen nutzbar.
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In
Stadtgebieten kann der Abstand zwischen Datenstrecken zeitlich und örtlich kurz
sein. Mit Paketübertragungssystemen
lässt sich
die große
Bandbreite des MW-Systems
zum Senden und Empfangen von Daten nutzen. Die MW-Strecke unterstützt vermutlich
Datenraten von 10 MBits/s und höher,
also weitaus mehr als derzeit mit Mobilfunksystemen erreichbar ist.
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Es
werden sich jeweils nur sehr wenige Fahrzeuge innerhalb der Übertragungsreichweite
einer gegebenen Straßenrandeinheit
befinden. Daher lässt die
verfügbare
Bandbreite sich durch Timesharing für Übertragungen mit sehr hoher
Datenrate zwischen einem Fahrzeug und einem Übertragungsnetz nutzen. Datenstrecken
zu Straßenrandeinheiten
müssten
diese Datenraten unterstützen
können,
was bei der Verwendung von Lichtwellenleitern problemlos möglich ist.
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Die
Datenaustauschfähikeiten
könnten
für ein
Telefon- oder Videofonsystem
oder für
die Unterhaltung der Fahrzeuginsassen durch bedarfsweises Herunterladen
von Spielen, Musik oder Videomaterial genutzt werden.
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Wie
bereits festgestellt, lässt
sich das System so einrichten, dass es dem Fahrer Hörmeldungen
weitergibt, wenn er das Tempolimit verletzt hat. Das System kann
auch intermittierend bestätigen, dass
es arbeitet, und anzeigen, wann der Fahrer das Tempolimit noch nicht verletzt.
Der Fahrer kann den prozentualen Anteil des geltenden Tempolimits
wählen,
der eine solche Meldung auslöst.
Zusätzlich
kann das System eingerichtet sein, auf Abfrage beim Passieren jedes
Verkehrszeichens Ortsinformationen der Form "Einfahrt Kenton 5 Meilen südlich von
Exeter auf der A379" anzuzeigen.
So lässt
sich ein Bord-Datensystem einrichten, das im Zusammenwirken mit einem
Netz von Straßenrandsendern
Daten zwischen den Sendern und dem Fahrzeug (optional auch vom Fahrzeug
zu den Straßenrandeinheiten) austauscht,
um Tempolimits und andere nützliche Daten
unmittelbar verfügbar
zu machen.
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Natürlich erstreckt
sich das System über
das Fahrzeug hinaus. Tragbare Datenverarbeitungs- und -sichtgeräte – beispielsweise
Palmtop-Rechner und PDA's – können Daten
aus örtlichen
Sendern übernehmen
und sie dem Nutzer sichtbar darstellen.
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Die 4 zeigt
schaubildlich ein Fußgängeräquivalent
des Fahrzeugsystems der 1. Es ist einzusehen, dass beide
Systeme zahlreiche Komponenten gleichermaßen enthalten und dass der
Unterschied zwischen Fahrzeug und Fußgänger hier minimal ist.
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Ein örtlicher
Datenknoten – allgemein
mit 65 bezeichnet – weist
einen Datenprozessor und einen Sendeempfänger 60 auf, der an
eine Antenne 62 angeschlossen ist, bei der es sich um eine
MW-Antenne, eine Funkantenne oder eine IR- oder Ultraschall-Übertragungseinrichtung
handeln kann. Die Antenne kann in der Mitte einer "Zelle" angeordnet sein,
innerhalb der die von der Antenne abgestrahlten Sendungen sich empfangen
lassen. Die Größe der Zelle
lässt sich
aus der Lage und dem Leistungsniveau bestimmen und kann so zwischen
einigen Metern und einigen hundert Metern Querabmessung liegen.
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An
den Datenprozessor 60 ist ein Speicher 64 angeschlossen,
der die zu sendenden Daten aufnimmt. Dabei kann es sich um Gemeindeinformationen,
Werbung örtlicher
oder weiter entfernt ansässiger
Anbieter, Speisenkarten örtlicher
Restaurants und so weiter handeln, wobei die Daten so kodiert sind,
dass sie sich empfangen und in einer zweckmäßigen Form ausgeben lassen – beispielsweise
im HTML-Format, so dass die Informationen mit einem tragbaren Rechner,
auf dem ein Standard-Browser läuft, darstellbar
sind.
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Der
Einsatz eines lokalen Speichers 64 bedeutet, dass sich
im Sender große
Datenmengen zwischenspeichern und wiederholt aussenden lassen. Weiterhin
kann der Datenprozessor 60 in Verbindung mit einem weiteren Übertragungskanal – als Leitung 50 gezeigt – stehen;
dabei kann es sich aber auch um eine Funkstrecke oder einen anderen
Rechner wie den eines Internet-Anbieters handeln. Diese weitere Übertragungsstrecke
kann ein System-Administrator dazu benutzen, die Daten im Speicher 64 zu aktualisieren,
wobei auch eine bidirektionale Datenübertragung möglich ist.
So kann ein Nutzer, der einen geeignet eingerichteten tragbaren
Rechner oder eine dedizierte Datenendeinheit zur Verfügung hat,
auf Informationen zugreifen wollen, die sich nicht im lokalen Zwischenspeicher,
das heißt
im Speicher 64 befindet. Er kann diese Informationen anfordern,
so dass der Datenprozessor 60 diese Anfrage über eine weitere Übertragungsstrecke
weiterleitet. Folglich kann ein Nutzer 70 über den
lokalen Datenknoten 65 im Internet surfen oder andere bidirektionale Übertragungen
aufbauen – beispielsweise
Email, Telefon oder Video. Da die Zellen recht klein sein können, bleibt
die Anzahl der Nutzer, die gleichzeitig eine bidirektionale Übertragung
benutzen wollen, ebenfalls klein, so dass für jeden Nutzer eine brauchbare
Datenrate verfügbar
ist. Ein Datenzwischenspeicher in jedem festen Sender hat mehrere
Vorteile. Wichtig ist, dass er die Geschwindigkeitsgrenzen der Strecke 50 im
festen Übertragungsnetz
von der Sendegeschwindigkeit zum Nutzer 70 "entkoppelt". Weiterhin ermöglicht er,
Daten zum Zwischenspeicher mit der jeweils verfügbaren Datenrate zu übertragen.
Für den
Zwischenspeicher bestimmte Daten können mit sehr langsamen Strecken übertragen
werden, da über
einen Zeitraum von Daten oder Wochen nur ein kleiner Teil derselben
sich ändern
wird. Erfolgen Änderungen,
betreffen auch diese typischerweise nur kleine Bereiche der Daten
insgesamt, so dass auch hier eine langsame Datenstrecke ausreicht
und nicht verhindert, dass der gesamte Datenbestand im Zwischenspeicher
ständig
aktuell bleibt. Die Daten im Zwischenspeicher lassen sich auch dahingehend modifizieren,
dass dringende Meldungen und Aktualisierungen schnell verbreitet
werden. Hierin liegt ein nützlicher
Unterschied zur zellulären
WAP-Mobilfunktechnologie, bei der jeder Nutzer der begrenzten Übertragungsgeschwindigkeit
der Strecke unterliegt und bei Datenübertragungen jeder Art sämtliche
Daten jedem Nutzer einzeln zugesandt werden. Im hier beschriebenen
System ist für
den Nutzer die Geschwindigkeit der Strecke zum Fernmeldefestnetz nur
relevant, wenn er das System als Zugang zu seinem Netz verwenden
möchte – beispielsweise
zur Nutzung von Internet-Einrichtungen oder Versenden von Emails.
Folglich werden in Systemen, die Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung darstellen, das Sendespektrum und die Bandbreite, die
verfügbar
sind, weitaus besser ausgenutzt sind.
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Das
Fußgänger- und
ein Fahrzeugsystem können
die gleiche Sichteinheit 18 verwenden. Die Einheit 18 kann
in eine Dockingstation eingesetzt sein und über eine IR- Datenstrecke oder eine direkte elektrische
Leitungsverbindung mit dem Datenprozessor des Fahrzeugs kommunizieren.
Die gleiche Einheit 18 kann über ihre eingebaute IR-Strecke,
einen eingebauten Sendeempfänger
oder ein Zusatzmodul an den Datenknoten 65 angeschlossen
sein.
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Ein
solches System erlaubt den Zugriff auf verschiedenste Dienstleistungen
und Informationen und bietet eine stetig verfügbare Aktualisierung von kontextbezogenen
Informationen zum jeweiligen Standort des Nutzers.
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Weiterhin
ist das System robust, da jeder lokale Sender/Datenknoten 65 zwischengespeicherte lokale
Informationen enthält
und auch autonom arbeitet, falls ein zentralisierter Netzrechner
ausfällt.
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Das
System kann die außergewöhnliche Bandbreite
von MW-Übertragungsystemen
für den schnellen
Internet- oder Videozugang ausnutzen. Weiterhin ist jeder Sender
zu einer Vielzahl von Zonen unterteilbar, die jeweils mit einer
eigenen Antenne bedient werden, so dass sich die Möglichkeiten des
Zugangs für
mehrere Nutzer erweitern. Jede Zone – und folglich jeder Sender – lässt sich
zur Übertragung
bestimmter Daten an einen bestimmten Nutzer einsetzen, so dass Vorkehrungen
zu treffen sind, um diese Datenübertragungen
von einer Zone an die nächste
(beziehungsweise von einem Sender an einen anderen) zu übergeben,
während
der Nutzer sich umherbewegt. Eine solche Technologie hat sich jedoch
für den
Einsatz mit Mobiltelefonen durchgesetzt und ist nicht Teil der vorliegenden
Erfindung.
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So
lässt sich
ein Datensystem erstellen, mit dem sich auf Grund des geografischen
Standorts eines Nutzers ak tualisierbare Informationen bereitstellen
lassen. So kann ein Nutzer Werbung von örtlichen Anbietern erhalten
und sogar deren Preise oder Anweisungen über den Zugang zu gewünschten
Waren in deren Läden
abfragen. Die Zellgröße lässt sich absichtlich
klein – beispielsweise
10 m oder dergleichen – halten,
um die Informationen sehr spezifisch zu halten.