DE4039887A1 - Fahrzeugleit- und zielfuehrungssystem - Google Patents
Fahrzeugleit- und zielfuehrungssystemInfo
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- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
- G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
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- G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station
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- G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
- G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
- G08G1/0968—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle
- G08G1/0969—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle having a display in the form of a map
Description
Die Erfindung geht aus von einem Fahrzeugleit- und Zielführungssys
tem nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus Bosch Technische Be
richte, Band 8 (1986), Heft 1/2, Seiten 26 bis 31 ist schon das
Fahrzeugleit- und Führungssystem "Ali-Scont" bekannt, bei dem die
Zieleingabe mittels einer alphanumerischen Tastatur in Form von Ko
ordinaten eingebbar ist und bei dem einer Straßenkarte entnommene
Koordinatendaten einem internen Speicher eingebbar sind. Zuvor
eingegebene Zielorte mit einem Kurznamen können mit Hilfe einer
"Step"-Taste im Bildschirm-Scroll-Verfahren ausgewählt werden. Des
weiteren ist das kartengestützes Ortungs- und Navigationssystem
"Travelpilot" bekannt, bei dem das gesamte Straßennetz Deutschlands
auf einer Compakt-Disc gespeichert ist und dem Ortungs- und Navi
gationssystem zur Verfügung steht. Es hat sich jedoch herausge
stellt, daß der interne Speicher des Systems recht groß sein muß,
oder ein relativ teures CD-Gerät erforderlich ist, wenn sehr viel
Zielpunkte mit ihren Koordinaten gespeichert sein müssen. Bedenkt
man, daß dieser Speicher dann praktisch in jedem Fahrzeug vorhanden
sein muß, ergibt sich insgesamt gesehen ein sehr großer technischer
Aufwand mit entsprechend hohen Kosten.
Das erfindungsgemäße Fahrzeugleit- und Zielführungssystem mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den
Vorteil, daß der Speicherbedarf im Fahrzeug relativ klein gehalten
werden kann, da er nur zum Zwischenspeichern der eingegebenen Namen
oder nur für bestimmte einfache Suchaufgaben benötigt wird. Da er
lediglich die Ortsnamen mit den Koordinaten der Ortsmittelpunkte
aufweist, beschränkt sich seine Kapazität auf einen Umfang, die auf
heute handelsübliche integrierte Schaltungen darstellbar ist. Ein
weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, daß die in der Bake
gespeicherten Daten ständig durch eine zentralgesteuerte Einrichtung
den aktuellen Verhältnissen angepaßt werden können. Für
Steuerungszwecke können desweiteren die an der Bake vorbeifahrenden
Fahrzeugen gezählt und in vorgegebene Richtungen geführt werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Fahrzeugleit- und Zielführungssystems möglich. Besonders
vorteilhaft ist dabei die Verwendung eines im Autoradio vorhandenen
RDS-TMC-Speichers, der nur geringfügig zu ändern ist, da er bereits
Ortsnamen gespeichert hat. Zu diesen Ortsnamen müssen nur noch
ergänzende geographische Koordinaten eines Straßenplanes gespeichert
werden. Dadurch ist das Fahrzeuggerät preisgünstig herstellbar.
Vorteile ergeben sich auch durch die Verwendung des System für
automatisch durchführbare Kontroll- und Prüfzwecke, die sich bei der
Prüfung von Zugangsberechtigungen und/ oder Gebührenabrechnungen von
Park und Maut ergeben.
Besonders günstig ist, daß im Bakenspeicher die Straßennamen von
Zielorten oder Daten von Straßenplänen mit den entsprechenden Koor
dinaten gespeichert sind. Dieser Speicher enthält immer die aktuel
len Straßendaten und kann von beliebig vielen Fahrzeugen abgefragt
werden.
Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Kartendarstellung
im Nahbereich der Bake in detaillierter Form erfolgt, so daß eine
Orientierung des Fahrers erleichtert wird.
Da bei größerer Entfernung zum Ziel die Übertragung einer
Leitvektorkette genügt, kann die Ausgabe der Fahrtroute sehr einfach
gestaltet werden. Insbesondere ist die Ausgabe von einfachen
Wegsymbolen möglich.
Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit ist eine farbige Kartendar
stellung besonders günstig.
Da die Reichweite der Baken Sende-/Empfangseinrichtung relativ kurz
ist, erfolgt die individuelle Zielführung in Gebieten ohne
Baken-Infrastruktur durch Koppelortung eines Ortungs- und
Navigationssystems.
Zum Aufsetzen des Navigationssystems oder zur Korrektur von mitge
koppelten Positionsdaten ist die Übertragung der Positionskoordina
ten einer benachbarten Bake besonders hilfreich. Durch die Übermitt
lung der Koordinaten für den Standort der Bake kann die Position des
Fahrzeuges auf wenige Meter genau bestimmt werden.
Insbesondere im Stadtbereich ist eine akustische Datenausgabe mit
Zielführungs- und/oder Verkehrshinweisen vorteilhaft, da der Fahrer
sich voll auf den Verkehr konzentrieren kann und durch Blick auf An
zeigen nicht abgelenkt wird.
Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß das Fahrzeugleit- und
Zielführungssystem eine automatische Mautabrechnung ohne weiteren
größeren Aufwand ermöglicht.
Weitere Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung entnehmbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 das Blockschaltbild eines Fahrzeuggerätes,
Fig. 2
das Blockschaltbild eines Bakengerätes und
Fig. 3 ein Flußdiagramm.
Das Fahrzeugleit- und Zielführungssystem weist im wesentlichen zwei
Gerätekomponenten auf: Ein Fahrzeuggerät und ein feststehendes Ba
kengerät. Das Blockschaltbild des Fahrzeuggerätes zeigt gemäß der
Fig. 1 wesentliche Funktionsteile der Erfindung. Eine Eingabe 11
ist mit einem Steuergerät 12 verbunden, das einen Zielspeicher 17
für Ortsnamen und deren Koordinatenpaare aufweist. Das Steuergerät
ist mit einem Display 13 zur Ausgabe von Verkehrsleitinformationen
verbunden. Desweiteren bestehen Verbindungen zum Autoradio, insbe
sondere zum Speicher des Empfangsteils für den Traffic message
channels (TMC) und für die Sprachausgabe 16 zum NF-Verstärker des
Autoradios. Ein Ortungs- und Navigationssystem 21 weist einen Kom
paß, Radsensoren, eine Einrichtung für die Koppelortung 15 und eine
Einrichtung Map-Matching 14 für die Koordinatenbestimmung durch Kar
tenvergleich auf. Desweiteren ist ein Kartenspeicher 20 für die
Speicherung von der Bake übertragene Kartendaten. Die Map-Matching
Einrichtung 14 ist mit dem Kartenspeicher 20 verbunden. Zur Anzeige
der Kartendaten und der Position des Fahrzeuges ist eine Verbindung
zum Display 13 vorgesehen. Die Map-Matching-Einrichtung 14 ist eben
falls mit dem Steuergerät 12 verbunden. Ein weiterer Ausgang des
Steuergerätes 12 führt zu einem weiteren Zwischenspeicher für emp
fangene Leitvektorketten 18.
Beim Blockschaltbild des Bakengerätes gemäß der Fig. 2 ist die Sen
de- und/oder Empfangseinrichtung 30 zunächst mit einem Anfrageregi
ster 31 verbunden. Das Anfrageregister 31 steht mit einem Namenkom
parator 33 in Verbindung, der Zugriff auf den Straßennamenspeicher
34 hat. Das
Anfrageregister 31 ist desweiteren über ein Fahrzeugnummernregister
32 verbunden, das seinerseits ebenfalls Zugriff auf den Straßenna
menspeicher 34 hat. Das Fahrzeugnummernregister 32 ist zur Informa
tionsübertragung an das Fahrzeug mit der Sendeeinrichtung und/oder
Empfangseinrichtung 30 verbunden. Ein Steuergerät 36 ist einerseits
mit der Sende-Empfangseinrichtung 30 und andererseits mit verschie
denen Speichern wie Leitvektorkettenspeicher 37 sowie dem Speicher
38 für Straßenpläne im Nahbereich und Fernbereich verbunden. Das
Steuergerät 36 ist desweiteren über ein Interface 5 mit einem nicht
dargestellten Zentralrechner verbunden, von dem aus mehrere Baken
geräte steuerbar sind.
Deweiteren kann das Bakengerät mit einem Empfangsteil für das Ra
dio-Data-System (RDS-TMC) insbesondere bei fehlender Steuerung durch
einen Zentralrechner ausgerüstet sein.
In Fig. 3 ist ein Flußdiagramm für das Aufsuchen von Straßennamen
im Speicher des Bakengerätes dargestellt. In Position 40 wird zu
nächst abgefragt, ob eine Anforderung zum Suchen von Koordinaten
paaren für einen Straßennamen vorliegt. Solange keine Anfrage vor
liegt, bleibt die Steuerung in dieser Schleife stehen. Liegt dagegen
eine Anforderung vor, dann wird in Position 41 der Name der gesuch
ten Straße in einem Register gespeichert. In den Positionen 42 bis
44 wird der erste, zweite und dritte Buchstabe des Namens bestimmt.
In Position 45 werden die Namen mit dieser Zeichenkombination ge
sucht. Wird nur ein Wort gefunden, das die drei zuvor bestimmten
Buchstaben enthält, dann ist der gefundene Name das Suchwort. Er
wird in Position 47 mit dem dazugehörigen Koordinatenpaar an das
Steuergerät 36 übergeben. Der Suchlauf ist jetzt beendet und das
Programm startet wieder in Position 40.
Wurden dagegen mehrere Namen mit dieser Zeichenkombination gefunden,
dann wird in Position 48 der vierte Buchstabe bestimmt und alle Na
men mit dieser Zeichenkombination aufgesucht. In Position 49 erfolgt
die gleiche Abfrage wie in Position 46. Liegt nur ein gefundener Na
me vor, dann wird in Position 50 das dazugehörige Koordinatenpaar an
das Steuergerät 36 ausgegeben und ein Rücksprung an den Programman
fang in Position 40 initiiert.
Wurden wieder mehrere Namen gefunden, dann wiederholt sich der Vor
gang, indem in Position 51 der fünfte Buchstabe bestimmt wird. In
der nachfolgenden Abfrage 52 erfolgt die Ausgabe der gefundenen Da
ten in Position 53 bzw. die weitere Decodierung eines sechsten Buch
stabens in Position 54. Dieser Suchlauf wird solange fortgeführt,
bis der gesuchte Name gefunden und dessen Koordinatenpaar bestimmt
wurde.
Im folgenden wir die Funktion des Ausführungsbeispiels näher erläu
tert.
Das Fahrzeugleit- und Zielführungssystem hat ein modular aufgebautes
Fahrzeuggerät, das verschieden Komponenten wie Ortungs- und Naviga
tionssystem (optional), Ein- und Ausgabegerät für Zielorte, Straßen
karten und/oder Fahrtrichtungshinweisen in Form von Symbolpfeilen
oder Sprachausgabe enthält. Als besonders vorteilhaft wird angese
hen, daß die Eingabe des Fahrziels (Zielort und Straße) im Klartext
erfolgt, wobei die Koordinaten für die gesuchte Straße dem Speicher
des Bakengerätes entnommen werden. Der Speicher des Bakengerätes ist
relativ groß, während der Fahrzeugspeicher dagegen relativ klein
ausgebildet und damit preiswert in der Herstellung ist. Um Speicher
platz zu sparen, ist eine Verknüpfung mit dem Speicher eines Auto
radios vorsehbar. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des
Speichers des Gerätes für die Dekodierung des Traffic Message Chan
nels (TMC), da in diesem bereits Ortsnamen gespeichert sind. Es sind
nur noch die zu den Ortsnamen gehörenden Koordinaten von Ortsmittel
punkten abzuspeichern.
Das Fahrzeugleit- und Zielführungssystem dient bei weitgehender Wah
rung der Anonymität dazu, den Fahrer eines Fahrzeuges beim Aufsuchen
seines Fahrzieles zu unterstützen. Neben Straßenplänen oder Routen
vorschlägen erhält er Informationen über die Verkehrslage, Staus,
Umleitungen, Glatteis, etc. Auch ist das System für die automatische
Abwicklung von Zufahrtsberechtigungen, Verrechnung von Park- oder
Mautgebühren für mautpflichtige Straßen oder Plätze verwendbar, da
die Fahrzeuge über in die Straße eingelassene Induktionsschleifen
erfaßt und mittels der Bakengeräte individuell angesprochen werden
können.
Anhand eines Beispiels soll die Funktionsweise des Fahrzeugleit- und
Führungssystems näher erläutert werden. Ein Fahrer möchte von Hanno
ver nach Hildesheim in die Straße "Blauer Kamp" fahren. Er gibt in
die Eingabeeinheit 11 mittels einer Tastatur oder einer Fernbedie
nung im Klartext zunächst den Zielort Hildesheim und dann den
Straßennamen "Blauer Kamp" ein. Das Steuergerät 12 speichert zu
nächst die eingegebenen Daten ab und zeigt sie auf dem Display 13 zu
Kontrollzwecken an. An dem ersten Wort erkennt das Steuergerät 12
des Fahrzeuges den Ortsnamen "Hildesheim" und sucht in dem Ziel
speicher 17 nach den entsprechenden Koordinaten für den Ortsmittel
punkt von Hildesheim. Ist ein TMC-Speicher vorhanden, dann werden
die entsprechenden Daten diesem Speicher entnommen. Die Speicherung
von Ortsdaten in einem TMC-Speicher sind in der DE-OS 38 10 180
sowie DE-OS 39 14 104 vorbekannt.
Auf Grund der momentanen Standortkoordinaten und denen des Zielortes
"Hildesheim" errechnet das Fahrzeuggerät nach bekannten trigonome
trischen Formeln die Zielrichtung und -entfernung aus und zeigt die
se Werte auf dem Display 13 an. Der Fahrer fährt nun in diese Rich
tung, bis er eine erste Bake, beispielsweise an der Anschlußstelle
"Anderten" der Autobahn A7, passiert.
Beim Passieren der Bake empfängt das Fahrzeug folgende kollektiv und
zyklisch von der Bake abgestrahlten Informationen:
- 1. Koordinatenpaar des Ortsmittelpunkts der Gemeinde, auf deren Gebiet die Bake steht (OMK von Anderten).
- 2. Koordinatenpaar des exakten Bakenstandorts (mit Offset).
- 3. Digitalisiertes Straßennetz, bis zur übernächsten Bake exakt, darüberhinaus kleinmaßstäbig (Fernstraßennetz) .
- 4. Farbflächen-Information (Umriß und Farbart).
- 5. Routenbaum (Leitvektorketten-Kollektiv), evtl. nach Fahrzeugklas sen geordnet.
- 6. Zeitschlitze mit Zufallsnummern für Anfrage Fahrzeug.
Das Fahrzeuggerät prüft nun, ob die Ortsmittelpunkts-Koordinaten
(OMK) von Hildesheim mit denen des Bakenstandortes (Anderten) iden
tisch sind. Da das nicht der Fall ist, sucht sich das Fahrzeuggerät
aus dem von der Bake empfangenen Routenbaum die der OMK von Hildes
heim zugeordnete Leitvektorkette, im Beispiel A7, aus und bringt
sie auf dem Display 13 zur Anzeige. Auf Wunsch kann auch eine
komplette Kartenstraße erfolgen. Die Karte ist in verschiedenen
Maßstäben darstellbar.
Beim Vorbeifahren besteht nun die Möglichkeit, daß für Verkehrssteu
erungszwecke bestimmte Informationen vom Fahrzeug an die Bake gesen
det werden. Die Informationen können die Fahrtzeit seit Passieren
der letzten Bake und eventuell eine individuelle Fahrzeugkennung
sein. Diese Informationen werden im Zeitschlitz seiner selbstgene
rierten Zufallszahl als Telegramm an die Bake gesendet.
Der zuvor beschriebene Vorgang wiederholt sich von Bake zu Bake und
zwar solange, bis das Fahrzeuggerät identische OMK′s für die Bake
und den Zielort Hildesheim feststellt.
Das Fahrzeug sendet nunmehr im Zeitschlitz seiner selbstgenerierten
Zufallszahl ein Telegramm ab, das folgende Information erhält:
- 1. Fahrzeit seit Passieren der letzten Bake.
- 2. Als Ziel gewählter Straßenname (z. B. Blauer Kamp).
- 3. evtl. individuelle Fahrzeugkennung.
Für das Zeitschlitzverfahren wählt das Fahrzeuggerät eine bestimmte
Zufallsnummer als Fahrzeug-Code und sendet diese an die Bake. Die
Bake kann nun die individuellen Daten (z. B. Koordinaten für die ge
suchte Straße, Hausnummer, Hotel, Tankstelle usw.) über diese Zu
fallsnummer an das Fahrzeug gezielt zurücksenden.
Im Bakengerät, in dem die Straßennamen von Hildesheim mit den zuge
hörigen Koordinaten gespeichert sind, wird mit Hilfe des in Fig. 3
dargestellten Suchbaumverfahrens nun das dem Straßennamen zugeordne
te Koordinatenpaar ermittelt und zusammen mit dem Straßennamen und
der Zufalls-Fahrzeugnummer innerhalb einer festen Zeit (ca. 100 ms)
an das Fahrzeuggerät zurückübertragen.
Im Fahrzeuggerät wird mit Hilfe dieses Koordinatenpaars aus dem Rou
tenbaum die Leitvektorkette bestimmt und zur Anzeige gebracht, die
zu dem Zielbereich führt, in dem sich die Straße "Blauer Kamp" be
findet. Liegt das Ziel im exakt abgebildeten Nahbereich, führt die
Leitvektorkette direkt zur gewählten Straße (z. B. Blauer Kamp). Es
ist vorgesehen, jeweils den Punkt der Straße anzugeben, der der
Fahrtroute am nächsten liegt, sofern keine weiten Angaben wie
Hausnummer oder Hotel etc. vorliegen.
Falls auf dem Weg zum Ziel noch weitere Baken stehen, kann auch eine
Leitvektorkette bis zu der Bake gesendet werden, die dem Zielpunkt
"Blauer Kamp" am nächsten ist.
Im folgenden wird der Suchalgorithmus zum Dekodieren der Straße
"Blauer Kamp" beschrieben. Die Sende- Empfangseinrichtung empfängt
das Telegramm und speichert es zunächst im Anfrageregister 31 ab.
Danach wird im Namenkomparator 33 bzw. Register 32 der Straßenname
und das Fahrzeug decodiert. Der Straßennamenspeicher 34 hat mehrere
Bereiche, die alphabetisch gegliedert sind, damit sie nach den Such
baumverfahren schnell auffindbar sind.
Gemäß der Fig. 3 wird zum Aufsuchen des Straßennamens zunächst in
Position 40 das Programm gestartet und in Position 41 der Straßen
name "Blauer Kamp" gespeichert. Um Speicherplatz zu sparen, ist es
zweckmäßig, generell Groß- oder Kleinbuchstaben zu verwenden.
In den Positionen 42 bis 44 werden nun die ersten drei Buchstaben
des Suchwortes decodiert, also "BLA". In Position 45 wird nun der
Speicherbereich gesucht, in dem alle Wort mit den Buchstaben "BLA"
aufgeführt sind. Die Anfrage in Position 46 ist derart, daß ledig
lich geprüft wird, ob ein oder mehrere Worte mit dieser Buchstaben
kombination vorliegen. Liegt nur ein einziges Wort vor, dann ist die
Suche beendet. Die zugehörigen Koordinatenpaare werden nun über die
Sende-/Empfangseinrichtung 30 an das Fahrzeug gesendet.
Ist das Wort noch nicht gefunden, dann wird der nächste Buchstabe,
im Beispiel "U" decodiert und nun das neue Suchwort "BLAU" ermittelt
und in Position 48 der entsprechende Speicherbereich ausgelesen. In
Position 49 erfolgt die gleiche Abfrage wie bereits in Position 46.
Diese Suchstruktur wird solange fortgeführt, bis der gesuchte Name
"Blauer Kamp" gefunden wurde (Position 50 bis 54).
Da nun die Koordinaten des Zielpunktes "Blauer Kamp" bekannt sind,
läßt sich die Entfernung bis zum Zielpunkt ermitteln. Die Entfernung
kann sowohl in der Sprachausgabe 16 über den NF-Verstärker des Auto
radios ausgegeben werden oder optisch über die Datenausgabe, dem
Display 13 angezeigt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, in allen
Bakengeräten das komplette Straßennetz und deren Koordinaten zu
speichern. Diese Daten können beispielsweise für Deutschland auf
einer Compact-Disc gespeichert werden. Da nun die nächstgelegene
Bake alle Zieldaten enthält, kann das Fahrzeug wie folgt geleitet
werden.
Aufgrund des Koordinatenpaares kann in der Bake die in Zielrichtung
führende Folge von Straßenabschnitten (Leitvektor-Kette) herausge
sucht, und zum Fahrzeug gesendet werden. Da die in der Nähe des Fahr
zeugs befindliche Bake die Koordinaten des Zielortes kennt, kann sie
einen Straßenplan an das Fahrzeug übermitteln, der den Bereich des
momentanen Standortes des Fahrzeuges wiedergibt und kontinuierlich
geändert wird, solange das Fahrzeug sich in Richtung des Zieles be
wegt. Kommt das Fahrzeug dabei in den Bereich einer weiteren Bake,
dann übernimmt diese Bake in der gleichen Weise die Leitfunktion und
führt das Fahrzeug bis zur nächsten Bake weiter, und so fort, bis
das Fahrzeug seinen Zielort erreicht hat. Diese Leitvektor-Ketten
ermöglichen die sukzessive Führung des Fahrzeuges bis in das Zielge
biet. Gelangt das Fahrzeug dabei in ein Gebiet, das keine ausrei
chende Baken-Infrastruktur aufweist, dann erfolgt die weitere Naviga
tion mit dem Ortungs- und Navigationssystem 21 mit der bekannten
Koppelortung 15. Da im Bereich einer Bake deren Koordinaten in etwa
übereinstimmen mit den Koordinaten des Standortes des Fahrzeuges,
können diese Standortdaten mit denen vom Ortungs- und Navigations
system 21 mitgekoppelten Standortdaten verglichen und gegebenenfalls
korrigiert werden. Dadurch reduziert sich der Fehler für das Or
tungs- und Navigationssystem 21.
Da im Nahbereich der Bake eine detaillierte Karte vom Bakengerät an
das Fahrzeuggerät übertragen wird, sind auch Zielobjekte wie Hotels,
Bahnhof, Post, Bank, Tankstelle, etc. darstellbar. Zur Verbesserung
der Übersichtlichkeit ist vorgesehen, die Straßenkarte farbig zu
gestalten, wobei beispielsweise Hauptstraßen, Einbahnstraßen oder
übergeordnete Zielpunkte und die ausgesuchte Fahrtroute farblich
hervorgehoben sind.
Das Mautsystem ist für die automatische Fahrzeugerkennung und Gebüh
renabrechnung ausgelegt. Es enthält zwei Komponenten, die sogenannte
"On board unit" (OBU) und die straßenseitig installierte Feststa
tion. OBU und Feststation tauschen über eine Mikrowellen- bzw. In
frarotkommunikationsstrecke codierte Informationen aus, die für die
Mauterfassung erforderlich sind. Im einzelnen ergibt sich folgender
Ablauf:
Bei Eintritt eines Fahrzeuges in den Mautbereich empfängt die OBU
des Fahrzeugs von einem ersten Sender, der im allgemeinen auf einer
ersten Schilderbrücke oder Bake montiert ist, ein Signal, das einen
Demodulator aktiviert. Das empfangene Signal enthält Daten des Sta
tionscodes, den Mautbetrag und ein weiteres Schlüsselwort für stati
stische Auswertungen. Nach der Prüfung auf Gültigkeit wird nun die
"on board unit" aktiviert. Die OBU entschlüsselt die empfangene Infor
mation, zieht den Mautbetrag beispielsweise für die zu befahrene
Straße von einer Mautkarte ab, die beispielsweise als Guthabenkarte
in das Mautgerät einlegbar ist und bereitet die Quittungsmeldung
vor. Die OBU kehrt nun in den stand-by-Betriebsmodus zurück.
Ein zweiter Sender, der im allgemeinen auf einer nachfolgenden zwei
ten Schilderbrücke oder Bake montiert ist, fordert die von der OBU
vorbereitete Quittungsmeldung an. Die OBU reaktiviert sich und sen
det die Quittungsmeldung mit zweimaliger Wiederholung an einen an
der gleichen Brücke montierten Empfänger. Das Straßengerät prüft die
empfangene Quittung und beendet bei positivem Ergebnis den Vorgang.
Bei nicht bestätigter Abbuchung werden die Kennzeichen des Fahrzeu
ges, vorzugsweise von vorn und hinten, vorzugsweise von einer Video
kamera erfaßt.
Als Alternativlösung zur Guthabenkarte ist vorgesehen, eine automa
tische Abbuchung von einem Konto des Benutzers durchzuführen. In
diesem Fall ist die Übertragung einer persönlichen Kennung erforder
lich, um die Abbuchung der Mautgebühren vom Konto des Nutzers zu er
möglichen.
Neben einem Kartenlesegerät für die Guthabenkarte sind praktische
keine zusätzliche Geräte erforderlich, da die Steuerung mittels ei
nes Programms durch die bereits vorhandenen Fahrzeug- und Bakengräte
erfolgt.
Sowohl das Steuergerät 12 bzw. 36 des Fahrzeuges als auch der Bake
weisen einen Mikrocomputer mit einem Speicher und Ein-/Ausgangsports
auf. Sie werden von einen Programm gesteuert, das entsprechend der
Beschreibung strukturiert ist. Die weiteren Einheiten wie Speicher,
Display usw. sind dem Fachmann bekannte Einrichtungen, die nicht nä
her beschrieben werden müssen.
Claims (20)
1. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem mit einem in einem Fahrzeug
befindlichen Fahrzeuggerät mit einem Dateneingabegerät zur Eingabe
von alphanumerischen Zeichen, einem Datenausgabegerät, einem Daten
speicher für Ortsnamen und mit einer ersten Sende-/und/oder
Empfangseinrichtung und mit wenigstens einem außerhalb des Fahrzeugs
befindlichen feststehenden Gerät einer Bake, das eine zweite
Sende-/und/oder Empfangseinrichtung aufweist, die mit der im
Fahrzeug befindlichen ersten Sende-/Empfangseinrichtung zumindest
zeitweise in Verbindung steht und das einen weiteren Datenspeicher
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe von Zielorten,
vorzugsweise des Ortsnamens und Straßennamens, im Fahrzeuggerät im
Klartext erfolgt, daß im Datenspeicher (17) des Fahrzeuggerätes den
Ortsnamen zugeordnete Koordinaten von Ortsmittelpunkten (OMK)
gespeichert und für den eingegebenen Ortsnamen entnehmbar sind, daß
die Datenspeicher (37, 38) des Bakengerätes vorzugsweise folgende
Daten aufweisen:
Ortsmittelpunktskoordinaten (OMK) des zur Bake zugeordneten Ortes,
Koordinatenpaar des Bakenstandortes (evtl. mit einem Offset) ,
digitalisiertes Straßennetz,
Farbflächeninformationen,
Routenbaum mit Leitvektorketten des Fernstraßennetzes, und
daß wenigstens teilweise diese Daten an in der Nähe der Bake befindliche Fahrzeuge übertragbar sind.
Ortsmittelpunktskoordinaten (OMK) des zur Bake zugeordneten Ortes,
Koordinatenpaar des Bakenstandortes (evtl. mit einem Offset) ,
digitalisiertes Straßennetz,
Farbflächeninformationen,
Routenbaum mit Leitvektorketten des Fernstraßennetzes, und
daß wenigstens teilweise diese Daten an in der Nähe der Bake befindliche Fahrzeuge übertragbar sind.
2. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Datenspeicher (17) des Fahrzeuggerätes
Bestandteil eines Autoradios, vorzugsweise der Vorrichtung für den
Traffic-Message-Kanal (TMC-Speicher) ist.
3. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher des Bakengerätes weitere
Informationen bezüglich Zugangsberechtigungen und/oder
Gebührenabrechnungen von Park- und Mautgebühren aufweist.
4. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das digitalisierte
Straßennetz im Straßenplan (34) des Bakengerätes bis zur übernächs
ten Bake gespeichert ist.
5. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf
Anforderung eines Fahrzeuges von der Bake eine Folge von
Straßenabschnitten (Leitvektorkette) an das Fahrzeug übertragbar
ist, die den Fahrtweg in Richtung zum Fahrtziel enthält.
6. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe der Fahrt
richtungsdaten auf der Datenausgabe 13 durch Pfeilsymbole und/oder
Sprachausgabe erfolgt.
7. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe
der Fahrtrichtungsdaten ein einer Kartendarstellung erfolgt.
8. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fahrtroute bzw. Leitvektorkette farbig
gekennzeichnet ist.
9. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Fahrzeug ein
Ortungs- und Navigationsgerät vorgesehen ist, und daß aus den von
der Bake empfangenen Koordinaten eine Korrektur der Koppelnavigation
durchführbar ist.
10. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeuggerät
und/oder das Bakengerät eine Einrichtung zur Abwicklung von
Benutzungsgebühren vorzugsweise für Park- und Mautgebühren aufweist.
11. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bakengerät die Bewegung eines Fahrzeuges
registriert und/oder das Fahrzeug identifiziert.
12. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß in die Einrichtung des Fahrzeuges eine
Guthabenkarte einführbar ist, von der ein mautpflichtiger Betrag
abbuchbar ist.
13. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abbuchung einer Gebühr nach Freigabe der
Guthabenkarte durchführbar ist.
14. Fahrzeugleit- und Zielführungssystem nach einem der Ansprüche 10
bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei ungültiger Guthabenkarte
eine automatische Erfassung der Kennzeichen des Fahrzeuges erfolgt.
15. Bakengerät für ein Fahrzeugleit- und Zielführungssystem mit
einer Sende-/und/oder Empfangseinrichtung, die mit einer im Fahrzeug
befindlichen Sende-/Empfangseinrichtung zumindest zeitweise in
Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Bakengerät
wenigstens einen Speicher (34) für Straßennamen und deren
Koordinaten aufweist und daß auf Anforderung eines Fahrzeuggerätes
die Koordinaten einer gesuchten Straße an das Fahrzeuggerät
übertragbar sind.
16. Bakengerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bakengerät vorzugsweise folgende Daten an in der Nähe befindliche
Fahrzeuge sendet:
Ortsmittelpunktskoordinaten (OMK) des zur Bake zugeordneten Ortes,
Koordinatenpaar des Bakenstandortes (evtl. mit einem Offset),
digitalisiertes Straßennetz im Nahbereich der Bake, vorzugsweise bis zur übernächsten Bake,
Farbflächeninformationen,
Routenbaum mit Leitvektorketten des Fernstraßennetzes.
Ortsmittelpunktskoordinaten (OMK) des zur Bake zugeordneten Ortes,
Koordinatenpaar des Bakenstandortes (evtl. mit einem Offset),
digitalisiertes Straßennetz im Nahbereich der Bake, vorzugsweise bis zur übernächsten Bake,
Farbflächeninformationen,
Routenbaum mit Leitvektorketten des Fernstraßennetzes.
17. Bakengerät nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß
Zeitschlitze mit Zufallsnummern aussendbar sind, für den ein Fahr
zeuggerät mit gleicher Zufallsnummer antworten kann.
18. Fahrzeuggerät für ein Leit- und Zielführungssystem, mit einem
Dateneingabegerät zur Eingabe von alphanumerischen Zeichen, einem
Datenausgabegerät, einem Datenspeicher für Ortsnamen und mit einer
ersten Sende-/und/oder Empfangseinrichtung, die mit einer weiteren
Sende-/Empfangseinrichtung zumindest zeitweise in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe von Orts- und Straßennamen
im Klartext erfolgt, und daß der Datenspeicher (17) den Ortsnamen
zugeordnete Koordinatenpaare aufweist.
19. Fahrzeuggerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß über
die Sende- und/oder Empfangseinrichtung (19) Koordinaten eines
Straßennamens von einem Bakengerät abrufbar sind.
20. Fahrzeuggerät nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrzeuggerät zum Empfang von wenigstens eine der
nachfolgenden Informationen eingerichtet ist:
Ortsmittelpunktskoordinaten (OMK) des zur Bake zugeordneten Ortes,
Koordinatenpaar des Bakenstandortes (evtl. mit einem Offset),
digitalisiertes Straßennetz im Nahbereich der Bake, vorzugsweise bis zur übernächsten Bake,
Farbflächeninformationen,
Routenbaum mit Leitvektorketten des Fernstraßennetzes.
Ortsmittelpunktskoordinaten (OMK) des zur Bake zugeordneten Ortes,
Koordinatenpaar des Bakenstandortes (evtl. mit einem Offset),
digitalisiertes Straßennetz im Nahbereich der Bake, vorzugsweise bis zur übernächsten Bake,
Farbflächeninformationen,
Routenbaum mit Leitvektorketten des Fernstraßennetzes.
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