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Die
in dieser Beschreibung vorgeschlagene Erfindung umfasst eine Einrichtung
zum Signalisieren von Gefahren und/oder Hilfe im Fahrzeug- und/oder
Fußgängerverkehr
durch Infrarot- oder elektromagnetische Signale mit kurzer Reichweite. Die
Einrichtung ist von einem Typ, der zur Sicherheit im Straßenverkehr
beiträgt,
indem sie Hilfestellung für
Fahrer und Fußgänger in
bebauten Gebieten und auf offener Straße leistet, und die besonders
dadurch gekennzeichnet ist, dass sie u. a. auf einfache, schnelle
und wirtschaftliche Weise nicht nur hochproblematische Situationen,
wie z. B. so genannte unfallträchtige
Stellen auf Straßen
löst, sondern
auch Lösungen
für andere,
zeitweise oder gelegentlich auftretende Zustände bereitstellt, die selbst
bei größeren Infrastrukturen
unvermeidbar sind, sowie für Routinesituationen,
in denen Warnungen bei Überschreitung
der empfohlenen oder zulässigen
Geschwindigkeit gegeben werden, wobei diese Einrichtung auch Anwendungen
für Verkehrsstatistiken
und für
die Erstellung von Unfallberichten umfasst, wenn sie als Black Box
verwendet wird.
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Die
Einrichtung basiert auf der gemeinsamen Nutzung von an Schlüsselstellen
installierten Radioortungsgeräten
oder Tags zusammen mit in Fahrzeugen eingebauten oder von Fußgängern getragenen
Empfängereinheiten,
mit denen diese rechtzeitig von der Nähe problematischer Situationen,
gefährlicher
Bereiche oder Elemente, sowie von der Lage der Hilfsposten für Reisende
(z. B. der Nähe unabhängig von
Arbeitszeiten oder Ferien arbeitender öffentlicher Notdiensteinrichtungen
oder Erster Hilfe-Posten) oder von Naturereignissen (wie beschränkte Sicht
wegen Nebel oder heftigen Regenstürmen) und sogar von Natur-
oder sonstigen Katastrophen und den Auswirkungen der vorbeschriebenen
Zustände
auf die zulässige
oder empfohlene Höchstgeschwindigkeit
unterrichtet werden. Als Option besteht die Möglichkeit, für spezifische
Anwendungen die GPS-Technologie
oder Mobiltelefontechnik in die Radioortungsgeräte zu integrieren.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Zusätzlich zu
den gewöhnlichen
Netzwerken der Straßenverkehrsampeln
oder den typischen Verkehrszeichen werden andere Systeme bekannt
und finden eine ergänzende
o der unterstützende
Anwendung in der Hilfestellung für
normale Reisende. Bei diesen Systemen handelt es sich um Satellitennavigationssysteme
wie GPS und Telefonsysteme, wie Inmarsat oder Iridium etc. oder
Mobiltelefonsysteme, wie z. B. GSM, AMPS etc., zusammen mit Funkrufsystemen,
wie z. B. Pager.
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Außerdem gibt
es Rundfunksysteme wie RDS (Funkdatensystem) oder DRB (Digitalrundfunk). Andere
basieren auf von Microsoft Windows abgeleiteten Rechnerbetriebssystemen,
wie AutoPC.
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Das
Dokument GB 2 289 564 legt ein Autobahngefahrenwarnsystem offen,
bei dem jeder Verkehrsteilnehmer einen Sender-Empfänger bei
sich trägt,
der den anderen seine Gegenwart signalisiert.
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Hinsichtlich
der für
die Fahrzeugidentifizierung angewandten Technologien sind AVI (Automatisches
Fahrzeugidentifizierungssystem) und RFID (Radiofrequenzidentifizierungssystem)
bereits weit verbreitet und finden hauptsächlich Anwendung in den elektronischen
Autobahngebührensystemen, wenn
die Fahrzeuge einen bestimmten Punkt, wie beispielsweise die Zahlstellen,
passieren. Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit dieser technologischen Neuerungen
haben sich stark verbessert, bei gleichzeitiger erheblicher Senkung
der Kosten für
ihre Implementierung oder ihren Einsatz, so dass neue Anwendungen
möglich
werden. Diese Technologie wird in der vorliegenden Erfindung als
Bestandteil ihrer hauptsächlichen
Komponenten genutzt, die in geeigneter Weise angepasst werden müssen, um
ihren Zweck zu erfüllen.
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Schließlich müssen die
Radargeräte
der Polizei erwähnt
werden, deren Funktionen erweitert wurden, um in ähnlicher
Weise wie die in dieser Erfindung beschriebenen Einrichtungen als
Sicherheitswarnsysteme (SWS) zu dienen.
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Basierend
auf der bereits existierenden Vorrichtung für Radarerkennung sind in diese
Systeme Detektoren für
Verkehrswarnsignale integriert. In diesem Fall strahlen die Übermittler
Funkwellen mit der gleichen Frequenz wie die Polizeiradargeräte ab, so dass
die Empfänger
lediglich einen Speicher besitzen, um den übermittelten Code in eines
der 60 möglichen
Warnsignale umzusetzen.
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Die Übermittler
können
mobil sein, wenn sie in Notdienstfahrzeuge, wie Polizeiwagen, Löschzüge, Ambulanzen
etc. eingebaut sind, oder fest an Gefahrenstellen im Verkehr, wie
beispielsweise Kreuzungen, Brücken
etc. eingebaut werden. Die Übermittler
sind jedoch in keinem Fall für
die Bildung eines Radioortungsnetzwerks konzipiert, da die von ihnen übermittelten
Informationen nicht aus der Entfernung geändert werden können und
keine geographischen oder topographischen Daten, Fremdenverkehrsinformationen,
Angaben zur Ersten Hilfe, Dienstleistungen, Identifizierungsangaben
und Black-Box-Daten etc.
enthalten, sondern sie können
lediglich als Warneinrichtungen dienen.
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Die
technischen Daten dieser Übermittler lauten
wie folgt:
- – Nennleistung: 50 mW
- – Arbeitsfrequenz:
24,1 GHz (das gleiche Frequenzband wie das Polizeiradar in Nordamerika)
- – Leistungsdichte:
1 mW/cm2 auf der Antennenseite (vergleichbar
mit der Leistungsdichte in der Polizeiradarausrüstung)
- – Spannung:
zwischen +10 und +16 V Gleichspannung (Anschluss an den Fahrzeugnotstromkreis)
- – Übertragungsmuster:
zweiseitig gerichtet, Strahl 23° in
horizontaler Ebene und ausgerichtet auf die Fahrzeuglängsachse
- – Nachrichtenübertragung:
jede der 64 vorher festgelegten Nachrichten für SWS. Der Übermittler wählt automatisch
zwischen zwei Nachrichtentypen: einen Typ, wenn der Übermittler
in ein fahrendes Fahrzeug eingebaut ist (z. B. Alarm eines in Fahrt
befindlichen Notdienstfahrzeugs), und einen anderen Typ, wenn das
Fahrzeug stillsteht (z. B. Unfallalarm)
- – Elektronische
Merkmale: digitale Signalverarbeitung, hohe Dichte, oberflächenmontierte
Technologie, nichtflüchtige
Speicherung
- – Zulässiger Temperaturbereich:
Betriebstemperatur zwischen –30°C und 65°C; im abgeschalteten
Zustand zwischen –40°C und +85°C
- – Stöße und Schwingungen:
beständig
bei einem Stoß von
10 G als Sinushalbwelle mit einer Dauer von 11 ms und bei einer
Schwingung von 1,4 G als Sinusverlauf zwischen 10 und 60 Hz, in
allen Fällen
parallel zur senkrechten Achse, ohne bleibenden Schaden
- – Witterungsbeständigkeit:
ausgelegt für
die Außenmontage
an Fahrzeugen oder für
den Einbau an festen Standorten im Freien.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
erfindungsgemäße Einrichtung
besteht aus der gemeinsamen Nutzung folgender Elemente:
Radioortungssendegeräte (TX)
für die
Anzeige von Gefahrenbereichen oder gefahrenträchtigen Elementen und/oder
von vorhandenen Hilfseinrichtungen durch Kurzwelleninfrarot- oder
Radiofrequenzsignale verschiedener Typen oder Codes.
Radioortungssignalempfänger (RX)
zum Empfang übermittelter
Signale und zur Erzeugung verschiedener Alarm- oder Nachrichtentypen
für die
Nutzer.
Operationscenter (CO) für Wartung, Verwaltung und Kontrolle
aller Elemente des zugehörigen
Radioortungsdienstleistungsnetzwerks.
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Das
TX hat eine vierfache Funktion zu erfüllen:
- 1. – Die Warnfunktion,
mit der Fahrern oder Fußgängern Gefahrenbereiche
angezeigt werden, mit Identifizierung des Absenders des fraglichen
Signals (Polizei, festes Radioortungsgerät, LKW, Einzelperson etc.)
und des herrschenden Zustands (Vorfahrtanforderung, Nebel, gefährliche
Ladung, SOS etc.). Eine seiner Hauptfunktionen ist die Umsetzung
von Verkehrszeichen in "Sprechende Signale", mit denen einige
Meter vor dem tatsächlichen
Gefahrenpunkt eine gesprochene Anzeige der Bedeutung des Zeichens
gegeben wird. Eine Erweiterung dieser Funktion umfasst die Möglichkeit,
den Fahrer zu warnen, wenn er die für einen bestimmten Streckenabschnitt
und – als
größere Neuerung – für die herrschenden örtlichen
Witterungsverhältnisse
zulässige
oder empfohlene Höchstgeschwindigkeit überschreitet.
- 2. – Die
Hilfsfunktion, mit Angabe des Standorts eines Pannenhilfs- oder
Notdienstpostens für Fahrer
oder Fußgänger, ebenfalls
mit Identifizierung des Signalabsenders (Ambulanz, Apotheke etc.)
und des Zustands, in dem er sich befindet (in Betrieb, Notdienst
etc.).
- 3. – Die
Standortangabe, bei der es sich um einen topographischen Indikator
handelt, und mit der der Fahrer über
den Standort des Radioortungsgeräts
auf der Landkarte mit zusätzlichen
Angaben, wie beispielsweise Name der Stadt, Straßennummer, Entfernung, Höhe über dem
Meeresspiegel und anderen zweckmäßigen Daten
versorgt wird, zu denen auch die Anzahl von Restaurants, Apotheken,
Museen etc. gehören
können.
- 4. – Die
Identifizierung, mit der das Fahrzeug und/oder der Nutzer des Empfängers (RX)
zu Hilfszwecken oder aus Gründen
der Sicherheit identifiziert werden kann und die schließlich eine Funktion
als Black Box erfüllen
kann.
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Das
TX kann fest oder abnehmbar installiert werden, um den geltenden
Gesetzen zu entsprechen, während
der RX in einer mobilen Umgebung (PKW, LKW) oder als tragbares Gerät (Fußgänger, Radfahrer)
genutzt wird. Es steht zu erwarten, dass auch gemischte Sender-Empfängereinheiten
(TX/RX oder Transceiver) für
bewegliche Elemente eingesetzt werden, die ihrerseits eine Gefahr
darstellen, wie Lastkraftwagen mit gefährlichen Ladungen, oder Sonderfahrzeuge
wie z. B. Ambulanzen, in Gefahr befindliche Fußgänger oder Fahrer, die in ihrem
Terminal über
die SOS-Funktion verfügen
wollen.
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Die
vom TX ausgehenden Nachrichten werden dem Nutzer in einer präzisen und
geeigneten Weise über
die in das Fahrzeug eingebaute oder vom Fußgänger getragene Empfangseinheit
(RX) angeboten. Bei Annäherung
an einen TX-Signalpunkt warnt die RX-Einheit den Nutzer oder Fahrer durch ein
optisches oder akustisches Signal (sowohl durch Warnton als auch
durch eine Sprachnachricht) mit gleichzeitiger Anzeige eines kurzen
und präzisen Texts
auf der Displayeinheit zur Erläuterung
der Nachricht.
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Der
Nutzer wird die Nachrichten immer in seiner Muttersprache hören, unabhängig von
dem Land, in dem er sich aufhält,
da die übertragenen
Signale aus Codes bestehen, die in seinem Empfänger verarbeitet werden müssen, und
nicht aus Klartext, außer
ausnahmsweise bei außergewöhnlichen
Warnungen. Nachdem die notwendigen Vorkehrungen getroffen wurden
bzw. nach Entfernung aus dem Gefahrenbereich (beispielsweise nach
Herabsetzen der Geschwindigkeit, wenn zu schnell gefahren wurde), verstummt
die Empfangseinheit und bleibt in Bereitschaft für ein erneutes Ansprechen,
ohne die Notwendigkeit eines manuellen Eingriffs durch den Fahrer
oder Nutzer.
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Die
Nutzer, die einen Empfänger
bei sich tragen, können
bei Passieren von durch Radioortungsgeräte abgedeckten Gebieten ebenfalls über diese verschiedenen
Gefahrenbereiche oder Hilfsposten informiert werden.
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Warnnachrichten
werden so rechtzeitig im Voraus gesendet, dass der Nutzer ohne Überraschungsmoment
Maßnahmen
zur Vermeidung der Gefahren ergreifen kann, beispielsweise durch
Vorwarnungen bzw. die Empfehlung, seine Geschwindigkeit je nach
den Gegebenheiten zu vermindern oder das Fahrzeug vollständig anzuhalten
etc.
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In
Notlagen wird es dem Nutzer ermöglicht, den
Typ der von ihm benötigten
Hilfe während
der Fahrt oder in Bewegung zu wählen,
und ab einer gewissen Entfernung von dem Punkt, den er erreichen muss,
teilt ihm der RX die entsprechende Entfernung genauer mit. Die Nutzer
von TX/RX-Versionen können
auch ein Hilfesignal (SOS) zum Empfang durch den einschlägigen Notdienst
oder durch andere mit einem RX ausgerüstete Fahrer oder Passanten
senden. Das SOS-Signal kann bewusst oder automatisch aktiviert werden,
beispielsweise durch das Ansprechen der Fahrzeug-Airbag.
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Die
akustischen Signale sind ein Grundzug der Erfindung, da sie das
Sinnesorgan nutzen, das während
des Fahrens am wenigsten in Anspruch genommen ist, um den Empfang
und die Interpretation der Nachricht zu erleichtern. Die größte Einschränkung ausschließlich optischer
Nachrichten, die den größten Teil
der herkömmlichen
Verkehrszeichen ausmachen, liegt in der Tatsache, dass der Fahrer
zu ihrer Wahrnehmung seine Aufmerksamkeit momentan von der Straße abwenden
muss, und dass ihre Interpretation und sogar ihre Erkennung durch
geringe Sicht oder anderweitige Ablenkung erheblich beeinträchtigt werden
kann.
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Das
vorgeschlagene System beseitigt den Zufallsfaktor bei Lesen und
Interpretation von Verkehrszeichen, da das Lesen und Dekodieren
des Signals zuverlässig
in eine unmissverständliche
akustische Nachricht umgesetzt wird.
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KURZBESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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1 zeigt in schematischer
Form das Operationscenter, die festen und mobilen Radioortungsgeräte und ebenso
andere Geräte
in tragbarer Ausführung.
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2 zeigt genauere Einzelheiten
der Empfänger,
der Radioortungsgeräte
und der Sender-Empfänger
sowie der Elemente des mit dem Operationscenter verbundenen Dienstleistungsnetzwerks.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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1. – Beschreibung
der Warnfunktionen
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1.1. – "Ständige
feste Warnungen" (AFP)
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Anzeige
der Nähe
eines permanenten Gefahrenbereichs, wie einer unfallträchtigen
Stelle auf einer Straße,
und Integrierung eines permanent an einer Säule oder einer Wand installierten
oder auch unter der Fahrbahn eingelassenen TX-F-Elements (1b), das beispielsweise
ein unabhängiger, durch
Solarenergie gespeister Tag oder ein sonstiges Mittel sein kann.
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Diese
Warnung kann sich auf eine gefährliche
Kurve, eine Straßenkreuzung,
einen ungeschützten
Bahnübergang,
eine enge Brücke,
einen Übergang
für den
Viehtrieb, eine Fahrzeugein- oder -ausfahrt, eine Autobahnausfahrt,
auf die Nachricht über
die Annäherung
an eine Straßenausfahrt,
auf empfohlene Ausweichstrecken u. a. beziehen.
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1.2. – "Temporäre feste Warnungen" (AFT)
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Diese
warnen vor nahegelegenen Bereichen, in denen an festen Stellen zeitweise
Gefahren bestehen, wie vorübergehend
unfallträchtige
Stellen. Sie verfügen über unabhängige Mittel
zur Warnung vor Ereignissen, wie Nebeldetektoren etc., oder senden
die Warnungen aufgrund von Daten, die sie von einem Operationscenter
oder von mit mobilen Übermittlern
ausgerüsteten
Dritten wie beispielsweise der Polizei etc. empfangen haben (1h), und die Warnungen werden
nur abgegeben, solange die Gefahr besteht, andernfalls bleiben die
Warnfunktionen stumm.
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Sie
umfassen ein ständig
an einer Säule oder
an einer Wand installiertes oder unter der Fahrbahn eingelassenes
oder auch an tragbaren Ständern
befestigtes TX-F-Element, wobei die Baken dazu dienen, Unfälle, Straßenbauarbeiten
etc. zu markieren. Die Baken oder Tags sind autonom und werden durch
Solarenergie oder andere Mittel gespeist.
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Als
Beispiele für
diese Art Warnung können Nebel,
Glatteis, Schnee, Starkregen, geringe Sichtweite, Stürme etc.,
sowie Verkehrsunfälle
oder Empfehlungen betreffend Nachtfahrten oder Ermüdungserscheinungen
(gelegentliche Hinweise für
Nachtfahrer oder auf Zeitpunkte, an denen die größte Wahrscheinlichkeit besteht,
alkoholisierten Fahrern zu begegnen etc.) genannt werden, sowie
anstehende Verkehrsstaus, Nachrichten über empfohlene Ausweichstrecken,
Hindernisse, Straßenreparaturarbeiten,
Straßensperren
etc. Eine andere der wichtigsten Anwendungen ist die Signalisierung
von Geschwindigkeitsüberschreitungen
oder des Fahrens mit einer über
der für
einen bestimmten Streckenabschnitt zulässigen oder empfohlenen Geschwindigkeit,
die eventuell wegen zu diesem Zeitpunkt bestehender örtlicher
Witterungsverhältnisse
geändert
worden sein kann.
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1.3. – "Mobile Warnungen" (AM)
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Warnung
wegen der Nähe
und der Lage einer beweglichen Gefahr, wie z. B. einer Vorfahrtanforderung
etc., die über
ein unabhängiges
Mittel zur Gefahrenwarnung verfügt.
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In
diese Funktion ist ein TX/RX-M-Element integriert, das in bewegliche
Fahrzeuge eingebaut ist, oder ein TX/RX-P-Element im Fall von Fußgängern oder
Radfahrern. Beispiele für
diese Art Warnung sind die Beförderung
gefährlicher
Ladungen (Lastwagen mit brennbarem oder korrosivem Material etc.),
die Vorfahrtsansprüche
von Patrouillenfahrzeugen der Polizei, der Verkehrspolizei, von
Ambulanzen, Lösch-
und Zivilschutzfahrzeugen etc. (1d),
sowie die Nähe
von Radfahrern, Joggern, Reitern oder Motorradfahrern (1i, 1g).
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Die
Warnsignale haben zwei Risiko- oder Prioritätsstufen – höchste Priorität, z. B.
Nebel, Schnee, gefährliche
Kurve, Ambulanzausfahrt, SOS etc., und sekundäre Priorität, wie Verkehrsstaus, gefährliche
Ladungen, Radfahrer etc., die es ermöglichen, den Nutzer für bestimmte
Zeiten von einer Störung
durch ständige
Nachrichten freizuhalten. Die Meldungen der ersten Prioritätsstufe
werden nur unterdrückt,
wenn der Empfänger
vollständig
ausgeschaltet ist.
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2. – Beschreibung der Hilfsfunktionen
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- 2.1. – Autonome
Identifizierung der Nähe
verschiedener Dienstleistungs- und/oder Hilfs- oder Notdienststationen.
Dazu gehört
ein permanent an einer Säule
oder an einer Wand installiertes oder auch unter der Fahrbahn eingelassenes TX-F-Element
und spezifische TX/RX-M-Elemente.
- 2.2. – Diese übermitteln
mittels eines TX/RX-P- oder TX/RX-M-Elements ein SOS-Signal, wenn ein
Nutzer sich in Gefahr befindet oder in einen Unfall verwickelt wurde.
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Bei
diesen Warnungen vom Typ "X" kann es sich um
ein SOS-Signal eines Fahrers oder Fußgängers handeln, der Hilfe benötigt (1f, 1g, 1j),
sowie um die Anzeige der Anwesenheit/Nähe von Patrouillenfahrzeugen
oder Hilfsstationen, von Polizeifahrzeugen, Ambulanzen, Lösch- oder
Zivilschutzfahrzeugen (1d)
oder des Vorhandenseins von Bereitschaftsapotheken, Krankenhäusern, Rot-Kreuz-Stationen,
Zentren für
die ärztliche
Betreuung etc. (1c),
des Standorts von Notdienst- oder Löscheinrichtungen an der Hauptstraße, Reparaturwerkstätten, Abschleppfahrzeugen,
Tankstellen etc., von Informationsständen für Touristen, dauernd geöffneten
Läden (Lebensmittelläden, Kaufhäuser etc.),
rund um die Uhr verfügbaren
Dienstleistern (Schlüsseldienst,
Elektriker etc.).
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Auch
die Hilfssignale können
in zwei Prioritätsstufen
eingeteilt werden: höchste
Priorität
(wie Anforderung einer Ambulanz, SOS, Bereitschaftsapotheke etc.)
und sekundäre
Priorität
für rund
um die Uhr geöffnete
Dienstleister o. ä.
unter ähnlichen
Bedingungen wie für
die Warnungen.
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3. – Beschreibung
der Positionsfunktionen
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Auf ähnliche
Weise wie anhand der üblichen Kilometersteine
an der Straße
kann der dicht vorbeifahrende Nutzer mit dieser Funktion örtliche
geographische und/oder topographische Informationen zu seiner Hilfe
abfragen, wie z. B. seine Position auf der Landkarte. Es können auch
zusätzliche
Informationen im Zusammenhang mit dem örtlichen Fremdenverkehr gegeben
werden, wie Name der Stadt, Höhe über dem
Meeresspiegel etc.
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Abgesehen
von den hier aufgeführten
Informationen gibt es noch solche, die in Unfälle verwickelte Personen oder
Fahrzeuge betreffen (z. B. Stürze
in abschüssigem
Gelände), Entführungen
(bei denen Personen zwangsweise im Kofferraum eines stehenden oder
fahrenden Fahrzeugs eingeschlossen wurden), und ganz allgemein Informationen
in Bezug auf außergewöhnliche
Umstände
oder Ereignisse, wie z. B. Wüstenrallyes,
die Suche nach vermissten Personen im Gebirge o. ä., für die Empfänger in
höchst
mobile unabhängige
Mittel wie beispielsweise Hubschrauber o. ä. eingebaut werden können.
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4. – Beschreibung
der Identifizierungsfunktionen
-
Dabei
handelt es sich um eine Funktion, die nach ihrer Aktivierung durch
den Nutzer ein Signal übermittelt,
das ihn oder sein Fahrzeug zusammen mit seinem Standort identifiziert.
Dieses Signal bzw. dieser Code können
mit Information verglichen werden, die in einer Nutzerdatenbank
verfügbar
sind, die von den Sicherheits- oder Pannenhilfsdiensten geführt wird,
um ihn eindeutig identifizieren zu können.
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Außerdem können diese
Funktionen als Black Box genutzt werden, eine Sonderfunktion, die aus
einem elektronischen, gegen Unfälle
aller Art geschützten
Speicher besteht, der mindestens alle während der vorausgegangenen
24 Stunden oder der letzten zurückgelegten
Kilometer von Radioortungsgeräten
empfangenen und/oder übermittelten Signale
kontinuierlich speichern kann.
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Die
Funktion zeichnet u. a. auch die Identität der Radioortungsgeräte auf,
von denen sie Signale aller Art empfangen hat, und zwar zusammen
mit deren Typ und zusätzlich
zu allen eigenen übermittelten Signalen
und dem Status der Funktionen der Einrichtung ("Aus", "mit oder ohne Akustiksignal" etc.). Alle Aufzeichnungen
erfolgen mit der durch einen internen Zeitgeber bereitgestellten
Zeit- und Datumsangabe.
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Mit
dieser Funktion sollen Daten aufgezeichnet werden, die den Prüfern für die Analyse
eines möglichen
Verkehrsunfalls oder für
statistische Zwecke dienen können.
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Der
Zugriff auf diese Information darf nur befugten Technikern möglich sein,
und die gespeicherten Informationen dürfen nicht verändert werden
können.
In dieser Einrichtung ist hinsichtlich der erhaltenen Informationen
die Vertraulichkeit privater und personenbezogener Daten bzw. Aktivitäten gewährleistet.
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5 – Spezifische Funktionen für Fußgänger
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Identifizierung
der Nähe
bestimmter Dinge von Interesse für
den normalen Fußgänger und
für Personen
mit besonderen Bedürfnissen
(Blinde, Behinderte, Touristen, Kinder etc.) durch RX-P oder TX/RX-P.
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5.1. – Warnnachrichten (AEP)
-
Dabei
handelt es sich um Warnhinweise für Fußgänger vor Gefahrenstellen auf
ihrem Weg: Verkehrsampeln, Zebrastreifen, Straßenkreuzungen, Lagerhöfe, und
die Anzeige der Nähe
solcher Einrichtungen für
Fußgänger mit
besonderen Bedürfnissen
(Blinde, Behinderte etc.).
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5.2. – Hilfsnachrichten (XEP)
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Hinweise
auf die Nähe
und die Lage von Orten und Elementen, die dem Fußgänger Hilfe auf seinem Weg bieten,
wie z. B. die Nähe
von Einrichtungen für
Blinde, Bushaltestellen und Taxiständen, U-Bahn-stationen, Telefonzellen, öffentliche
WCs, SOS-Signale für
Fußgänger, die
Hilfe benötigen,
etc.
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Auch
diese Signale werden in zwei Prioritätsstufen eingeteilt: höchste Priorität (Verkehrsampeln, Kreuzungen,
Lagerhöfe
etc.) und sekundäre
Priorität (Bushaltestellen
und Taxistände
etc.).
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6. – Ausführliche Beschreibung und Betrieb
des Radioortungsgeräts
bzw. der Tag-Elemente
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6.1. – Fahrzeugempfänger (RX-M)
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Radioempfangseinheit
(2a), nur mit Empfangsterminal
ausgestattet, die in einem Kraftfahrzeug die von den Radioortungssendegeräten gesendeten
Signale empfängt
und sie durch akustische Signale, optisches Display oder Sprachnachrichten dem
Fahrer mitteilt. Die Abmessungen entsprechen in etwa denen eines
Autoradios und die Nutzer sind private oder Berufskraftfahrer (1d, 1e, 1f).
Die Hauptbestandteile sind ein Lautsprecher, ein Knopf für die Wiederholung
der letzten Nachricht, die Knöpfe
für die Filterung
der Warnnachrichten, ein alphanumerisches Display, die Knöpfe für die Filterung
von Hilfsnachrichten, die Knöpfe
für die
programmierbaren Funktionen, die Antennensteckdose und der Versorgungsanschluss.
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Die
Hauptfunktionen sind: Empfang von Warn- und Hilfsnachrichten aller
Art (AFP, AFT, AEP, XEP, X), Filterung der verschiedenen Nachrichtenklassen,
Wiederholung der letzten empfangenen Nachricht, Programmierung von
Benutzer- und Sonderfunktionen, Letzteres nur durch einen befugten Techniker.
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6.2. – Empfangsgerät für Fußgänger (RX-P)
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Diese
Radioempfangseinheit (2b),
die nur eine Funktion als Empfangterminal hat und von Fußgängern oder
den Führern
von Pferdekutschen getragen wird, empfängt die vom Radioortungssendegerät gesendeten
Warnsignale und übermittelt
sie dem Träger
bzw. Führer
als akustische Signale, optisches Display oder Sprachnachricht.
Sie ähnelt
der zuvor beschriebenen Einheit, jedoch sind ihre Maße und Funktionen
den Bedingungen des Fußgängers angepasst,
mit einem ähnlichen
Aussehen wie Handys, wobei die Nutzer normale Fußgänger oder Fußgänger mit
besonderen Bedürfnissen
hinsichtlich der Mobilität
sind (Rollstuhlfahrer, Blinde, Radfahrer, Jogger, Reiter etc.) (1g, 1i, 1j).
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Die
Einheit umfasst folgende Hauptbestandteile: Lautsprecher, Antenne,
Knöpfe
für programmierbare
Funktionen, alphanumerisches Display, Knöpfe für die Filterung von Warnnachrichten,
Knöpfe
für die
Filterung von Hilfsnachrichten und den Knopf für die Wiederholung der letzten
Nachricht.
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Die
Hauptfunktionen sind: Empfang von Warn- und Hilfsnachrichten aller
Art (AFP, AFT, AM, AEP, XEP, X), Filterung der verschiedenen Nachrichtenklassen,
Wiederholung der letzten empfangenen Nachricht, Programmierung von
Benutzer- und Sonderfunktionen, Letzteres nur durch einen befugten Techniker.
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6.3. – Fester Übermittler (TX-F) oder festes
Radioortungsgerät
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Dazu
gehört
ein Radioübermittler,
der lediglich als Übermittlungseinheit
für eine
feste Einheit arbeitet, die von dem Typ ist, der an einer Säule am Straßenrand
oder an einer Wand montiert (2c) oder
unter die Fahrbahn eingelassen (2h)
und somit permanent in der Nähe
unfallträchtiger
Stellen oder Gefahrenquellen und/oder Nothilfsstationen installiert
ist und kontinuierlich Signale von Kurzwellenradioortungsgeräten übermittelt,
die von Radioortungsempfängern
aufgenommen werden, wobei als Nutzer alle in 1 abgebildeten Personen in Frage kommen.
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Die
Hauptbestandteile sind der Übermittler, die
Antenne, die Energieversorgung durch Sonnenbatterien oder andere
autonome Mittel, die Trägerelemente,
die Säule
oder die Aufhängung
und der Sensor für
die Witterungsbedingungen. Die Hauptfunktionen sind die Übermittlung
von Warn- und Hilfsnachrichten aller Art (AFP, AFT, AEP, XEP, X),
die laufende, gelegentliche oder programmierte Ausstrahlung und
die Übermittlung
von Warnungen je nach Witterungsverhältnissen (Nebel, Schnee, Regen, Wind,
etc.).
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Die "unter die Fahrbahn
eingelassene" Ausführung ist
wegen der geringen damit verbundenen Kosten und der Witterungsbeständigkeit
für die Hauptfunktion
zu bevorzugen, die als Äquivalent
für Verkehrszeichen
sowie für
die Erkennung und Warnung vor Geschwindigkeitsüberschreitungen dient (2h).
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6.4. – Mobiler oder tragbarer Übermittler
oder Radioortungsgerät
(TX-M)
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Bei
diesem Radioübermittler
(2d), der der vorhergehenden
Beschreibung ähnelt,
handelt es sich um einen Übermittler
zur Anzeige zeitweiliger Gefahrenstellen oder Hilfsposten, der nur
für eine tragbare
oder mobile, an einem provisorischen Träger befestigte Einheit bestimmt
ist, und der von der Polizei, Ambulanzen, Feuerwehren, Zivilschutzdiensten
etc. verwendet wird. Die Hauptbestandteile sind der Übermittler,
die Batterie für
eine unabhängige
Energieversorgung, die Befestigungselemente und das Verkehrszeichen
oder der tragbare Ständer,
die Hauptfunktionen sind die Ausstrahlung von Warn- und Hilfsnachrichten
(AFT, AEP, XEP, X) und gelegentliche oder programmierte Übertragungen.
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6.5. – Mobiler Sender-Empfänger (TX/RX-M)
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Dieser
mobile Sender-Empfänger
(2e) beinhaltet die
beiden zuvor beschriebenen Einheiten, den Übermittler und den Empfänger, und
ist in ein Kraftfahrzeug eingebaut, das die von anderen Radioortungssendegeräten ausgestrahlten
Signale empfängt
und diese dem Fahrer mittels akustischer Signale, optischer Displays
oder Sprachnachrichten mitteilt. Er sendet auch automatisch Warn-
und/oder Hilfsnachrichten (SOS, Vorfahrtsansprüche für Ambulanzen, Transporte gefährlicher
Ladungen etc.) aus, und seine Nutzer sind entweder Fahrer von Privatfahrzeugen
mit SOS-Funktionen oder Berufskraftfahrer von Lastwagen, Taxis, öffentlichen
Verkehrsmitteln, Polizeifahrzeugen, Löschzügen und Ambulanzen sowie Hubschrauberpiloten
mit Sicherheits-, Hilfs- oder Wartungsaufgaben.
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Die
Hauptbestandteile sind der Lautsprecher, der Knopf für die Wiederholung
der letzten Nachricht, die Knöpfe
für die
Filterung der Warnnachrichten, das alphanumerische Display, die
Knöpfe
für die
Filterung der Hilfsnachrichten, die Knöpfe für die programmierbaren Funktionen,
der SOS-Knopf, der Antennen- und der Versorgungsanschluss, der Airbagmechanismusanschluss
und die spezifischen Warnungsübertragungsknöpfe (AM).
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Die
Hauptfunktionen sind: Empfang von Warn- und Hilfsnachrichten aller
Art (AFP, AFT, AM, AEP, XEP, X), Filterung der verschiedenen Nachrichtenklassen,
Wiederholung der letzten empfangenen Nachricht, Ausstrahlung von
SOS-Signalen, entweder manuell oder unabhängig, sowie von AM- und X-Warnungen
und schließlich
die Programmierung von Benutzer- und Sonderfunktionen, Letzteres
ausschließlich
durch einen befugten Techniker.
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6.6. – Tragbarer Sender-Empfänger (TX/RX-P)
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Dieser
besteht aus einem tragbaren Sender-Empfänger (2f), der die von Radioortungssendegeräten gesendeten
Signale empfängt
und sie dem Fahrer mittels akustischer Signale, optischem Display
und Sprachnachrichten mitteilt. Er kann gleichzeitig Warn- und/oder
Hilfsnachrichten übertragen,
die von anderen, in der Nähe
befindlichen Nutzern aufgenommen werden. Die Größe entspricht etwa der eines
Handys, und das Gerät
kann von normalen Fußgängern und
von Personen mit besonderen Anforderungen an die Beweglichkeit und
von Fahrern von Kleinfahrzeugen oder besonders gefährdeten
Personen, wie Rollstuhlfahrern, Blinden, Radfahrern, Joggern, Reitern
etc. (1g, 1i, 1j) benutzt werden.
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Die
Hauptbestandteile sind der Lautsprecher, die Antenne, die Knöpfe für die programmierbaren
Funktionen, das alphanumerische Display, die Knöpfe für die Filterung von Warnnachrichten,
die Knöpfe
für die
Filterung von Hilfsnachrichten, der Knopf für die Wiederholung der letzten
Nachricht und der SOS-Knopf.
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Die
Hauptfunktionen sind der Empfang von Warn- und Hilfsnachrichten
aller Art (AFP, AFT, AM, AEP, XEP, X), die Filterung der verschiedenen
Nachrichtenklassen, das Wiederholen der letzten empfangenen Nachricht,
das Ausstrahlen von SOS-Signalen,
entweder manuell oder unabhängig,
sowie das Senden von AEP-Warnungen und das Programmieren von Benutzer-
und Sonderfunktionen, Letzteres nur durch einen befugten Techniker.
-
6.7. – Operationscenter
-
Hierbei
handelt es sich um die Operationsbasis (CO) (1a), von der aus der Betrieb, das Management,
die Verwaltung, Wartung und Kontrolle aller Elemente koordiniert
wird, die das Dienstleistungsnetzwerk des Radioortungsgeräts bilden,
um das einwandfreie Funktionieren des Dienstleistungsnetzwerks für die Wartung,
Umprogrammierung, spezifische Signalübertragung an bestimmte entfernte Radioortungen
etc. sicherzustellen, wobei alle Nutzer im Besitz von Radioortungselementen
sind (Privatpersonen, berufliche Nutzer und Behörden).
-
Die
Hauptbetriebskomponenten sind die Antennen, das Management und die
Betriebskontrolle des Netzwerks und der Wartung, die Hauptfunktionen
sind Betriebs- und technisches Management, Senden und Empfangen
von Warn- und Hilfsnachrichten aller Art (AFP, AFT, AM, AEP, XEP,
X), Lokal- und Fernprogrammierung von Radioortungsgeräten, Programmieren
von Benutzer- und Sonderfunktionen, Letzteres nur durch befugte
Techniker, mit Ausnahme von mehr herkömmlichen Funktionen wie die Verwaltung
des Radioortungs-Dienstleistungsnetzwerks über Funk, Internet oder andere
Telekommunikationsnetzwerke.
-
6.8. – Dienstleistungsnetzwerk
-
Dieses
setzt sich zusammen sowohl aus den festen, an der Straße installierten
Elementen, als auch aus der ihm zugeordneten Flotte mobiler Elemente
für Sicherung
und War tung. Es kann Elemente umfassen, die unterschiedslos Privatpersonen
oder der öffentlichen
Hand gehören
können,
wie in Apotheken und/oder ärztlichen
Betreuungszentren installierte Übermittler,
die an der vom Operationscenter gebotenen Koordination und Wartung
teilhaben möchten,
wobei die Nutzer sämtlich
Eigentümer
oder Nutzer von Radioortungselementen sind, gleichgültig ob
es sich um Privatpersonen, berufliche Benutzer oder Behörden handelt.
-
Die
Hauptbestandteile sind die erwähnten festen,
mobilen, tragbaren und persönlichen
Radioortungsgeräte,
das Dienstleistungsnetzwerk und die Elemente für das Management, die Kontrolle
und Wartung, und öffentliche
oder private Telekommunikationsnetzwerke.
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6.9. – Wartungs- und Kontrollelemente
(2g)
-
Diese
Elemente stellen die Gruppe der festen, mobilen und tragbaren Einrichtungen
(SM) dar, die für
die spezifische Wartung des Dienstleistungsnetzwerks und der Radioortungselemente
von Privatpersonen, beruflichen oder behördlichen Nutzern erforderlich
ist, und die zur ausschließlichen
Verwendung durch das technische Personal des Operationscenters (CO)
und durch befugte Techniker zur Bereitstellung technischer Supportdienstleistungen
bestimmt ist.
-
Bestimmte
Funktionstypen dürfen
nur von einer anderen Gruppe zugelassener Techniker etwa von einer
mobilen Einheit oder dem Wartungshubschrauber aus programmiert werden,
wobei es sich hierbei beispielsweise um Ambulanzdienstleistungsfunktionen
etc. für
tragbare Geräte
oder um den Zugriff auf die Black-Box-Daten handelt.
-
Die
Hauptbestandteile sind die Antenne, das alphanumerische Display,
die Knöpfe
für die
Funktionsprogrammierung und die Knöpfe für die Funktionsüberwachung.
-
Die
Hauptfunktionen sind Lokal- und Fernprogrammierung von Radioortungsgeräten, Programmierung
von Benutzer- und Sonderfunktionen durch befugte Techniker, Überwachung
des Zustands der Radioortungsgeräte
(Empfänger, Übermittler
und Sender-Empfänger), Übertragung
und Empfang von Warn- und Hilfsnachrichten aller Art (AFP, AFT,
AM, AEP, XEP, X) und Herunterladen der in der Black Box abgelegten
Information.
-
7. – Technische
Merkmale
-
Die
angewandte Technologie basiert auf der Verwendung der vorerwähnten, den
Anforderungen der vorliegenden Erfindung angepassten AVI- und RFID-Systeme.
Der Betrieb des AVI-Systems basiert auf der kombinierten Verwendung
einer festen Sender-Empfängereinheit,
deren Antenne an der Autobahnzahlstelle positioniert ist, und der
als "Tags" bezeichneten Elektronikbaugruppen,
die in den Fahrzeugen der Nutzer installiert sind. Wenn der Nutzer mit
einem "Tag" die Antenne passiert,
wird eine Kommunikation zwischen beiden aufgebaut (gemäß den Industriestandards/Protokollen),
um den Nutzer zu identifizieren und dessen Konto mit der fälligen Autobahngebühr zu belasten
etc.
-
Bei
den Tag-Normen für
die AVI-Systeme gibt es drei Hauptkategorien:
- – Typ I
(passive Tags): diese enthalten permanente Informationen, d. h.
sie sind Only Read (nur auslesbar);
- – Typ
II (intelligente oder Smart Tags): dabei handelt sich um aktive
Schaltungen, die teilweise feste oder nur lesbare Informationen
enthalten, und in anderen Teilen durch das externe Kontrollelement
oder Lesegerät
umprogrammiert werden können;
- – Typ
III (Smart Tags mit RF-Transpondern): diese haben ebenfalls aktive
Schaltungen wie Typ II, verfügen
jedoch über
erweiterte Funktionen und eine größere Speicherkapazität.
-
Die
drei Klassen sind zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung
bestimmt, wobei Änderungen
zur Anpassung an die verschiedenen vorgesehenen Funktionen und insbesondere
in Bezug auf die erforderliche Reichweite (zwischen Übermittler und
Empfänger)
vorzunehmen sind, damit die Vorwarnung rechtzeitig und am richtigen
Ort erfolgen kann.
-
Die
wesentliche Neuerung der Erfindung bei der Verwendung der AVI-Technologie
ist die Umkehr der physikalischen Anordnung. Die in den AVI-Systemen
normalerweise als Empfänger
verwendeten Elemente werden zu Übermittlern
und anstatt eines Einbaus an festen Stellen werden sie in den Fahrzeugen installiert
und bilden einen integralen Bestandteil der vom Nutzer mitgeführten Ausrüstung.
-
Die
so genannten Tags werden ihrerseits erfindungsgemäß als fest
angeordnete Übermittler
verwendet und entweder am Straßenrand
installiert oder auf die Fahrbahn aufgebracht oder darin eingelassen,
so dass sie virtuelle, intelligente und programmierbare Verkehrszeichen
bilden.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt einen wesentlichen Fortschritt dar,
der sie von den SWS und ähnlichen
Systemen durch folgende Merkmale unterscheidet:
- – Die Signalisierung
wird in diesem Fall durch unkomplizierte, kleine Elemente erreicht,
die unauffällig
und ohne Beeinträchtigung
der Landschaft eingebaut werden können, beispielsweise unter dem
Straßenbelag,
wo sie außerdem
in geringerem Maß Diebstählen oder
mutwilligen Beschädigungen
ausgesetzt sind. Außerdem
können
an jedem beliebigen Punkt gleichzeitig mehrere verschiedene oder
gleichartige Nachrichtenübermittler
installiert werden (um durch Redundanz eine größere Zuverlässigkeit zu erreichen).
- – Die
Meldung von Ereignissen erfolgt ohne Zeitverlust, im Gegensatz zu
Radiodatensystemen (RDS), Digitalsendesystemen (DBS), Pagern, GSM-Telefonie,
SWS etc.
- – Hohe
Richtwirkung und Effizienz; die Hauptwarnfunktionen werden von auf
der Fahrbahn angeordneten Elementen ausgestrahlt, wobei die Signale
nur die Fahrzeuge erreichen, die sie überfahren, und nicht andere,
die beispielsweise in der Gegenrichtung unterwegs sind. Außerdem verhindern
die beschränkte
Reichweite und Sendeleistung das Auslösen von Fehlalarmen in Fahrzeug-
oder Fußgängerausrüstungen,
die sich außerhalb
des gewünschten
Bereichs des Sendepunkts befinden.
- – Die
außerordentlich
niedrigen Kosten der Übermittler
gestatten einen zahlenmäßig großen Einsatz.
- – Die
Robustheit, das Fehlen beweglicher Teile und die luftdichte Kapselung
verbessern die Beständigkeit
gegen Witterungseinflüsse
und damit die Lebensdauer der Geräte.
- – Die
Energieversorgung durch langlebige Batterien oder Solarenergie verursacht
vernachlässigbare
oder praktisch keine Wartungskosten während der Betriebslebensdauer,
so dass die Geräte vom
Konzept her mit normalen Verkehrszeichen vergleichbar sind, während das
SWS-System aufgrund der erforderlichen ständigen Wartung und des hohen
Energieverbrauchs eher der Konzeption von Verkehrsampeln gleicht.
- – Die
Black-Box-Funktion erleichtert die statistische Auswertung und die
Erstellung von Unfallberichten.
- – Die
Funktion der Empfängeridentifizierung
ermöglicht
spezifische oder sicherheitsbezogene Anwendungen.
- – Die
Warnfunktion bei Überschreiten
der zulässigen
oder empfohlenen Geschwindigkeit kann je nach den Witterungsbedingungen
automatisch geregelt werden, wobei lediglich zwei Tags in einer
geeigneten Entfernung voneinander in den Straßenbelag einzulassen sind.
- – Das
Signalisieren eines kompletten Satzes von für den Reisenden zweckmäßigen Ratschlägen, wie
Warn-, Hilfs- oder Zusatznachrichten, beispielweise Fremdenverkehrshinweise
oder Hinweise für
Behinderte etc.
- – Die
Möglichkeit
der Fernkonfigurierung oder -umprogrammierung der Ausrüstung durch
eine Vorrichtung für
den örtlichen
Gebrauch oder über die
Verbindung mit einem Datennetzwerk.
-
Alternativ
und für
in der vorliegenden Erfindung vorgesehene Sonderzwecke können auch
andere Kommunikationstechniken zwischen Übermittler und Empfänger verwendet
werden, die auf Infrarotstrahlung (IRC) basieren und ebenfalls Industrienormen
und -protokolle nutzen.
-
Die
hauptsächlichen
technischen Merkmale der Übermittlerelemente
auf Basis der Tagtechnologie des AVI-Systems sind wie folgt:
- – Leistung:
entsprechend den begrenzten Werten für die zivile Nutzung von AVI,
für die
keine offizielle Benutzerlizenz erforderlich ist.
- – Betriebsfrequenzen:
die für
AVI zugelassenen 900–928
MHz sowie 2,45 GHz und 5,8 GHz.
- – Spannung:
eigene Versorgung durch langlebige Batterien (bis zu zehn Jahren)
oder durch Solarpanels, oder ohne Versorgung (passive Tags).
- – Nachrichtenübermittlung:
alle in dieser Erfindung definierten Nachrichten.
- – Reichweite:
je nach Version bis zu 10 m (für Pfostenmontage
oder Anordnung unter der Fahrbahnoberfläche), und bis zu 100 m (für mobile, tragbare
oder andere Verwendungszwecke).
- – Elektronische
Merkmale: angepasste AVI-Technologie, Oberflächenakustikwellentechnologie (SAW),
EPROM-, EEPROM-, ROM und/oder RAM-Speicher, Speicherkapazität zwischen
1024 Bit und 16 Megabit oder höher,
je nach der angewandten Tagtechnologie.
- – Zulässiger Temperaturbereich:
Normalbetrieb zwischen –40°C und 85°C, Lagerung
zwischen –55°C und 125°C, wobei
in Fällen
mit extremen Umweltbedingungen größere Bereiche möglich sind.
- – Witterungsbeständigkeit:
ausgelegt für
die Unterbringung in festen oder temporär angebrachten Gehäusen im
Freien, die gegen Klimabedingungen aller Art beständig sind.
Auch tragbare (persönliche)
oder mobile Versionen (zum Einbau in Fahrzeugen) sind möglich.
-
Technische Hauptmerkmale
der Empfängerelemente
-
- – Leistung:
entsprechend den begrenzten Werten für die zivile Nutzung von AVI,
für die
keine offizielle Nutzerlizenz erforderlich ist.
- – Betriebsfrequenzen:
die für
AVI zugelassenen 900–928
MHz sowie 2,45 GHz und 5,8 GHz. (Frequenzspreizung, Frequenzsprung-Verfahren).
- – Spannung:
Versorgung aus der Fahrzeugbatterie oder durch mitführbare Batterien
(10–16
V Gleichspannung).
- – Nachrichtenempfang:
alle in dieser Erfindung definierten Nachrichten.
- – Empfangsrate:
Abfrage von bis zu 50 Tags/s. Möglichkeit
der gleichzeitigen Abfrage einer begrenzten Anzahl Tags durch die
Verwendung des Kollisionsschutzprotokolls.
- – Elektronische
Merkmale: angepasste AVI-Technologie.
- – Zulässiger Temperaturbereich:
Betriebstemperatur zwischen 0°C
und 50°C,
Lagerung zwischen –20°C und 70°C.
- – Witterungsbeständigkeit:
ausgelegt für
den Einbau in Fahrzeuge oder als tragbare Ausführung.