EP1224648B1 - Ortungssysteme für rennfahrzeuge - Google Patents

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Publication number
EP1224648B1
EP1224648B1 EP00969549A EP00969549A EP1224648B1 EP 1224648 B1 EP1224648 B1 EP 1224648B1 EP 00969549 A EP00969549 A EP 00969549A EP 00969549 A EP00969549 A EP 00969549A EP 1224648 B1 EP1224648 B1 EP 1224648B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
positioning
racecars
vehicle
positioning system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00969549A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1224648A1 (de
Inventor
Robert Asam
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wns-Europecom AG
Original Assignee
Wns-Europecom AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE1999152297 external-priority patent/DE19952297A1/de
Application filed by Wns-Europecom AG filed Critical Wns-Europecom AG
Publication of EP1224648A1 publication Critical patent/EP1224648A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1224648B1 publication Critical patent/EP1224648B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/20Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/123Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams
    • G08G1/127Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams to a central station ; Indicators in a central station

Definitions

  • the present invention relates to a location system for racing vehicles, in particular for use in a Formula 1 race.
  • US 5,731,788 discloses a system and method for position control and management of racing sailing ship positions and speeds that strategically place GPS receivers and transmitters on a buoy and committee boat that mark the start of the sailing race, as well as radio and GPS receivers included on the sailing ship.
  • GPS and radio transmitter units are attached to a race start buoy and a committee boat, and another GPS and radio transmitter / receiver unit receives GPS signals from positioning satellites and radio signals from the race start buoy and the committee boat.
  • the information received from the racing sailing ship is processed to determine the relative and absolute positions and speeds, as well as the estimated time of arrival when the current sailing ship course intersects with the race start line for display in a user-friendly race management.
  • a vehicle racing monitoring system is known, for example, from US Pat. No. 3,714,649. which is a fully automatic system for monitoring car races or the like.
  • Each vehicle carries a transponder that detects its own passage through a position event, for example crossing the start-finish line, driving into or exiting the boxing area, etc. and sends a signal to a receiver at the edge of the lane transmitted in addition to the position event in time-division multiplexing with the transponders of all other vehicles.
  • a main transmitter sends a time-divisible synchronization signal to all vehicle transponders, and each transponder is designed such that it sends a position event signal only during a predetermined period of the synchronization signal.
  • the receivers on the edge of the road feed a central control unit, which is also synchronized with the main transmitter and posts the appearance of the position events of each vehicle in real time.
  • a clock and a computer are provided so that the race rank, the lap speeds, etc. can be determined from the booked data.
  • the system for detecting the occurrence of a position event is based on the principle. that an inductance carried on the vehicle crosses a variable magnetic field, the polarity orientation of which defines the position of the respective event.
  • a race hazard condition warning system which includes a transmitter which is operated by a marshal or other race official and a sufficient number of receiver units so that each racing vehicle has a receiver unit.
  • the transmitter sends a coded signal that can be received anywhere along the racetrack according to a state of a red, yellow or green flag.
  • the receiver units each self-contained and having a built-in power supply, receive and decode the signal and then turn on green, yellow or red lamps.
  • the system provides racers with an essentially immediate warning of a dangerous condition on the racetrack.
  • the invention has for its object to provide a location system for racing vehicles, which offers an expanded functionality, simplified operation and increased security compared to the prior art. Further advantages of the invention are explained in more detail below.
  • the invention consists of a vehicle information device which is accommodated in a racing vehicle and which comprises a locating device for obtaining and outputting location data by means of which the position of the racing vehicle can be determined, and a transmitter which transmits the location data to a Headquarters transmitted.
  • a vehicle information device which is accommodated in a racing vehicle and which comprises a locating device for obtaining and outputting location data by means of which the position of the racing vehicle can be determined, and a transmitter which transmits the location data to a Headquarters transmitted.
  • a vehicle information device which is accommodated in a racing vehicle and which comprises a locating device for obtaining and outputting location data by means of which the position of the racing vehicle can be determined, and a transmitter which transmits the location data to a Headquarters transmitted.
  • the transmitter can also be used to transmit further data to the control center.
  • a large number of such vehicle information devices are operated in combination with a calculation device which calculates the position of the respective racing vehicles on a racetrack from the transmitted location data on the basis of stored racetrack data.
  • the virtual mapping of the course of the racetrack in the form of racetrack data enables the respective positions of the racing vehicles to be determined on the basis of the transmitted location data, without having to set up position-determining devices at all essential points on the racetrack. Leaving the racetrack or stopping a vehicle can also be determined and precisely located without additional effort.
  • the route data can be reused if it is stored appropriately and in a specialist manner; However, they can also be partially or completely updated if the route changes due to appropriate measures. It is also possible to transfer the route data to another location system.
  • the location data can be obtained in a variety of ways in the vehicle.
  • GPS Global Positioning System
  • the respective racing vehicles can also be equipped with different location devices for obtaining the location data.
  • direction finders it is necessary to complete the location system with at least three direction finders on the race track, the respective positions of which are exactly known. The position of the latter can then be determined by appropriate distance measurements between the DF transmitters and the respective DF receiver.
  • the transmitter provided in the vehicle information device can also be used to transmit vehicle operating characteristic data, for example the vehicle speed, the engine speed or similar data.
  • vehicle operating characteristic data for example the vehicle speed, the engine speed or similar data.
  • Such data are obtained by means of appropriate sensors or from the vehicle electronics and, for example, quickly indicate that the vehicle is lying down or in any other danger situation.
  • the data can be transmitted in whole or in part encrypted in a manner known per se. Also with regard to these preferred features of the invention, it is not necessary that the respective vehicle information devices or racing vehicles are equipped in the same way.
  • the location system preferably comprises a center which has the above-mentioned calculation device, a memory for storing the route data of the racetrack and one or more receivers for receiving the location or operating characteristic data transmitted by the respective vehicle information devices.
  • Those system components can. which do not necessarily have to be spatially separated from one another, are each designed as individual components, partially grouped or as an integrated overall unit.
  • control center comprises a transmitter that can be used to broadcast safety data
  • one or more racing vehicles involved in the location system have appropriate receivers and display devices in order to receive the safety data and to display them accordingly.
  • a corresponding warning analogous to the green, yellow and red flags common in Formula 1 could be broadcast to the other racing vehicles involved in the locating system and signaled there.
  • the receivers mounted in the racing vehicles can also be provided with an identifier which allows the control center to selectively address the respective receivers.
  • an identifier which allows the control center to selectively address the respective receivers.
  • Green light could be signaled for those vehicles that will only reach the danger zone after a long time
  • red light is signaled for racing vehicles that will shortly pass the danger zone.
  • yellow light is signaled for the remaining racing vehicles.
  • Other technical differentiation methods for example time or frequency division multiplex operation, can also be used here in order to allow a selective response of the various racing vehicles.
  • the route monitoring posts that usually occur at racing events can also be involved in the location system by one or more of them also with receivers and display devices that receive the broadcast security data and display them accordingly.
  • the use of an identifier or the like. a selective response of the respective route monitoring posts are made possible.
  • the security data can be transmitted encrypted in whole or in part in a specialist manner.
  • the location system preferably comprises a display device which, via the route data and the calculated vehicle positions, enables a visual display of the current positions of selected racing vehicles on the racetrack.
  • This task can possibly be taken over by the calculation device, so that no additional hardware is necessary for the display device.
  • the calculation device could process the position information obtained together with the route data into a video signal which is transmitted to the television stations broadcasting the race.
  • the display device can also include one or more large screens or video screens that present such a visual display of selected vehicle positions to the audience present on site.
  • the display device can comprise a data processing device which, among other things, enables a visual display of the current positions of selected racing vehicles on the racetrack on data processing devices which are networked with the data processing device for data transmission, for example via a fixed network or a radio link.
  • a virtual transmission of racing events on the Internet could be realized.
  • Other race data recorded by the positioning system according to the invention for example the The respective rank or the current speed of selected racing vehicles could be called up or displayed via such a data processing device integrated in the location system and corresponding networking on the representative data processing devices.
  • the data processing device is integrated in the location system in such a way that the relevant race data contained in the location system can be processed or processed by the data processing device for feeding into a data network by means of a specialist motor in such a way that a desired audio and / or visual representation of the racing event or the desired racing data on the respective representative data processing device is possible.
  • the respective representations of a large number of representative data processing devices can be different.
  • a mobile phone functioning as a data processing device could only represent the respective rank and lead of selected racing vehicles, while a computer networked with the data processing device via the Internet presents a virtual representation of the racing event, for example the current positions of any selected racing vehicles on the racetrack, on the screen.
  • the desired type of presentation or the information to be presented is preferably selected by interactive input between the user of the presenting data processing device and the data processing device.
  • all or selected components of the location system are preferably designed redundantly in order to ensure the functionality of the location system even in the event of a failure of one or more components.
  • this applies to the security-relevant components, for example the calculation device, of the location system.
  • the location system according to the invention can be implemented in the sense of a second embodiment in that the respective vehicle information devices have only one transmitter instead of the location device and the transmitter for transmitting direction-finding signals.
  • the system By at least three comprised by the system, Locally separate direction finder receivers can thus be obtained outside the vehicle and transmitted to the control center, where they are processed by the calculation device as described above. Since the direction finder can be connected to the center via cables, for example, the need for a receiver at the center may be eliminated. All other features of the invention are the same as in the first embodiment.
  • this second embodiment is only applied to selected racing vehicles, or that the two embodiments of the invention coexist among the race participants.
  • FIG. 1 shows the mapping of a racetrack 2 by route data according to an advantageous exemplary embodiment of a positioning system 1 according to the invention. It shows a plurality of racing vehicles 3A, 3B, 3C and 3X that are located on a racetrack 2 and are involved in the locating system.
  • the racetrack 2 is stored in the location system 1 in the form of route data such that a comparison of the route data with location data obtained from the respective racing vehicles 3 is possible.
  • This comparison takes place in a calculation device 9, for example a digital EDP system, of the location system 1.
  • the route data are stored in a storage device of the calculation device 9, preferably in a motorized manner. It is also possible to store the route data in a storage device (10) connected to the calculation device 9 or to store the route data in a data storage device which is correspondingly read by a reading device instead of the storage device (10).
  • the racetrack 2 is represented by ordered sequences of corner points 11, which are measured in a fixed coordinate system 12 and which function as route data.
  • a connection of the corner points 11 in sequence by straight line pieces thus defines an inner or outer boundary of the route 2.
  • both individual route sections and the predetermined direction of travel can be defined or recognized.
  • route mapping known to those skilled in the art are also applicable.
  • the racing vehicles 3 are located using the coordinate system 12.
  • the location data of the respective racing vehicles 3 can also be determined on the basis of other coordinate systems. This case could occur, for example, if some racing vehicles are located using GPS receivers, while the location data of other racing vehicles 3D are determined using direction finders of a locally established direction finding system 23.
  • the racing vehicles 3 are moving counter-clockwise on the racetrack 2. If it is nevertheless assumed that the racing vehicle 3X represents a vehicle that has been left behind, the racing vehicle 3A is located shortly before the danger point. The racing vehicle 3B still has a safety distance from the immediate danger zone, while according to the illustration there is no immediate danger for the vehicles 3C. A breakdown of a racing vehicle 3 can be recognized by the fact that its position essentially no longer changes. The respective individual degree of danger for the remaining vehicles 3A, 3B, 3C can be determined by ascertaining the affected section of the route and the respective positions of the remaining racing vehicles 3A, 3B, 3C involved in the positioning system 1.
  • Figures 2A and 2B show several features of a location system 1 according to an advantageous embodiment according to the first or second embodiment of the invention. Shown are a racetrack 2 on which there are several racing vehicles 3 involved in the location system 1, and two GPS satellites 24. Along the racetrack 2 there are several track monitoring stations 22, a grandstand 20 and a large video screen 21, the former and the latter being part of the exemplary locating system 1 are.
  • the location system 1 also has a control center 7, a transmitter-receiver system 8 and a calculation device 9.
  • the positioning system 1 has three direction finders 23 instead of the GPS satellites.
  • the racing vehicle 3D has a GPS receiver as a locating device 5, which receives radio signals from GPS satellites 24. From these signals, the GPS receiver or another suitable location device in the racing vehicle 3 obtains location data from which the current position of the racing vehicle 3 can be determined. The location data obtained are transmitted via a transmitter 6 in the racing vehicle 3 to a control center 7 which has a receiving device 8 assigned to the transmitter 6. Accordingly, the respective transmitters 6 of the racing vehicles 3 and the control center 7 of the preferred exemplary embodiment shown in FIG. 2A form a star-shaped network. Together, the locating device 5 and the transmitter 6 in the racing vehicle 3 form a vehicle information device 4.
  • the position of the vehicle 3D is determined via a DF transmitter 6B mounted in the vehicle 3D, the at least three DF receivers 23 located near the racetrack 2 and the computing device 9 included in the control center 7.
  • the direction finder transmitter 6B emits direction finding signals, which are received by the direction finder transmitters, processed and forwarded as location data to the control center 7, where they are used in the calculation device 9 for determining the position of the vehicle 3D.
  • the location data can be transmitted from the direction finder 23 to the control center 7 in a manner known per se, for example by cable.
  • the receiver 8 serves to receive vehicle operating characteristic data or redundant location data from a data transmitter 6A housed in the vehicle, which is preferably used to check the position or the operating state of the racing vehicle 3D be used.
  • each racing vehicle 3 involved in the locating system 1 has a vehicle information device 4.
  • these can each be designed according to different working principles.
  • the steps described above for obtaining location data and for calculating the position of a racing vehicle 3 are also carried out mutatis mutandis for the respective vehicles.
  • the position of the racing vehicle 3 on the racetrack 2 is calculated from the location data on the basis of the route data stored in the memory 10 in a calculation device 9, which comprises a memory 10 and is assigned to the control center 7.
  • the position calculated in this way provides information about the rank of the racing vehicle 3 among the racing vehicles 3 involved in the location system 1 and also about whether the racing vehicle 3 has stopped, has become dangerously slow or has left the racetrack 2.
  • FIGS. 2A and 2B indicate, for example, that the vehicle 3X involved in the location system has stopped. From the position information obtained in the calculation device 9, such a stop is preferably determined in the control center 7 by the calculation device 9 or a device correspondingly connected to the calculation device 9. A corresponding message is then broadcast to the racing vehicles 3 and / or to the route monitoring stations 22 via the transmitter-receiver system 8. For security reasons, the data are preferably sent in encrypted form by the transceiver system 8. Since the position of the defunct racing vehicle 3X is known, it is possible, using an identifier or other technical distinctive means, to send a targeted message to the route monitoring station 22X closest to the racing vehicle 3X.
  • FIGS. 2A and 2B show a video screen 21 belonging to the location system, which enables a visual display of the respective current vehicle positions of selected racing vehicles 3 on the racetrack 2.
  • the large video screen 21 is fed by signals which are generated in the calculation device 9 or another display device, taking into account the positions calculated in the calculation device 9 and the route data stored as described above. Such or similar signals can also be fed to television stations or other transmission services, for example to an Internet provider, for transmission.
  • the representation need not be limited to a representation of the vehicle positions, but can also include information about the respective vehicles 3 or other racing or advertising information.
  • the position information relating to the racing vehicles 3 involved obtained by the positioning system 1 according to the invention can also be used for this purpose.
  • the image of the camera that best targets a selected racing vehicle 3 could be displayed automatically.
  • a number of other, also applicable modifications of this principle are easily recognizable to the person skilled in the art.
  • FIGS. 3A, 3B and 3C show different exemplary embodiments of the two embodiments of a racing vehicle 3 equipped according to the invention.
  • the vehicles 3 have an antenna 30 and a vehicle information device 4, each of which is installed in or on the motor vehicle Vehicle are mounted. The latter is indicated by dashed lines in FIG. 3B.
  • FIG. 3A shows a racing vehicle with a minimally equipped vehicle information device 4 according to the first embodiment of the invention, the vehicle information device 4 comprising only the essential components. Accordingly, the vehicle information device 4 has only one locating device 5 and one transmitter 6.
  • a GPS receiver 5 functions as a locating device 5 and a data transmitter 6A fulfills the role of the transmitter 6.
  • GPS radio signals are transmitted from a GPS satellite 24 to the GPS receiver, where it processes location data become.
  • the location data are processed accordingly in the data transmitter 6A and sent to the antenna 30, from where they are radioed to a receiver 8 of the control center 7.
  • the distribution of tasks among the components 5, 6 encompassed by the vehicle information device 4 can possibly also be designed differently.
  • other locating devices 5 and transmitters 6 can also be used according to the invention.
  • FIG. 3B shows a racing vehicle with a minimally equipped vehicle information device 4 according to the second embodiment of the invention, the vehicle information device 4 comprising only the essential components. Accordingly, the vehicle information device 4 has only one direction finder transmitter 6B, which transmits direction finding signals via antenna 30 to corresponding direction finder receivers 23, from where they are used as described above.
  • the respective vehicle information devices 4 of the vehicles 3 involved in the location system can additionally be connected to or even include one or more further devices 33-39, the vehicle operating characteristic data or redundant location data directly or via the vehicle information device 4 transmit to the transmitter 6 in order to send these operating data or location data to the control center 7.
  • a vehicle 3 equipped with many different additional devices is shown in FIG. 3C.
  • these further devices 33-39 can be different in the respective vehicles 3.
  • the type of additional equipment of the respective racing vehicle 3 depends, among other things, both on the weight of the devices 33-39 and on their cost and space requirements.
  • the racing vehicle 3 of the exemplary embodiment depicted in FIG. 3C corresponds to both the first and the second embodiment of the invention, since the depicted vehicle information device 4 has both a direction finder 6 and a locating device 5 and a transmitter 6. A redundant location of the vehicle is thus possible using the location system according to the invention.
  • the vehicle information device 4 shown optionally uses a GPS receiver 5 as the locating device 5.
  • the GPS receiver 5 receives GPS signals 40 from GPS satellites 23 via the antenna 30 or a separate antenna and obtains GPS locating data therefrom which is sent to the data transmitter 6 to be forwarded to the control center 7.
  • the GPS data obtained in this way are known to be error-prone, according to the invention no correction is absolutely necessary since the error affects all vehicles 3 involved in the location system in the same way.
  • a GPS receiver can be installed in the control center 7, the GPS data of which is compared with the fixed, known position of the control center 7 in order to determine a correction vector for the GPS data obtained from the vehicles 3.
  • the vehicle information device 4 shown also has, among other things, a direction finder transmitter 6, which transmits direction finding signals via antenna 30 or a separate antenna to direction finder 23 set up near the racetrack 2. There, as described above. location data obtained from the DF signals for use in the control center 7. The role of the direction finder transmitter 6 is possibly taken over by the data transmitter 6 or the two transmitters 6 are implemented as an integral unit.
  • the racing vehicle 3 shown comprises, as additional equipment, an engine rotation sensor 33, a transmission sensor 34, a ground motion sensor 35, a gyro sensor 36, an induction loop sensor 37, a wheel rotation sensor 38 and a position receiver 39 piezoelectric element and provides location data based on the acceleration measurements.
  • the motor rotation sensor 33 and the wheel rotation sensor 38 conventionally measure the rotational speed of the motor or one of the wheels and deliver corresponding data, preferably in the form of pulse information or other digital data.
  • the ground motion sensor 35 uses infrared, ultrasound or radar signals to determine the speed of the vehicle 3 and to output it in a corresponding data form.
  • the gearbox sensor 34 determines the output speed on the gearbox and also reports this in data form.
  • Position transmitters with a small aperture can also be set up along the racetrack, which emit location signals 49 in a respectively localized area.
  • the location signals 49 are received via the antenna 30 or a separate antenna by the position receiver 39, which processes the location signals 49 into location data and forwards them to the data transmitter 6 for transmission to the control center 7.
  • the data of the respective sensors or devices 33-38 are forwarded as data signals 43-48 to the data transmitter 6 for transmission to the control center 7.
  • selected data signals 43-48 may not be forwarded to data transmitter 6 until after processing in vehicle information device 4.
  • the data are preferably transmitted in encrypted form by the transmitter 6.
  • the vehicle information device 4 shown also comprises a data receiver 31, which receives security or data signals 42, preferably from the control center 7, via the antenna 30 or a separate antenna.
  • the signals 42 are processed accordingly in the data receiver 31 or in the vehicle information device 4, in order to possibly implement a warning or other display as discussed at the beginning via a display device, for example in the form of cockpit indicator lamps 32 on the dashboard.
  • the respective components of the vehicle information device 4 or sensors 33-38 are fastened at a suitable point on board the vehicle 3 and are connected or networked to one another or to the transmitter 6 in a manner that maintains the functionality sought after by a specialist motor. It is known to the person skilled in the art that the distribution of tasks described among the components included in the location system according to the invention can also be designed differently, if necessary.
  • the data obtained from the physical sensors 33-38 are also compared to determine whether there is a relationship between the determined values that is meaningful for the proper movement of the vehicle 3 in mutual interaction. If, for example, the output speed of the transmission is disproportionately higher than the wheel speed, a differential defect can be diagnosed immediately or if the number of wheel wires is disproportionately higher than the measured speed of travel above the ground, the wheels can be diagnosed immediately.
  • the acceleration sensor 36 and, if applicable, the GPS receiver 5 a deviation from the permissible range of movement tolerance can not only be deduced from this with absout values. but also verify with redundant additional information.
  • the correct or incorrect movement of the vehicle 3 on the racetrack 2 in the direction of travel can be checked with a high degree of certainty.
  • the data obtained by the described or other technical sensors or devices can be used in the control center 7 to determine whether the engine has stopped, the position, the speed or the like. Determine characteristics of a racing vehicle 3 involved in the location system.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ortungssystem für Rennfahrzeuge, insbesondere zur Anwendung bei einem Formel-1 Rennen.
  • Sportrennen mit verschiedenartigen Rennfahrzeugen sind seit Jahrhunderten bekannt und beliebt. Ihr Popularität hat immer wieder dazu geführt, daß für die jeweilige Rennart spezielle Fahrzeuge, Streckenaufbereitungsmaßnahmen, Fahrtechniken und so weiter entwikkelt bzw. angewandt werden. Es gibt stets neue Entwicklungen, die der erhöhten Sicherheit, der Publikumsinformation, einer höheren Renngeschwindigkeit o.ä. dienen.
  • Die US 5,731,788 offenbart ein System und Verfahren zur Positionierungskontrolle und Verwaltung von Rennsegelschiffspositionen und -geschwindigkeiten, das die strategische Plazierung von GPS-Empfängern und Sendern an einem Boje und einem Komiteeboot, die die Startlinie des Segelrennens kennzeichnen, sowie von Funk- und GPS-Empfängern am Segelschiff umfaßt. GPS- und Funksendereinheiten sind an einem Rennstartboje und einem Komiteeboot befestigt und eine andere GPS- und Funksender-Empfängereinheit empfängt GPS-Signale von Positionierungssatelliten und Radiosignale vom Rennstartboje und dem Komiteeboot. Die vom Rennsegelschiff empfangenen Informationen werden verarbeitet, um die relativen und absoluten Positionen und Geschwindigkeiten, sowie die geschätzte Ankunftszeit beim Schnitt des aktuellen Segelschiffskurses mit der Rennstartlinie zwecks Anzeige in einer benutzerfreundlichen Rennverwaltung zu ermitteln.
  • Aus der US 3,714,649 ist beispielsweise ein Fahrzeugrennüberwachungssystem bekannt. das ein vollständig automatisches System zur Überwachung von Autorennen oder dergleichen darstellt. Jedes Fahrzeug trägt einen Transponder, der sein eigenes Passieren eines Positionsevents, beispielsweise eine Überquerung der Start-Ziel-Linie, das Befahren bzw. Verlassen des Boxbereichs, etc., feststellt und ein dieses kennzeichnendes Signal an einen Empfänger am Fahrbahnrand neben dem Positionevent im Zeitmultiplexverfahren mit den Transpondern aller anderen Fahrzeuge übermittelt. Ein Hauptsender sendet ein zeitlich teilbares Synchronisationssignal an alle Fahrzeugtransponder, und jeder Transponder ist derart ausgestaltet, daß er ein Positionseventsignal nur während eines vorgegebenen Zeitabschnitts des Synchronisationssignals sendet. Die Empfänger am Fahrbahnrand speisen eine zentrale Kontrolleinheit, die auch mit dem Hauptsender synchronisiert ist und das Erscheinen der Positionsevents jedes Fahrzeugs in Echtzeit bucht. Eine Uhr und ein Computer werden vorgesehen, damit der Rennrang, die Umrundungsgeschwindigkeiten, u.s.w. aus den gebuchten Daten ermittelt werden können. Das System zur Erkennung des Vorkommens eines Positionsevents basiert auf dem Prinzip. daß eine am Fahrzeug getragene Induktivität ein veränderliches Magnetfeld durchquert, dessen Polaritätsorientierung die Position des jeweiligen Events definiert.
  • Auch ist aus der US 4,949,067 ein Renngefahrenzustandswarnsystem bekannt, das einen Sender, der von einem Streckenposten oder anderem Rennfunktionär betätigt wird, sowie ein ausreichende Anzahl von Empfängereinheiten umfaßt, so daß jedes Rennfahrzeug eine Empfängereinheit aufweist. Der Sender sendet ein kodiertes Signal, das überall entlang der Rennstrecke empfangen werden kann, entsprechend einem Zustand einer roten, gelben oder grünen Fahne. Die Empfängereinheiten, die jeweils in sich abgeschlossen sind und eine eingebaute Stromversorgung umfassen, empfangen und dekodieren das Signal und schalten dann grüne, gelbe oder rote Lampen ein. Das System bietet den Rennteilnehmern eine im wesentlichen sofortige Warnung auf einen Gefahrenzustand auf der Rennstrecke.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ortungssystem für Rennfahrzeuge vorzusehen, das eine erweiterte Funktionalität, vereinfachte Bedienung und erhöhte Sicherheit gegenüber dem bisherigen Stand der Technik anbietet. Weitere Vorteile der Erfindung werden unten näher erläutert.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Im wesentlichen besteht die Erfindung gemäß einer ersten Ausführungsform aus einer Fahrzeuginformationsvorrichtung, die in einem Rennfahrzeug untergebracht wird und die eine Ortungsvorrichtung zur Gewinnung und Ausgabe von Ortungsdaten, über die die Position des Rennfahrzeugs bestimmt werden kann, und einen Sender umfaßt, der die Ortungsdaten an eine Zentrale übermittelt. Auf diese Art und Weise wird eine kostengünstige und zuverlässige Bestimmung der Fahrzeugposition gewährleistet. Insbesondere wird hierdurch eine eventuelle Verwechslung jeweiliger Rennfahrzeuge ausgeschlossen, da jedes Rennfahrzeug seine eigene Ortungsdaten bestimmt und meldet. Zudem kann der Sender auch dazu verwendet werden, weitere Daten an die Zentrale zu übermitteln.
  • Zur vorteilhaften Ausführung der Erfindung als Ortungssystem wird eine Vielzahl solcher Fahrzeuginformationsvorrichtungen in Kombination mit einer Berechnungsvorrichtung betrieben, die aus den übermittelten Ortungsdaten anhand gespeicherter Rennstreckendaten die Position der jeweiligen Rennfahrzeuge auf einer Rennstrecke berechnet. Durch das virtuelle Abbilden des Rennstreckenverlaufs in Form von Rennstreckendaten können die jeweiligen Positionen der Rennfahrzeuge anhand der übermittelten Ortungsdaten bestimmt werden, ohne daß positionsbestimmende Vorrichtungen an allen wesentlichen Punkten der Rennstrecke eingerichtet werden müssen. Auch ein Verlassen der Rennstrecke oder ein Liegenbleiben eines Fahrzeugs läßt sich ohne zusätzlichen Aufwand bestimmen und genau orten.
  • Die Streckendaten lassen sich bei entsprechender, fachnotorischer Speicherung wiederverwenden; sie können aber auch bei Änderungen der Strecke durch entsprechende Maßnahmen teilweise oder insgesamt aktualisiert werden. Auch eine Übertragung der Streckendaten auf ein anderes Ortungssystem ist möglich.
  • Es ist dem Fachmann bekannt, daß die Ortungsdaten auf vielfache Art und Weise im Fahrzeug gewonnen werden können. Z.B. kann das Fahrzeug mit einem GPS-Empfänger (GPS = "Global Positioning System", ein globales, satellitengestütztes Navigationssystem) oder einem sonstigen Satellitenempfänger, einem Peilempfänger oder einem Gyrosensor ausgestattet werden. Auch eine redundante Kombination solcher Empfänger bzw. Sensoren kann verwendet werden. Ggf. können die jeweiligen Rennfahrzeuge auch mit unterschiedlichen Ortungsvorrichtungen zur Gewinnung der Ortungsdaten ausgestattet werden. Im Falle einer Verwendung von Peilempfängern ist es notwendig, das Ortungssystem durch mindestens drei Peilsender an der Rennstrecke zu vervollständigen, deren jeweiligen Positionen genau bekannt sind. Durch entsprechende Entfernungsmessungen zwischen den Peilsendern und dem jeweiligen Peilempfänger läßt sich dann die Position letzteres bestimmen.
  • Wie eingangs erwähnt wurde, kann der in der Fahrzeuginformationsvorrichtung vorgesehene Sender auch dazu verwendet werden, Fahrzeugbetriebskenndaten zu übermitteln, beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl oder ähnliche Daten. Solche Daten werden durch entsprechende Sensoren oder aus der Fahrzeugelektronik gewonnen und lassen zum Beispiel ein Liegenbleiben oder eine sonstige Gefahrenlage des Rennfahrzeugs schnell erkennen. Um einen Mißbrauch der Ortungs- bzw. Betriebsdaten zu vermeiden, können die Daten auf an sich bekannte Weise insgesamt oder teilweise verschlüsselt übermittelt werden. Auch in Bezug auf diese bevorzugten Merkmale der Erfindung ist es nicht notwendig, daß die jeweiligen Fahrzeuginformationsvorrichtungen bzw. Rennfahrzeuge in gleicher Art und Weise ausgestattet werden.
  • Vorzugsweise umfaßt das erfindungsgemäße Ortungssystem eine Zentrale, die über die obenerwähnten Berechnungsvorrichtung, einen Speicher zum Speichern der Streckendaten der Rennstrecke sowie über einen oder mehreren Empfänger zum Empfangen der von den jeweiligen Fahrzeuginformationsvorrichtungen übermittelten Ortungs- bzw. Betriebskenndaten verfügt. Dabei können diejenigen Systemkomponenten. die nicht gezwungenermaßen räumlich voneinander getrennt sein müssen, jeweils als Einzelkomponenten, teilweise gruppiert oder als integrierte Gesamteinheit ausgeführt werden.
  • Es ist zudem vorteilhaft, wenn die Zentrale einen Sender umfaßt, der zur Ausstrahlung von Sicherheitsdaten verwendet werden kann, und ein oder mehrere am Ortungssystem beteiligten Rennfahrzeuge über entsprechende Empfänger und Anzeigevorrichtungen verfügen, um die Sicherheitsdaten ggf. zu empfangen und entsprechend anzuzeigen. Somit könnte beispielsweise dann, wenn über das erfindungsgemäße Ortungssystem festgestellt worden ist, daß ein Rennfahrzeug stehengeblieben ist, eine entsprechende Warnung analog der bei der Formel-1 üblichen grünen, gelben und roten Flaggen an die anderen im Ortungssystem beteiligten Rennfahrzeuge ausgestrahlt und dort signalisiert werden.
  • Insbesondere können die in den Rennfahrzeugen montierten Empfänger auch mit einer Kennung versehen werden, die der Zentrale ein selektives Ansprechen der jeweiligen Empfänger erlaubt. Auf diese Art und Weise ist es möglich, entsprechend der Gefahrenlage zwischen den verschiedenen am Ortungssystem beteiligten Rennfahrzeugen zu differenzieren. Zum Beispiel könnte bei denjenigen Fahrzeugen, die erst nach langer Zeit die Gefahrenstelle erreichen werden, "grünes Licht" signalisiert werden, während bei Rennfahrzeugen, die in Kürze an der Gefahrenstelle vorbeifahren werden, "rotes Licht" signalisiert wird. Bei den restlichen Rennfahrzeugen wird "gelbes Licht" signalisiert. Andere fachnotorische Unterscheidungsverfahren, beispielsweise Zeit- oder Frequenzmultiplexbetrieb, sind hier ebenso anwendbar, um ein selektives Ansprechen der verschiedenen Rennfahrzeuge zu erlauben.
  • Um die Notwendigkeit einer Beteiligung aller Rennfahrzeuge am Ortungssystem zu umgehen bzw. um weitere Streckensicherheit zu gewährleisten, können die bei Rennveranstaltungen üblicherweise vorkommenden Streckenüberwachungsposten ebenfalls am Ortungssystem beteiligt werden, indem eines oder mehrere davon auch mit Empfängern und Anzeigevorrichtungen ausgestattet werden, die die ausgestrahlten Sicherheitsdaten empfangen und entsprechend anzeigen. Auch hier kann über den Einsatz einer Kennung o.ä. ein selektives Ansprechen der jeweiligen Streckenüberwachungsposten ermöglicht werden. Aus Sicherheitsgründen können die Sicherheitsdaten auf fachnotorische Weise insgesamt oder teilweise verschlüsselt übermittelt werden.
  • Vorzugsweise umfaßt das erfindungsgemäße Ortungssystem eine Darstellungsvorrichtung, die über die Streckendaten und die berechneten Fahrzeugpositionen eine visuelle Anzeige der aktuellen Positionen ausgewählter Rennfahrzeuge auf der Rennstrecke ermöglicht. Diese Aufgabe kann ggf. von der Berechnungsvorrichtung übernommen werden, so daß keine zusätzliche Hardware für die Darstellungsvorrichtung notwendig ist. Beispielsweise könnte die Berechnungsvorrichtung die gewonnenen Positionsinformation zusammen mit den Streckendaten zu einem Videosignal aufbereiten, das an die das Rennen übertragenden Fernsehsender übermittelt wird. Die Darstellungsvorrichtung kann aber auch eine oder mehreren Großleinwände bzw. Videoschirme umfassen, die eine solche visuelle Anzeige ausgewählter Fahrzeugpositionen dem vor Ort anwesenden Publikum präsentiert. Damit entsteht ein System, das neben den sicherheitrelevanten Vorteile den besonderen Vorzug hat, daß die Zuschauer eines Rennens - unabhängig von ihren jeweiligen Standplätzen - über die Rennsituationen auf dem gesamten Kurs in Echtzeit informiert werden können, wodurch die Attraktivität eines Rennstreckenbesuchs erheblich gesteigert wird.
  • Gleichfalls kann die Darstellungsvorrichtung eine datenverarbeitende Vorrichtung umfassen, die unter anderem eine visuelle Anzeige der aktuellen Positionen ausgewählter Rennfahrzeuge auf der Rennstrecke auf darstellende Datenverarbeitungsvorrichtungen ermöglicht, die beispielsweise über ein Festnetz- oder eine Funkverbindung mit der datenverarbeitenden Vorrichtung zur Datenübertragung vernetzt sind. Somit könnte z.B. eine virtuelle Übertragung des Renngeschehens im Internet verwirklicht werden. Auch andere vom erfindungsgemäßen Ortungssystem erfaßten Renndaten, beispielsweise der jeweilige Rang oder die aktuelle Geschwindigkeit ausgewählter Rennfahrzeuge, ließen sich über eine solche im Ortungssystem integrierte datenverarbeitende Vorrichtung und entsprechende Vernetzung auf den darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtungen aufrufen bzw. darstellen. Die datenverarbeitende Vorrichtung wird derart im Ortungssystem integriert, daß die im Ortungssystem enthaltenen, relevanten Renndaten von der datenverarbeitenden Vorrichtung zur fachnotorischen Einspeisung in ein Datennetz derart aufbereitet bzw. verarbeitet werden können, daß eine angestrebte Audio- und/oder visuelle Darstellung des Renngeschehens bzw. der erwünschten Renndaten auf der jeweiligen darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtung möglich ist. Dabei können die jeweiligen Darstellungen einer Vielzahl von darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtungen unterschiedlich sein. Beispielsweise könnte ein als darstellende Datenverarbeitungsvorrichtung fungierendes Mobiltelefon nur den jeweiligen Rang und Vorsprung ausgewählter Rennfahrzeuge darstellen, während ein über das Internet mit der datenverarbeitende Vorrichtung vernetzter Computer eine virtuelle Darstellung des Renngeschehens, z.B. die aktuellen Positionen beliebig ausgewählter Rennfahrzeuge auf der Rennstrecke, am Bildschirm präsentiert. Vorzugsweise wird die gewünschte Darstellungsart bzw. die darzustellende Information durch interaktive Eingabe zwischen dem Benutzer der darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtung und der datenverarbeitenden Vorrichtung ausgewählt.
  • Alle oder ausgewählte Komponenten des Ortungssystems werden erfindungsgemäß vorzugsweise redundant ausgeführt, um die Funktionalität des Ortungssystem auch im Falle eines Ausfalls eines oder mehrerer Komponenten zu gewährleisten. Insbesondere trifft dies auf die sicherheitsrelevanten Komponenten, beispielsweise die Berechnungsvorrichtung, des Ortungssystems zu.
  • Alternativ läßt sich das erfindungsgemäße Ortungssystem im Sinne einer zweiten Auführungsform dadurch realisieren, daß die jeweiligen Fahrzeuginformationsvorrichtungen anstelle der Ortungsvorrichtung und des Senders lediglich über einen Sender zum Ausstrahlen von Peilsignale verfügen. Durch mindestens drei vom System umfaßte, räumlich getrennte Peilempfänger können somit Ortungsdaten außerhalb des Fahrzeugs gewonnen und an die Zentrale übermittelt werden, wo sie von der Berechnungsvorrichtung wie oben beschrieben verarbeitet werden. Da die Peilempfänger beispielsweise über Kabel mit der Zentrale verbunden sein können, entfällt ggf. die Notwendigkeit eines Empfängers bei der Zentrale. Alle anderen Merkmale der Erfindung sind wie bei der ersten Ausführungsform.
  • Es ist auch möglich, daß diese zweite Ausführungsform nur bei ausgewählten Rennfahrzeugen angewandt wird, bzw. daß die beiden Ausführungsformen der Erfindung unter den Rennteilnehmern koexistieren.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 die Abbildung einer Rennstrecke durch Streckendaten gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • Fig. 2Aeine Rennstrecke mit einem Ortungssystem gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach der ersten Ausführungsform:
    • Fig. 2Beine Rennstrecke mit einem Ortungssystem gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach der zweiten Ausführungsform;
    • Fig. 3Aein Rennfahrzeug mit einer Fahrzeuginformationsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel nach der ersten Ausführungsform:
    • Fig. 3Bein Rennfahrzeug mit einer Fahrzeuginformationsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel nach der zweiten Ausführungsform:
    • Fig. 3Cein Rennfahrzeug mit einer Fahrzeuginformationsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • Die Figur 1 stellt das Abbilden einer Rennstrecke 2 durch Streckendaten gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ortungssystems 1 dar. Sie zeigt eine Mehrzahl von am Ortungssystem beteiligten Rennfahrzeugen 3A, 3B, 3C und 3X, die sich auf einer Rennstrecke 2 befinden.
  • Um die Position eines oder mehrerer der Rennfahrzeuge 3 auf der Rennstrecke 2 berechnen zu können, wird die Rennstrecke 2 im Ortungssystem 1 in Form von Streckendaten derart abgebildet gespeichert, daß ein Vergleich der Streckendaten mit von den jeweiligen Rennfahrzeugen 3 erhaltenen Ortungsdaten möglich ist. Dieser Vergleich findet in einer Berechnungsvorrichtung 9, beispielsweise einer digitalen EDV-Anlage, des Ortungssystems 1 statt. Dementsprechend werden die Streckendaten vorzugsweise auf fachnotorische Art und Weise in einer Speichervorrichtung der Berechnungsvorrichtung 9 gespeichert. Es ist ebenfalls möglich, die Streckendaten in einer mit der Berechnungsvorrichtung 9 in Verbindung stehenden Speichervorrichtung (10) zu speichern oder die Streckendaten auf einem Datenspeicher zu speichern, der entsprechend von einem anstelle der Speichervorrichtung (10) auftretenden Lesegerät gelesen wird.
  • Gemäß dem in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Rennstrecke 2 durch geordnete Sequenzen von Eckpunkten 11 abgebildet, die in einem festen Koordinatensystem 12 gemessen werden und die als Streckendaten fungieren. Eine Verbindung der Eckpunkte 11 der Reihe nach durch gerade Linienstücke definiert somit eine innere oder äußere Abgrenzung der Strecke 2. Auf diese Art und Weise ist die Abbildung jeder beliebigen zweidimensionalen Streckentopologie möglich. Zudem lassen sich anhand der Eckpunkte 11 bzw. der Eckpunktsequenzen sowohl einzelne Streckenabschnitte als auch die vorgegebene Fahrtrichtung definieren bzw. erkennen. Selbstverständlich sind jedoch auch andere dem Fachmann bekannte Streckenabbildungsarten ebenfalls anwendbar.
  • In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Rennfahrzeuge 3 anhand des Koordinatensystems 12 geortet. Da jedoch der Vergleich von Koordinatendaten verschiedener Koordinatensysteme lediglich eine mathematische Umformung bedarf, können die Ortungsdaten der jeweiligen Rennfahrzeuge 3 auch auf der Basis anderer Koordinatensysteme bestimmt werden. Dieser Fall könnte beispielsweise dann auftreten, wenn einige Rennfahrzeuge über GPS-Empfänger geortet werden, während die Ortungsdaten anderer Rennfahrzeuge 3D über Peilempfänger eines lokal errichteten Peilsystems 23 ermittelt werden.
  • In der Figur wird angenommen und angedeutet, daß die Rennfahrzeuge 3 sich gegen den Uhrzeigersinn auf der Rennstrecke 2 bewegen. Wird gleichwohl angenommen, daß das Rennfahrzeug 3X ein liegengebliebenes Fahrzeug darstellt, so befindet sich das Rennfahrzeug 3A kurz vor der Gefahrenstelle. Das Rennfahrzeug 3B hat von der unmittelbaren Gefahrenzone noch einen Sicherheitsabstand, während nach der Darstellung für die Fahrzeuge 3C keine unmittelbare Gefahr besteht. Ein Liegenbleiben eines Rennfahrzeugs 3 läßt sich daran erkennen, daß seine Position sich im wesentlichen nicht mehr ändert. Durch Feststellung des betroffenen Streckenabschnitts und die jeweiligen Positionen der restlichen am Ortungssystem 1 beteiligten Rennfahrzeuge 3A, 3B, 3C läßt sich der jeweilige individuelle Gefahrengrad für die restlichen Fahrzeuge 3A, 3B, 3C bestimmen.
  • Die Figuren 2A und 2B zeigen mehrere Merkmale eines Ortungssystems 1 nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel gemäß der ersten bzw. zweiten Ausführungsform der Erfindung. Gezeigt werden eine Rennstrecke 2. auf der sich mehrere am Ortungssystem 1 beteiligte Rennfahrzeuge 3 befinden, sowie zwei GPS-Satelliten 24. Entlang der Rennstrecke 2 stehen mehrere Streckenüberwachungsposten 22, eine Zuschauertribüne 20 und eine Videogroßleinwand 21, wobei ersteres und letztere Bestandteil des exemplarischen Ortungssystem 1 sind. In den Figuren weist das Ortungssystem 1 zudem eine Zentrale 7, eine Sender-Empfänger-Anlage 8 und eine Berechnungsvorrichtung 9 auf. In der Figur 2B weist das Ortungssystem 1 anstelle der GPS Satelliten drei Peilempfänger 23 auf.
  • In der Figur 2A gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung verfügt das Rennfahrzeug 3D als Ortungsvorrichtung 5 über einen GPS-Empfänger, der Funksignale von GPS-Satelliten 24 empfängt. Aus diesen Signalen gewinnt der GPS-Empfänger oder eine sonstige dafür geeignete Ortungsvorrichtung im Rennfahrzeug 3 Ortungsdaten, aus denen die aktuelle Position des Rennfahrzeugs 3 bestimmt werden kann. Die gewonnenen Ortungsdaten werden Ober einen Sender 6 im Rennfahrzeug 3 an eine Zentrale 7 übermittelt, die über einen dem Sender 6 zugeordneten Empfangsvorrichtung 8 verfügt. Dementsprechend bilden die jeweiligen Sender 6 der Rennfahrzeuge 3 und die Zentrale 7 des in Figur 2A abgebildeten bevorzugten Ausführungsbeispiels ein sternförmiges Netzwerk. Zusammen bilden die Ortungsvorrichtung 5 und der Sender 6 im Rennfahrzeug 3 eine Fahrzeuginformationsvorrichtung 4.
  • In der Figur 2B gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Position des Fahrzeugs 3D über einen im Fahrzeug 3D montierten Peilsender 6B, die mindestens drei in der Nähe der Rennstrecke 2 angeordeten Peilempfänger 23 und der von der Zentrale 7 umfaßten Berechnungsvorrichtung 9 bestimmt. Der Peilsender 6B strahlt Peilsignale aus, die von den Peilsender empfangen, verarbeitet und als Ortungsdaten an die Zentrale 7 weitergeleitet werden, wo sie in der Berechnungvorrichtung 9 zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs 3D dienen. Die Ortungsdaten können auf an sich bekannte Art und Weise, beispielsweise per Kabel, von den Peilempfängern 23 an die Zentrale 7 übermittelt werden. Somit entfiele ggf. die Notwendigkeit eines Empfängers 8 in der Zentrale 7. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dient der Empfänger 8 dazu, Fahrzeugbetriebskenndaten bzw, redundante Ortungsdaten von einem im Fahrzeug untergebrachten Datensender 6A zu empfangen, die vorzugsweise zur Überprüfung der Position oder des Betriebszustands des Rennfahrzeugs 3D verwendet werden.
  • Erfindungsgemäß verfügt jedes am Ortungssystem 1 beteiligtes Rennfahrzeug 3 über eine Fahrzeuginformationsvorrichtung 4. Diese können jedoch jeweils nach unterschiedlichen Arbeitsprinzipien ausgestaltet sein. Die oben beschriebenen Schritte zur Gewinnung von Ortungsdaten und zur Berechnung der Position eines Rennfahrzeugs 3 werden mutatis mutandis für die jeweiligen Fahrzeuge gleichfalls ausgeführt.
  • In einer der Zentrale 7 zugeordneten Berechnungsvorrichtung 9, die einen Speicher 10 umfaßt, wird aus den Ortungsdaten anhand der im Speicher 10 gespeicherten Streckendaten die Position des Rennfahrzeugs 3 auf der Rennstrecke 2 berechnet. Die so berechnete Position gibt Aufschluß über den Rang des Rennfahrzeugs 3 unter den am Ortungssystem 1 beteiligten Rennfahrzeugen 3 und auch darüber, ob das Rennfahrzeug 3 stehengeblieben, gefährlich langsam geworden ist oder die Rennstrecke 2 verlassen hat.
  • In den Figuren 2A und 2B wird beispielshafterweise angedeutet, daß das am Ortungssystem beteiligte Fahrzeug 3X stehengeblieben ist. Aus den in der Berechnungsvorrichtung 9 gewonnenen Positionsinformationen wird ein solches Stehenbleiben von der Berechnungsvorrichtung 9 oder einer mit der Berechnungsvorrichtung 9 entsprechend in Verbindung stehenden Vorrichtung bevorzugterweise in der Zentrale 7 festgestellt. Daraufhin wird über die Sender-Empfänger-Anlage 8 eine entsprechende Meldung an die Rennfahrzeuge 3 und/oder an die Streckenüberwachungsposten 22 ausgestrahlt. Aus Sicherheitsgründen werden die Daten erfindungsgemäß vorzugsweise in verschlüsselter Form von der Sender-Empfänger-Anlage 8 gesendet. Da die Position des liegengebliebenen Rennfahrzeugs 3X bekannt ist, ist es möglich, unter Verwendung einer Kennung oder anderer fachnotorischer Unterscheidungsmittel, eine gezielte Meldung an den dem Rennfahrzeug 3X nächstliegenden Streckenüberwachungsposten 22X zu senden. Entsprechend ist es möglich, eine unterschiedliche Meldung an die Rennfahrzeuge 3C als an die Rennfahrzeuge 3B bzw. 3A zu senden. Wie oben erwähnt, könnte somit entsprechend dem Gefahrengrad an das Fahrzeug 3A "rotes Licht" gemeldet werden, während dem Rennfahrzeug 3B "gelbes Licht" und den Fahrzeugen 3C "grünes Licht" signalisiert wird, was dann in den jeweiligen Fahrzeugen 3 entsprechend angezeigt wird. Gleichfalls könnte die Gefahr über entsprechende Anzeigevorrichtungen am Streckenrand angezeigt werden, beispielsweise über eine schwenkbare Flagge oder über eine Ampelanzeige.
  • Die Figur 2A bzw. 2B zeigt eine dem Ortungssystem zugehörige Videogroßleinwand 21, die eine visuelle Anzeige der jeweiligen aktuellen Fahrzeugpositionen ausgewählter Rennfahrzeuge 3 auf der Rennstrecke 2 ermöglicht. Die Videogroßleinwand 21 wird von Signalen gespeist, die in der Berechnungsvorrichtung 9 oder einer sonstigen Darstellungsvorrichtung unter Einbezug der in der Berechnungsvorrichtung 9 berechneten Positionen und der wie oben beschrieben gespeicherten Streckendaten erzeugt werden. Solche oder ähnliche Signale können ebenfalls an Fernsehsender oder sonstige Übermittlungsdienste, beispielsweise an einen Internetprovider, zur Übertragung gespeist werden. Die Darstellung muß sich nicht auf eine Darstellung der Fahrzeugpositionen beschränken, sondern kann auch Informationen zu den jeweiligen Fahrzeugen 3 oder sonstige Renn- oder Werbeinformation umfassen.
  • Die durch das erfindungsgemäße Ortungssystem 1 gewonnene Positionsinformation bzgl. der beteiligten Rennfahrzeuge 3 kann auch dazu verwendet werden. Fernseh- bzw. Überwachungskameras entlang der Strecke 2 automatisch auf ein oder mehrere ausgewählte Fahrzeuge 3 zu richten bzw. steuern. Gleichfalls könnte das Bild derjenigen Kamera, die ein ausgewähltes Rennfahrzeug 3 am besten im Visier hat, automatisch angezeigt werden. Etliche andere, ebenfalls anwendbare Abwandlungen dieses Prinzips sind für den Fachmann leicht erkennbar.
  • Die Fahrzeuge, die am Rennen teilnehmen, sind nur geringfügig um- bzw. aufzurüsten. Die Figuren 3A, 3B und 3C zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele der zwei Ausführungsformen eines erfindungsgemäß ausgestatteten Rennfahrzeugs 3. Erfindungsgemäß weisen die Fahrzeuge 3 eine Antenne 30 und eine Fahrzeuginformations-Vorrichtung 4 auf, die jeweils auf fachnotorische Weise im oder am Fahrzeug montiert sind. Letzteres ist in der Figur 3B durch gestrichelte Linien angedeutet.
  • Figur 3A zeigt ein Rennfahrzeug mit einer minimal ausgestatteten Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 nur die wesentlichen Komponenten umfaßt. Dementsprechend weist die Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 lediglich eine Ortungsvorrichtung 5 und einen Sender 6 auf.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel fungiert ein GPS-Empfänger 5 als Ortungsvorrichtung 5 und ein Datensender 6A erfüllt die Rolle des Senders 6. Über die Antenne 30 werden GPS-Funksignale von einer GPS-Satellite 24 an die den GPS-Empfänger übermittelt, wo sie in Ortungsdaten verarbeitet werden. Die Ortungsdaten werden im Datensender 6A entsprechend aufbereitet und an die Antenne 30 geleitet, von wo aus sie an einen Empfänger 8 der Zentrale 7 gefunkt werden. Es ist dem Fachmann bekannt, daß die Aufgabenverteilung unter den von der Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 umfaßten Komponenten 5, 6 ggf. auch anders gestaltet werden kann. Wie oben erwähnt, können erfindungsgemäß auch andere Ortungsvorrichtungen 5 und Sender 6 ebenfalls angewandt werden.
  • Figur 3B zeigt ein Rennfahrzeug mit einer minimal ausgestatteten Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 nur die wesentlichen Komponenten umfaßt. Dementsprechend weist die Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 lediglich einen Peilsender 6B auf, der Peilsignale über die Antenne 30 an entsprechende Peilempfänger 23 funkt, von wo aus sie wie oben beschrieben verwertet werden.
  • Erfindungsgemäß können die jeweiligen Fahrzeuginformationsvorrichtungen 4 der am Ortungssystem beteiligten Fahrzeuge 3 zusätzlich mit einer oder mehreren weiteren Vorrichtungen 33-39 in Verbindung stehen oder diese gar umfassen, die Fahrzeugbetriebskenndaten oder redundante Ortungsdaten direkt oder über den Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 an den Sender 6 übermitteln, um diese Betriebskenndaten bzw. Ortungsdaten an die Zentrale 7 zu senden. Ein mit vielen unterschiedlichen Zusatzvorrichtung ausgestattetes Fahrzeug 3 ist in der Figur 3C dargestellt. Diese weiteren Vorrichtungen 33-39 können erfindungsgemäß bei den jeweiligen Fahrzeugen 3 unterschiedlich sein. Die Art der Zusatzausstattung der jeweiligen Rennfahrzeug 3 hängt unter anderem sowohl vom Gewicht der Vorrichtungen 33-39 als auch von deren Kosten und Platzbedarf ab.
  • Das Rennfahrzeug 3 des in Figur 3C abgebildeten Ausführungsbeispiels entspricht sowohl der ersten als auch der zweiten Ausführungsform der Erfindung, da die abgebildete Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 sowohl über einen Peilsender 6 als auch über eine Ortungsvorrichtung 5 und einen Sender 6 verfügt. Somit ist eine redundante Ortung des Fahrzeugs durch das erfindungsgemäße Ortungssystem möglich.
  • Die dargestellte Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 verwendet wahlweise einen GPS-Empfänger 5 als Ortungsvorrichtung 5. Über die Antenne 30 oder eine separate Antenne empfängt der GPS-Empfänger 5 GPS-Signale 40 von GPS-Satelliten 23 und gewinnt daraus GPS-Ortungsdaten, die an den Datensender 6 zur Übermittlung an die Zentrale 7 weitergeleitet werden. Obwohl die so gewonnenen GPS-Daten bekanntermaßen fehlerbehaftet sind, ist erfindungsgemäß keine Korrektur zwingend notwendig, da der Fehler alle am Ortungssystem beteiligten Fahrzeuge 3 gleich betrifft. Ggf. kann ein GPS-Empfänger in der Zentrale 7 installiert werden, dessen GPS-Daten mit der festen, bekannten Position der Zentrale 7 verglichen wird, um einen Korrekturvektor für die aus den Fahrzeugen 3 erhaltenen GPS-Daten zu ermitteln.
  • Zur redundanten Ortung des Rennfahrzeugs 3 verfügt die dargestellte Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 unter anderem zusätzlich über einen Peilsender 6, der über die Antenne 30 oder eine separate Antenne Peilsignale an in der Nähe der Rennstrecke 2 errichteten Peilempfänger 23 funkt. Dort werden, wie oben beschrieben. Ortungsdaten zur Verwendung in der Zentrale 7 aus den Peilsignalen gewonnen. Die Aufgabe des Peilsenders 6 wird ggf. vom Datensender 6 übernommen bzw. die beiden Sender 6 werden als integrale Einheit realisiert.
  • Das abgebildete Rennfahrzeug 3 umfaßt als Zusatzausstattung einen Motorumdrehungssensor 33, einen Getriebesensor 34, einen Bodenbewegungssensor 35, einen Gyrosensor 36, einen Induktionsschleifensensor 37, einen Radumdrehungssensor 38 und einen Positionsempfänger 39. Der Gyrosensor 36 mißt die Beschleunigung des Fahrzeugs 3 über ein im Gyrosensor 36 eingebautes piezoelektrisches Element und liefert anhand der Beschleunigungsmessungen Ortungsdaten. Der Motorumdrehungssensor 33 und der Radumdrehungssensor 38 messen auf herkömmlicherweise die Rotationsgeschwindigkeit des Motors bzw. eines der Räder und liefern entsprechende Daten, vorzugsweise in Form Pulsinformationen oder anderer digitaler Daten. Der Bodenbewegungssensor 35 verwendet Infrarot-, Ultraschall- oder Radarsignale, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 3 festzustellen und in entsprechender Datenform herauszugeben. Der Getriebesensor 34 stellt die Abtriebsdrehzahl am Getriebe fest und meldet dies ebenfalls in Datenform. Das Vorbeifahren an herkömmlicherweise in den Fahrboden hineingegossenen Induktionschleifen kann über den Induktionsschleifensensor 37 festgestellt werden, um Ortungsdaten zu gewinnen. Es können auch Positionssender mit kleiner Apertur entlang der Rennstrecke aufgestellt werden, die Ortungssignale 49 in einem jeweils lokalisierten Bereich ausstrahlen. Die Ortungssignale 49 werden über die Antenne 30 oder eine separate Antenne von der Positionsempfänger 39 empfangen, der die Ortungssignale 49 in Ortungsdaten aufarbeitet und an den Datensender 6 zur Übermittlung an die Zentrale 7 weiterleitet.
  • Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Daten der jeweiligen Sensoren bzw. Vorrichtungen 33-38 als Datensignale 43-48 an den Datensender 6 zur Übermittlung an die Zentrale 7 weiterleitet. Wie in der Figur 3C angedeutet ist, werden Ausgewählte der Datensignale 43-48 ggf. erst nach Aufbereitung in der Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 an den Datensender 6 weitergeleitet. Aus Sicherheitsgründen werden die Daten erfindungsgemäß vorzugsweise in verschlüsselter Form vom Sender 6 ausgestrahlt.
  • Die dargestellte Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 umfaßt ebenfalls einen Datenempfänger 31, der über die Antenne 30 oder eine separate Antenne Sicherheits- bzw. Datensignale 42 vorzugsweise von der Zentrale 7 empfängt. Die Signale 42 werden im Datenempfänger 31 oder in der Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 entsprechend aufbereitet, um eine wie eingangs besprochene Warn- oder sonstige Anzeige über eine Anzeigevorrichtung, beispielsweise in Form von Cockpit-Anzeigelampen 32 am Armaturenbrett, ggf. zu realisieren.
  • Erfindungsgemäß sind die jeweiligen Komponenten der Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 bzw. Sensoren 33-38 an geeigneter Stelle an Bord des Fahrzeugs 3 befestigt und miteinander bzw. mit dem Sender 6 in einer fachnotorisch die bestrebte Funktionalität wahrenden Art und Weise, verbunden bzw. vernetzt. Es ist dem Fachmann bekannt, daß die beschriebene Aufgabenverteilung unter den vom erfindungsgemäßen Ortungssystem umfaßten Komponenten ggf. auch anders gestaltet werden kann.
  • Die gewonnenen Daten der physikalischen Sensoren 33-38 werden neben der Feststellung der Drehzahlen, Beschleunigungswerte, Drehrichtungen und Bewegungsgeschwindigkeiten auch dahingehend verglichen, ob eine im gegenseitigen Zusammenspiel für eine ordnungsgemäße Fortbewegung des Fahrzeugs 3 sinngebende Relation zwischen den ermittelten Werten besteht. Ist die Abtriebsdrehzahl des Getriebes beispielsweise unverhältnismäßig höher als die Raddrehzahl, so läßt sich daraus sofort ein Differentialdefekt diagnostizieren oder ist die Räderdrahzahl unverhältnismäßig höher als die gemessene Fortbewegungsgeschwindigkeit über dem Boden, so läßt sich daraus sofort ein Durchdrehen der Räder diagnostizieren. Gemeinsam mit den Ergebnissen des Beschleunigungssensors 36 und gegebenfalls des GPS-Empfängers 5 läßt sich daraus wiederum eine Abweichung von der zulässigen Bewegungs-Toleranzbreite nicht nur mit Absoutwerten. sondern auch mit redundanten Zusatzinformationen verifizieren.
  • Aus den gewonnen Daten der GPS-Ortungsvorrichtung 5 und der physikalischen Sensoren läßt sich mit hoher Sicherheit die korrekte oder fehlerhafte Bewegung des Fahrzeugs 3 auf der Rennstrecke 2 in Fahrtrichtung überprüfen. Die durch die beschrieben oder andere fachnotorischen Sensoren bzw. Vorrichtungen gewonnenen Daten können in der Zentrale 7 dazu verwendet werden, einen evtl. Motorstillstand, die Position, die Geschwindigkeit, o.ä. Kenndaten eines am Ortungssystem beteiligten Rennfahrzeugs 3 festzustellen.
  • Um die Ortungs- bzw. Betriebskenndaten im Rahmen der beanspruchten Erfindung zu gewinnen, verarbeiten, übermitteln und/oder auszuwerten stehen dem Fachmann unzählige Vorrichtungen zur Verfügung. Beispielsweise durch Verwendung eines Frequenz- oder Zeitmultiplexsignals oder einer entsprechenden Kennung der übermittelten Daten kann zwischen den Daten der jeweiligen Rennfahrzeugen 3 differenziert werden.
  • Somit dienen die in der Beschreibung erläuterten Ausführungs- bzw. Anwendungsbeispiele der Erfindung lediglich als Beispiele dafür, was der Fachmann in dem jeweiligen Kontext als äquivalent versteht oder verstehen könnte und ggf. anstelle eines der aufgelisteten Beispiele verwenden könnte. Solche Äquivalente gehören somit ebenso zur Erfindung wie die explizit ausgeführten, unvollzähligen Beispiele.

Claims (15)

  1. Ortungssystem (1) für Rennfahrzeuge (3) auf einer Rennstrecke (2) mit
       einer Mehrzahl von Rennfahrzeugen (3), wobei jedes der Rennfahrzeuge (3) eine Fahrzeuginformationsvorrichtung (4) aufweist, die
       eine Ortungsvorrichtung (5) zur Gewinnung und Ausgabe von Ortungsdaten, über die die Position des Fahrzeugs (3) zu jedem Zeitpunkt während des Rennens und an jedem Punkt der Rennstrecke bestimmt werden kann, und
       einen Sender (6), der die Ortungsdaten übermittelt, umfaßt; und
       einer Zentrale (7), die über
       mindestens einen Empfänger (8) zum Empfang der übermittelten Ortungsdaten,
       eine Speichervorrichtung (10) zum Speichern von Streckendaten (11) der Rennstrecke (2) , und
       eine Berechnungsvorrichtung (9), die aus den empfangenen Ortungsdaten der jeweiligen Rennfahrzeuge (3) und anhand der gespeicherten Streckendaten (11) die Position der Rennfahrzeuge (3) auf der Rennstrecke (2) berechnet, verfügt.
  2. Ortungssystem (1) für Rennfahrzeuge (3) auf einer Rennstrecke (2) mit
       einer ersten Mehrzahl von Rennfahrzeugen (3), wobei jedes der Rennfahrzeuge (3) eine Fahrzeuginformationsvorrichtung (4) aufweist, die einen Peilsignale ausstrahlenden Sender (6) umfaßt;
       mindestens drei Peilempfänger (23), die anhand der ausgestrahlten Peilsignale Ortungsdaten gewinnen und weiterleiten, über die die Position des jeweiligen Fahrzeugs (3) zu jedem Zeitpunkt während des Rennens und an jedem Punkt der Rennstrecke bestimmt werden kann;
       einer Zentrale (7), die über
       eine Speichervorrichtung (10) zum Speichern von Streckendaten (11) der Rennstrecke (2) , und
       eine Berechnungsvorrichtung (9), die aus den weitergeleiteten Ortungsdaten der jeweiligen Rennfahrzeuge (3) und anhand der gespeicherten Streckendaten (11) die Position der Rennfahrzeuge (3) auf der Rennstrecke (2) berechnet, verfügt.
  3. Ortungssystem (1) nach Anspruch 2 mit
       einer zweiten Mehrzahl von Rennfahrzeugen (3), wobei jedes der Rennfahrzeuge (3) der zweiten Mehrzahl eine Fahrzeuginformationsvorrichtung (4) aufweist, die
       eine Ortungsvorrichtung (5) zur Gewinnung und Ausgabe von Ortungsdaten, über die die Position des Fahrzeugs (3) bestimmt werden kann, und
       einen Sender (6), der die Ortungsdaten übermittelt, umfaßt, wobei
       die Zentrale (7) über mindestens einen Empfänger (8) zum Empfang der übermittelten Ortungsdaten vefügt, und
       die Berechnungsvorrichtung (9) aus den empfangenen Ortungsdaten der jeweiligen Rennfahrzeuge (3) und anhand der gespeicherten Streckendaten (11) die Position der Rennfahrzeuge (3) der zweiten Mehrzahl auf der Rennstrecke (2) berechnet.
  4. Ortungssystem (1) nach Anspruch 3 wobei die erste und zweite Mehrzahl von Rennfahrzeugen (3) teilweise oder gänzlich übereinstimmen.
  5. Ortungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, wobei die Ortungsvorrichtung (5) die Ortungsdaten über einen Empfänger satellitengestützter Ortungsdaten und/oder einen Peilempfänger und/oder einen Gyrosensor gewinnt.
  6. Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. wobei mindestens eines der Rennfahrzeuge (3) über mindestens eine Vorrichtung (33-38) zur Gewinnung von Fahrzeugbetriebskenndaten und/oder Ortungsdaten verfügt, die über die Fahrzeuginformationsvorrichtung (4) an die Zentrale (7) übermittelt werden.
  7. Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungs- bzw. Betriebskenndaten bei der Übermittlung insgesamt oder teilweise verschlüsselt sind.
  8. Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
       die Zentrale (7) einen Sender (8) umfaßt, der Sicherheitsdaten ausstrahlt, und
       mindestens eins der Rennfahrzeuge (3)
       einen Empfänger, der die Sicherheitsdaten von der Zentrale (7) empfängt, und
       eine Anzeige, die anhand der Sicherheitsdaten ggf. eine Warnung anzeigt, umfaßt.
  9. Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Streckenüberwachungsposten (22), wobei mindestens ein Streckensüberwachungsposten (22) über
       einen Empfänger, der die Sicherheitsdaten von der Zentrale empfängt, und
       eine Anzeige, die anhand der Sicherheitsdaten ggf. eine Warnung anzeigt, verfügt.
  10. Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei, im Falle eines liegengebliebenen Fahrzeugs (3X), Sicherheitsdaten von der Zentrale (7) ausgesendet werden, die eine Anzeige einer Warnung in denjenigen Fahrzeugen (3A, 3B, 3C) bzw. Streckenüberwachungsposten (22X) ermöglicht, die sich in einem bestimmten Streckenabschnitt befinden.
  11. Ortungssystem (1) nach einem der Ansprüche 8-10 wobei die Sicherheitsdaten anhand der berechneten Position bzw. der Betriebskenndaten mindestens eines der Rennfahrzeuge (3) bestimmt werden.
  12. Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Darstellungsvorrichtung (9, 21), die über die Streckendaten (11) und die Fahrzeugpositionen eine visuelle Anzeige der aktuellen Position einer oder mehrerer Rennfahrzeuge (3) auf der Rennstrecke (2) ermöglicht.
  13. Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer datenverarbeitenden Vorrichtung, die eine Aufbereitung ausgewählter im Ortungssystem enthaltener Renndaten derart durchführt und in ein Netz derart einspeist, daß eine Darstellung dieser Renndaten auf mit der datenverarbeitenden Vorrichtung über das Netz vernetzten. darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtungen möglich ist.
  14. Ortungssystem (1) nach Anspruch 13. wobei die datenverarbeitenden Vorrichtung und die darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtungen über das Internet vernetzt sind.
  15. Ortungssystem (1) nach Anspruch 13 oder 14, wobei die datenverarbeitenden Vorrichtung ein vorzugsweise interaktives Auswählen der jeweilig darzustellenden Renndaten und der jeweiligen Darstellungsart der Darstellung seitens des Benutzers der jeweiligen darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtungen erlaubt und die Aufbereitung dementsprechend durchführt.
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