DE2936062A1 - Leitsystem fuer den individualverkehr - Google Patents
Leitsystem fuer den individualverkehrInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen
Berlin und München VPA
Berlin und München VPA
79 P 2 3 8 2 BRO
Leitsystem für den Individualverkehr
Die Erfindung bezieht sich auf ein Leitsystem für den Individualverkehr
in einem Straßennetz mit an den Straßen angeordneten ortsfesten Leitbaken, weiche Leitinformationen
zur Erreichung der von ihrem Standort aus wählbaren Fahrtziele zyklisch an alle passierenden Fahrzeuge
übermitteln, wobei in den einzelnen Fahrzeugen jeweils ein bestimmtes Fahrtziel wählbar und aus der Gesamtheit
der von einer Leitbake übermittelten Leitinformationen die dem gewählten Fahrtziel zugeordneten Leitinformationen
auswählbar sind.
Ein einem solchen Leitsystem entsprechendes Verfahren zur Informationsübertragung ist bereits bekannt (DE-AS
19 51 992). Dieses Verfahren hat gegenüber anderen bekannten Systemen den Vorteil, daß entlang der Fahrtstrecken
lediglich ortsfeste Sendeeinrichtungen und in den Fahrzeugen lediglich Empfangseinrichtungen erforderlich
sind. Das bekannte Verfahren hat allerdings
noch den Nachteil, daß es für die Zuordnung des im
Pr 1 Fra / 4.9.1979
13G013/0664
- / - VPA 79 ρ 2 3 8 2 BRQ
Fahrzeug gewählten Fahrtzieles zu einer bestimmten Leitinformation
aus der Gesamtheit der übertragenen Informationen verhältnismäßig aufwendige Geräte und Prozeduren
erfordert. Dies liegt daran, daß die Fahrtziele nach einer absoluten Codierung ausgewählt und daß die zu jedem
Fahrtziel gehörenden Leitinformationen ebenfalls in dieser absoluten Codierung übertragen werden müssen. Will
man bei dem Zielführungssystem eine sehr genaue Zielangabe vorsehen, so muß bei dieser absoluten Codierung für
entsprechend viele Fahrtziele jeweils eine eigene Information übertragen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Leitsystem der eingangs erwähnten Art die Informationsübertragung und
die Auswahl der Zielinformationen im einzelnen Fahrzeug so zu vereinfachen, daß bei möglichst feiner Zielunterteilung
von jeder Leitbake die Übertragung einer möglichst geringen Inforraationsmenge ausreicht, um den Fahrer
für seinen speziellen Zielwunsch umfassend zu informieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Leitinformationen von jeder Leitbake nach Selektionsfeldern geordnet aussendbar sind, wobei jedes Selektions-
feld einen bestimmten Bereich eines Selektionsnetzes darstellt, in dessen Mittelpunkt die betreffende Leitbake
liegt und wobei die Größe der einzelnen Selektionsfelder mit wachsender Entfernung vom Mittelpunkt exponentiell
zunimmt, daß außerdem die im Fahrzeug wählbaren Fahrtzie-Ie ebenfalls jeweils einem bestimmten Selektionsfeld eines
nach Festwertkoordinaten gespeicherten, in Größe und Aufbau mit dem Selektionsnetz der Leitbaken übereinstimmenden
Selektionsnetzes zugeordnet sind, wobei der Mittelpunkt des Fahrzeug-Selektionsnetzes jeweils der aktuelle
Standort des Fahrzeuges ist, und daß beim Passieren einer
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79 ρ 2 3 8 2 BRO
VPA
Leitbake die Auswahl der Leitinformationen entsprechend
dem in diesem Augenblick sowohl im Fahrzeug-Selektionsnetz als auch im Leitbaken-Selektionsnetz übereinstimmenden
Ziel-Selektionsfeld durchführbar ist.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß für die Fahrtziele im Nahbereich einer Leitbake eine differenziertere
Zielführung erforderlich ist als bei Fahrtzielen im Fernbereich. Dementsprechend ist das als Ordnungsschema
für die übertragung und Auswahl der Leitempfehlungen dienende Selektionsnetz nicht auf eine absolute Codierung
gestützt, sondern dieses Selektionsnetz ist immer konzentrisch zur Jeweiligen Leitbake ausgebildet. Um
dieses Zentrum herum sind als Maschen des Netzes die einzelnen Selektionsfelder angeordnet, wobei deren Seitenlängen
von Ring zu Ring nach außen exponentiell wachsen.
Mit dem Selektionsnetz als Ordnungsschema ist eine differenzierte
Zielführung möglich. In der näheren Umgebung einer Leitbake, die man als Ortsbereich bezeichnen könnte,
sind die Maschen bzw. Selektionsfelder des Selektionsnetzes relativ eng. Im Fernbereich werden die Selektions- *
feider mit zunehmender Entfernung immer größer, so daß
einerseits alle möglichen Reiseziele in einem größeren Gebiet, beispielsweise in Mitteleuropa, in eine relativ
kleine Zahl von Selektionsfeldern eingeordnet werden können und andererseits eine genügende Unterscheidung der
Reiseziele zur gleichmäßigen Verteilung der Verkehrsflüsse auf das ganze Straßennetz möglich ist. Durch die
relativ kleine Zahl von Selektionsfeldern wird die Informationsmenge, die von der Leitbake ausgesendet werden
muß, gegenüber bekannten Systemen stark reduziert.
Rechnerisch wird das Selektionsnetz mit dem Fahrzeug von Leitbake zu Leitbake geführt, so daß sich das einzelne
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- / - VPA 79 ρ 2 3 3 2 BRO
Fahrzeug ständig im Zentrum dieses Netzes befindet. Das kann etwa dadurch geschehen, daß ein Mikroprozessor im
Fahrzeug an jeder Leitbake die relativen Zielkoordinaten gegenüber den Bakenkoordinaten berechnet und dementsprechend
das gewählte Fahrtziel einem bestimmten Selektionsfeld zuordnet. Aus der Gesamtheit der übertragenen Leitinformationen
werden dann die Informationen ausgewählt, die dieses Selektionsfeld betreffen. Für das Fahrzeuggerät
genügt also ein einfacher Festwertspeicher mit den Grenzkoordinaten der einzelnen Selektionsfelder. Er kann dann
mit einem relativ einfachen Suchprogramm an jeder Leitbake berechnen, in welches Selektionsfeld sein individuelles
Reiseziel einzuordnen ist.
Das Selektionsfeld selbst kann beispielsweise nach dem kartesischen Koordinatensystem aufgebaut sein, so daß die
einzelnen Selektionsfelder rechteckige Form besitzen. In einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform kann auch ein
mit Polarkoordinaten beschriebenes Selektionsnetz Verwendung finden. Ein solches Netz trägt evtl. dem Wunsch der
, Verkehrsteilnehmer mehr Rechnung, auf einem möglichst direkten Strahl zum Reiseziel zu gelangen.
Die Auswahl des Fahrtzieles im Fahrzeug kann in an sich bekannter Weise durch Eingabe der Zielkoordinaten aus
einem absoluten Koordinatensystem geschehen. Die Umrechnung in das Selektionsnetz erfolgt dann, wie bereits beschrieben,
entsprechend dem jeweiligen Standort. Für häufig angefahrene Ziele, beispielsweise für den Wohnort,
die Arbeitsstelle oder dergleichen, können im Fahrzeuggerät Zielregister vorgesehen werden. Solche gespeicherten
Fahrtziele können dann durch Drücken von einer oder zwei Tasten gewählt werden.
Die Übertragung der Leitempfehlungen von den Leitbaken
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? 2336062
- /- VPA 79 P 2 3 3 2 BRO
zum einzelnen Fahrzeug erfolgt mit Leitbaken-Telegrammen, die zyklisch ständig ausgesendet werden. Diese Telegramme
enthalten die Leitempfehlungen nach Blöcken entsprechend dem Selektionsnetz geordnet. Bei der Datenübertragungs-Prozedur
muß sichergestellt werden, daß das Fahrzeuggerät das Telegramm der Leitempfehlungen auch richtig interpretiert,
wenn das betreffende Fahrzeug zu irgendeinem Zeitpunkt in den Sendebereich einer Leitbake einfährt.
Da die Selektionsfelder in Ringen um den Mittelpunkt angeordnet sind, ist es zweckmäßig, die Leitinformationen
jeweils für einen Ring in einem geschlossenen Block zu übertragen und jeden dieser Blöcke durch ein Synchronisierzeichen
einzuleiten und durch ein Sicherungsbyte abzuschließen. Je nach der Zahl der Rintp des Selektionsnetzes
enthält also dann das Leitbakentelegramm eine entsprechende Zahl von Informationsblöcken. Zeitverluste
durch Rastfehler sind bei dieser Codierungsart relativ gering. Denn ein Fahrzeug kann beispielsweise einen beliebigen
Block als ersten aufnehmen, wobei dann der im Zyklus vorangehende Block als letzter aufgenommen wird.
Entsprechend dem unterschiedlichen Anfall von Leitinformationen können auch die einzelnen Telegrammblöcke unterschiedliche
Länge aufweisen.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die Übertragung von Leitinformationen von einer ortsfesten Leitbake zu einem Fahrzeug in schematischer
Darstellung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild für die Auswahleinrichtung für die Leitinformationen in einem Fahrzeug,
Fig. 3 ein Selektionsnetz für die Zusammenfassung von Reisezielen mit kartesischen Koordinaten,
Fig. 4 ein Selektionsnetz für die Zusammenfassung von Reisezielen mit Polarkoordinaten,
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Fig. 5 die Darstellung einer Leitempfehlung als Kette von Leitvektoren,
Fig. 6 ein mögliches Anzeigegerät im Fahrzeug für die empfohlene Fahrtrichtung,
Fig. 7 den Aufbau eines Leitbakentelegramms,
Fig. 7 den Aufbau eines Leitbakentelegramms,
Fig. 8 bis 11 Beispiele für die Codierung von Leitempfehlungen.
Im Beispiel der Fig. 1 ist die mögliche Anordnung der ortsfesten Geräte einerseits und der Fahrzeuggeräte andererseits
dargestellt. Ein Fahrzeug FZ, das sich entlang einer Straße STR bewegt, erhält seine Leitinformationen von einem
ortsfesten Sender SE in der Leitbake BK. Im dargestellten Beispiel ist die Leitbake BK ein Signalgebergehäuse, in
welchem der Sender SE zusätzlich zu den üblichen Leuchtfeldern LF angeordnet ist. Damit können für die Übertragung
der Leitempfehlungen vorhandene Geräte und Masten mitbenutzt werden. Beispielsweise können auch zur Leitbake
gehörende Speicher und Meßeinrichtungen im Gehäuse eines Signalsteuergerätes STG untergebracht sein.
Die Leitbake enthält zweckmäßigerweise einen Mikrowellenoder Infrarotsender, der die Leitinformationen zum Fahrzeug
FZ, und zwar zu jedem passierenden Fahrzeug FZ, überträgt. Zu diesem Zweck enthält das Fahrzeug FZ einen Mikrowellen-
oder Infrarotempfänger FE, der die Leitinformationen vom Leitbakensender SE aufnimmt und der Auswerteeinrichtung
AW im Fahrzeug zuführt. Diese Auswerteeinrichtung AW erhält gleichzeitig Informationen über Betrag
und Richtung des jeweils zurückgelegten Weges. Zu diesem Zweck ist ein Wegimpulsgeber WG zur Wegmessung und eine
Magnetfeldsonde MS zur Messung der jeweiligen Fahrtrichtung am Fahrzeug angebracht. Ein in der Auswerteeinrichtung
AW vorgesehener Mikroprozessor bildet aus den Keßwerten des Wegimpulsgebers und der Magnetfeldsonde in-
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- χ - VPA 79 ρ 2 3 8 2 BRO
krementale Wegvektoren und addiert diese laufend. Aufgrund der so bestimmten Fahrzeugposition können die ortsabhängigen
Leitinformationen aus einem größeren Block selektiert und zur rechten Zeit angezeigt werden. Zu diesem
Zweck sind an die Auswerteeinrichtung AW eine Eingabeeinrichtung EG und eine Ausgabeeinrichtung AG angeschaltet.
Über die Eingabeeinrichtung EG wird beispielsweise an einem Tastenfeld das gewählte Fahrtziel eingegeben. In
der Auswerteeinrichtung AW werden aus der Summe der übertragenen Leitinformationen die zum gewählten F.ahrtziel
gehörigen Informationen ausgewählt und am Ausgabegerät AG angezeigt. Zu diesem Zweck werden alle Leitinformationen
mit einer zusätzlichen Ortsangabe übertragen, so daß sie unter Berücksichtigung des jeweils zurückgelegten
Wegvektors immer genau dann angezeigt werden, wenn ihre Aussage zutrifft und beachtet werden soll.
Die Wirkungsweise der Auswerteeinrichtung im Fahrzeug soll nachfolgend anhand des Blockschaltbildes von Fig. 2 erläutert
werden. Das System besitzt eine nicht weiter dargestellte Zentrale, welche Verkehrsinformationen aus dem gesamten
erfaßbaren Gebiet erhält und daraus Leitinformationen für die einzelnen in Frage kommenden Zielwünsche
erarbeitet. Für jeden Ausgangsort, d.h. für jeden Standort einer Leitbake gibt es ein bestimmtes Bündel von Zielwünschen
und entsprechend zugehörige Leitinformationen. Dieses Bündel von Leitinformationen wird an die betreffenden
Leitbaken BK (Fig. 1) übermittelt. Zusätzlich können in jeder Bake weitere Informationen gespeichert sein, beispielsweise
vom Verkehrsgeschehen unabhängige Weginformationen, Geschwindigkeitsvorschriften und Verkehrszeichen
und dergleichen, festgespeichert sein.
Die Leitinformationen werden in Form von Leittelegrammen zyklisch vom Sender SE der jeweiligen Bake ausgestrahlt
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- ρ? - VPA 79 ρ 2 3 δ 2 BRD
und von den einzelnen Fahrzeugen über deren Fahrzeugempfänger FE empfangen. Die einzelnen Leittelegramme enthalten
zunächst jeweils eine Angabe über den genauen Standort der Bake, also die Bakenkoordinaten xB und y^. Diese
Bakenkoordinaten dienen dazu, um in der Auswerteeinrichtung AW des Fahrzeugs die eingegebenen Zielkoordinaten
Xy, Yy mit den Leitinformationen zu koordinieren. Außerdem
kann mit den Bakenkoordinaten die Koppelnavigationseinrichtung mit dem Wegimpulsgeber WG und der Magnetfeld-
sonde MS korrigiert werden; im vorliegenden Beispiel ist es zweckmäßig, beim Passieren einer Leitbake die Koppelnavigation
jeweils vom Nullpunkt neu beginnen zu lassen.
Wie erwähnt, werden über das Eingabegerät EG die Koordinaten χ-, y? des gewählten Fahrtzieles eingegeben. Hierzu
wird zweckmäßigerweise eine absolute Codierung nach Planquadraten vorgenommen. Zweckmäßig dürften dabei Planquadrate
von 100 m χ 100 m sein, um auch in Städten eine wirksame Zielführung zu ermöglichen. Bei der Konzipierung eines
Verkehrsleitsystems für den mitteleuropäischen Raum muß man also hierzu ein einheitliches Koordinatennetz mit einer
Ausdehnung von ca. 3000 km χ 3000 km und kleinsten Zielfeldern von 100 m χ 100 m zugrundelegen. Aus einer Karte mit
derartigen Planquadraten kann das gewählte Ziel ausgesucht und in Form zweier fünfstelliger Zahlen für die x- und y-Koordinaten
eingegeben werden. Für häufig angefahrene Ziele, wie Wohnort, Arbeitsstelle und ähnliches, können im
Eingabegerät Zielregister vorgesehen werden. In diesem Fall reduziert sich die Zieleingabe auf das Drücken von
einer oder zwei Tasten.
Die eingegebenen Zielkoordinaten x_, y_ werden im Eingabegerät
EG in üblicher Weise gespeichert und beim Passieren einer Leitbake jeweils mit den Bakenkoordinaten xßf yB
verglichen. Im Subtrahierer SUB werden daraus durch Dif-
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ferenzbildung jeweils die relativen Zielkoordinaten χ, y gebildet:
x = XZ ~ XB
y = yz - γβ·
Von jeder Bake werden die Leitinformationen nach einem relativen Koordinatensystem übertragen, wobei die Leitbake
den Mittelpunkt dieses Koordinatensystems bildet. Nach diesen gleichen relativen Koordinaten können nun
im Fahrzeug die dem gewählten Ziel zugehörigen Leitinformationen ausgewählt werden.
Die volle Genauigkeit der Zielcodierung wird bei der Selektion relevanter Leitempfehlungen nur benötigt, wenn
das Ziel fast erreicht wurde. Bei größeren Entfernungen zum Ziel muß die Auswerteeinrichtung AW im Fahrzeug nur
grob die Richtung errechnen können, um relevante Leitempfehlungen selektieren zu können. Deshalb wird zur Selektion
ein Selektionsnetz aus einzelnen Selektionsfeldern verwendet, dessen Maschenweite exponentiell mit dem
Abstand vom Zentrum wächst. Das Schema eines solchen Selektionsnetzes ist in Fig. 3 dargestellt. Im Zentrum de,s
Selektionsnetzes befindet sich jeweils die betreffende Leitbake und das gerade passierende sowie die Leitempfehlungen
empfangende Fahrzeug. Das Selektionsnetz nach Fig.
3 ist nach kartesischen Koordinaten aufgebaut. Quadratische bzw. rechteckige Selektionsfelder sind konzentrisch
in Ringen angeordnet, wobei sich die Maschenweiten von Ring zu Ring verdoppeln. Die Seitenlängen (x^+-j - x^»
y.+1 - yi) dieser Selektionsfelder wachsen also von
Ring zu Ring exponentiell. Jeder Ring besteht im Beispiel aus 12 Selektionsfeldern, die fortlaufend nummeriert sind.
Die Selektionsfelder des ersten Ringes R1 haben also die Adressen 1 bis 12, die des zweiten Ringes R2 die Adressen
13 bis 24 usw. Gibt man den Selektionsfeldern 2, 5» 8 und 11 des ersten Ringes (um die schraffierte Nullzone) die
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VPA 79 P 2 3 3 2 BRQ
Kantenlänge 10Om, so überdeckt das Selektionsnetz mix
14 Ringen eine Fläche von 3277 km χ 3277 km. Dabei haben also die Selektionsfelder 1 bis 12 des ersten Ringes
eine Seitenlänge von 0,1 km, die Selektionsfelder 13 bis 24 des zweiten Ringes die Seitenlänge 0,2 km, die Selektionsfelder
25 bis 36 des dritten Ringes eine Seitenlänge von 0,4 km usw.
Die Nummern der Selektionsfelder dienen als Adressen für die jeweiligen Leitinformationen, und zwar sowohl bei der
Übertragung von der Leitbake zum Fahrzeug als auch bei der Auswahl der Leitinformationen im Fahrzeug. Das Schema
des Selektionsnetzes ist im Fahrzeug in Form der Koordinaten X1, χ«, x, ... y^, Vp, V-* ··· ^ür d-ie einzelnen
Ringe im Festwertspeicher FSP gespeichert. Dabei genügt es also, in diesem Speicher FSP bei 14 Ringen Jeweils 14
Werte für χ und y zu speichern, damit auf relativ einfache Weise das gewählte Fahrtziel einem bestimmten Selektionsfeld
und damit einer bestimmten Leitinformation zuzuordnen.
Hierzu werden die berechneten relativen Zielkoordinaten χ und y einer Vergleichseinrichtung VGA (Fig.
2) zugeführt und dort mit den Selektionsnetzkoordinaten x^ ... X1Af Y1 ··· Y1/, aus dem Festwertspeicher FSP verglichen.
Aus diesem Vergleich gewinnt man eine Selektionsfeldadresse f., welche der weiteren Vergleichseinrichtung
VGL zugeführt wird. In dieser Vergleichseinrichtung werden aus dem gesamten im Fahrzeugempfänger FE empfangenen Leitinformationen
jeweils die dem bestimmten Selektionsfeld f. zugehörigen Informationen ausgewählt und im Leitinformationsspeicher
LSP gespeichert. Der Leitinformationsspeicher LSP enthält also alle Informationen, die der Fahrzeugführer
benötigt, um das Ziel oder gegebenenfalls die nächste Leitbake zu erreichen. Die Ausgabe der jeweils
ortsbezogenen Leitinformationen erfolgt entsprechend dsr jeweiligen Fahrzeugposition, welche aus dem Positionsspeicher PSP entnommen wird.
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Der Positionsspeicher PSP wird jeweils beim Passieren einer Bake auf Null gestellt und von da an laufend mit
Hilfe der Koppelnavigationseinrichtung aktualisiert. Wie erwähnt, wird der zurückgelegte Fahrtweg mit einem Wegimpulsgeber
WG und die Fahrtrichtung mit einer Magnetfeldsonde MS gemessen; darauf wird in einer Vektorbestimmungseinrichtung
VB der Jeweilige Wegvektor ermittelt. Dieser Wegvektor wird in einem Addierer ADD der
Jeweiligen alten Fahrzeugposition aus dem Positionsspeieher PSP zuaddiert; die daraus resultierende neue Fahrzeugposition
wird in den Positionsspeicher wieder eingegeben.
Die Leitinformationen werden zweckmäßigerweise als Kette von Leitvektoren gegeben, wie dies in Fig. 4 dargestellt
ist. Der empfohlene Weg beginnt beispielsweise an einer Leitbake BK oder knüpft am letzten Zwischenziel einer
Leitempfehlung an. Die Fig. 4 zeigt nun, was beispielsweise
an Informationen für den dargestellten Streckenabschnitt übertragen und im Fahrzeug angezeigt wird. Beginnt
das Fahrzeug den Leitvektor LV1 zu verfolgen, was in der Autonavigationseinrichtung AN festgestellt wird, so wird
beim dargestellten Beispiel das Verkehrszeichen "Hauptverkehrsstraße"
mit angezeigt. In Fig. 4 ist jeweils zu dem betreffenden Zeichen die Anzeigedauer als Anzahl von
Leitvektoren angegeben. Das erwähnte Verkehrszeichen "Hauptverkehrsstraße" wird also für die Dauer eines Leitvektors
angezeigt. Noch während das Fahrzeug den Leitvektor LV1 verfolgt, wird der Leitvektor LV2 aus den gespeicherten
Koordinaten seines Anfangs und seines Endes errechnet und bereits angezeigt. Der Fahrer hat also Zeit,
sich in die richtige Fahrspur einzuordnen. Zu Beginn des Leitvektors LV2 erscheint dann das Verkehrszeichen "Vorfahrt
beachten" und wird für die Dauer von 5 Leitvektoren angezeigt, also bis zum Ende des Leitvektors LV6. Außer-
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VPA 79 ρ 2 3 8 2 BRO
dem wird im Anzeigefeld ein Fahrtrichtungspfeil für den Leitvektor LV3 angezeigt. Auch die Entfernung bis zur
Kreuzung am Ende des Leitvektors LV2 kann laufend berechnet und angezeigt werden. Weitere Verkehrszeichen
können in der erwähnten Weise übertragen und angezeigt werden.
Eine Anzeigemöglichkeit für den Leitvektor ist in Fig. 5 dargestellt. Dabei handelt es sich um ein Rundinstrument
RI mit einer WinkeIeinteilung WE, wobei ein Richtungspfeil
RP die jeweils empfohlene Fahrtrichtung beschreibt. In der Mitte ist außerdem ein Anzeigefeld AF für eine
alphanumerische Entfernungsangabe vorgesehen. Hier ist
abzulesen, ab wann die empfohlene und angezeigte Richtungsänderung gilt. Im Beispiel von Fig. 5 ist also an
dem Anzeigegerät abzulesen, daß nach 310 Metern halbrechts abgebogen v/erden soll.
Für die vorangehende Beschreibung der Selektion relevanter Leitempfehlungen wurde ein Selektionsnetz zugrundegelegt,
welches gemäß Fig. 3 nach einem kartesischen Koordinatensystem aufgebaut ist. Verkehrstechnisch könnte aber
auch ein mit Polarkoordinaten beschriebenes Selektionsnetz vorteilhaft sein. In Fig. 6 ist ein derartiges Selektionsnetz
mit Polarkoordinaten dargestellt. Wie bei dem Selektionsnetz nach Fig. 3 sind auch hier die einzelnen Selektionsfelder
fortlaufend nummeriert. Die einzelnen Ringe sind nunmehr kreisförmig; dabei nehmen die Radien τ ^ exponentiell
von innen nach außen zu. Mit r. = 0,1 + 2 km und mit i:0 ... 15 überdeckt ein solches Selektionsnetz
ein kreisförmiges Gebiet mit einem Durchmesser von 3277 km. Ansonsten erfolgt die Berechnung des Zielfeldes und
die Zuordnung zu den Leitinformationen entsprechend dem vorher beschriebenen Verfahren.
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Die Leitbaken senden ihre Leitempfehlungen geordnet nach
Selektionsfeldern aus und zwar zyklisch, beginnend mit den Selektionsfeldern des ersten Ringes, dann des zweiten
Ringes usw. Bei dieser Datenübertragungsprozedur muß sichergesteilt
werden, daß die Auswerteeinrichtung AW das Telegramm der Leitempfehlungen auch richtig interpretiert,
wenn das betreffende Fahrzeug zu irgendeinem beliebigen Zeitpunkt in den Sendebereich einer Leitbake einfährt.
Aus diesem Grund werden die Leitbaken-Telegramme in eine
Anzahl von Blöcken unterteilt. Zweckmäßigerweise entsprechen diese Blöcke jeweils einem Ring des Selektionsfeldes.
Fig. 7 zeigt schematisch den Aufbau eines solchen Leitbaken-Telegramms, das zyklisch abgestrahlt wird. Jeder Block
wird durch ein Synchronisierzeichen eingeleitet und durch ein Sicherungsbyte abgeschlossen. Der Block B 0 beinhaltet
die Leitbaken-Kennzeichnung, die Blöcke B1 bis B14 die
Leitempfehlungen für die Selektionsfelder der entsprechenden Ringe R1 bis R14. Zeitverluste durch Rastfehler sind
bei dieser Codierungsart relativ gering. Denn ein Fahrzeug kann beispielsweise als erstes den Block B4 aufnehmen und
als letztes den Block B3, während ein anderes Fahrzeug,
das etwas später in den Sendebereich der Leitbake gelangt,
als erstes den Block B10 und als letztes den Block B9 empfängt.
Eine mögliche Codierung für die einzelnen Blöcke des Leitbaken-Telegramms
ist in den Fig. 8 bis 11 dargestellt. Die Fig. 8 zeigt die Codierung des Blocks BO, also die Leitbakenkennzeichnung.
Hierfür können beispielsweise 8 Byte verwendet werden. Der Block BO beginnt wie jeder andere Block
mit einem Synchronisierzeichen SYN mit 8 Bit. Als nächstes folgt der Abschnitt OFB, in welchem der betreffende Ring
als Orts- oder Fernbereich gekennzeichnet werden kann. Beim Block BO steht auch hier nur eine 0. Daran schließt
sich ein Codeabschnitt BAK für die Bakenkoordinaten. Im
130013/0664
Beispiel sind hier für die x-Koordinaten und für die y-Koordinaten
jeweils 20 Bit vorgesehen. Den Abschluß des Blocks BO bildet dann eine zyklische Blocksicherung ZYB.
Die Fig. 10 zeigt eine Codierung für einen Ring R im Ortsbereich, also für einen der inneren Ringe des Selektionsnetzes. Nach dem Synchronisierzeichen SYN ist die Ringnurnmer,
beispielsweise 1 oder 2, codiert. Die Zahl der Ringe für den Ortsbereich ist jedoch von Leitbake zu Leitbake
variabel. In ländlichen Regionen wird der Ortsbereich im allgemeinen größer sein als in innerstädtischen Gebieten
mit einem dichten Straßennetz und kleineren Abständen zwischen den Leitbaken. Deshalb wird im Anschluß an die Ringnummer
jeweils markiert, wie die folgenden Informationen zu interpretieren sind. Das nächste Byte gibt im Codierungsbereich
AUF den Ansatzpunkt bzw. das Ausgangsfeld für die Kette der Leitvektoren an. Das kann entweder der
Ring 0000, also der Ort der Leitbake, oder das letzte Zwischenziel
einer Leitempfehlung sein, die zu einem Selektionsfeld SEL eines weiter innen liegenden Ringes R geführt
hat.
Danach folgt eine variable Zahl von Leitvektoren LV1, LV2
..., von denen jeder mit drei Byte codiert sein kann. In Fig. 9 ist eine solche Leitvektorcodierung dargestellt.
Mit je 8 Bit für die x- und y-Koordinaten kann man Zwischenziele in einem Gebiet von 2560 m χ 2560 m in 10 m-Einheiten
beschreiben. Im städtischen Gebiet dürfte ein Ortsbereich diese Abmessungen nicht überschreiten, wohl
aber in Vorstädten oder in ländlichen Regionen. Deshalb kann man im Bereich OFB der Leitempfehlung nach Fig. 10
die letzten beiden Bit für die Angabe eines Maßstabes benutzen (dort mit M bezeichnet). Man kann auf diese Weise
die 10 m-Einheiten beispielsweise mit den Faktoren
5 oder 10 multiplizieren und erhält so maximal einen Ortsbereich von 25,6 km χ 25,6 km.
130013/0664
Das Ende der zum Selektionsfeld 1 (SEL 1) eines Ringes führenden Leitvektorkette LV1, LV2 ... wird durch ein
Schlußzeichen SZ markiert (Fig. 10). Dieses Schlußzeichen lautet beispielsweise 1111; daran schließt sich die
Adresse des nächsten Selektionsfeldes (SEL2) als Anfangszeichen AZ an. Danach folgt wieder die Markierung eines
Ausgangsfeldes und der nachfolgenden Leitvektoren usw. Hinter dem Schlußzeichen SZ für das zwölfte Selektionsfeld eines Ringes folgt die zyklische Blocksicherung ZYB
wie in Fig. 8.
Die Leitempfehlungen der Ringe im Fernbereich sind wesentlich kürzer. Hierfür ist ein Beispiel in Fig. 11 angegeben.
Für jedes Selektionsfeld SEL., SEL. . usw. ist nur ein Byte vorgesehen. Dabei bedeutet i jeweils das erste
Selektionsfeld des betreffenden Ringes usw. In diesem einen Byte für jedes Selektionsfeld ist jeweils ein bestimmtes
Selektionsfeld im Ortsbereich codiert, welches anzufahren ist, um zum Fernziel zu gelangen. Es ist also
jeweils ein Ring R und ein Selektionsfeld SEL als Zwischenziel programmiert. Der Weg zu diesen Zwischenzielen
ist jeweils den entsprechenden Telegrammblöcken für die angegebenen Ringe R zu entnehmen.
Die Menge an Informationen, die mit einem Leitbakentelegramm übertragen werden muß, wird von Leitbake zu Leitbake
unterschiedlich sein. Sie hängt von der Größe der Ortsbereiche und damit von der Anzahl der erforderlichen Leitvektoren
ab. Beinhaltet eine Leitempfehlung viele Richtungsänderungen oder wird auf viele Verkehrszeichen hingewiesen,
so sind viele Leitvektoren zu übertragen. Ist dagegen der einzuschlagende Weg einfach zu beschreiben,
so benötigt man nur wenige Leitvektoren. Durch den Aufbau des Selektionsnetzes mit nach außen größerwerdenden
Maschen wird jedoch insgesamt gewährleistet, daß die ge-
130013/0664
YPA
samte benötigte Informationsmenge von der einzelnen Bake in der zur Verfügung stehenden Zeit an die passierenden
Fahrzeuge übertragen werden kann.
11 Patentansprüche
11 Figuren
11 Figuren
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L e e r s e i t e
Claims (11)
- / VPAPatentansprüche ™ P 2 3 3 2 BRDJ• Leitsystem für den Individualverkehr in einem Straßennetz mit an den Straßen angeordneten ortsfesten Leitbaken, welche Leitinformationen zur Erreichung der von ihrem Standort aus wählbaren Fahrtziele zyklisch an alle passierenden Fahrzeuge übermitteln, wobei in den einzelnen Fahrzeugen jeweils ein bestimmtes Fahrtziel wählbar und aus der Gesamtheit der von einer Leitbake übermittelten Leitinformationen die dem gewählten Fahrtziel zugeordneten Leitinformationen auswählbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitinformationen von jeder Bake (BK) nach Selektionsfeldern (SEL) geordnet aussendbar sind, wobei jedes Selektionsfeld einen bestimmten Bereich eines Selektionsnetzes (Fig. 3, Fig. 6) darstellt, in dessen Mittelpunkt die betreffende Leitbake (BK) liegt, und wobei die Größe der einzelnen Selektionsfelder mit wachsender Entfernung vom Mittelpunkt exponentiell zunimmt, daß außerdem die im Fahrzeug wählbaren Fahrtziele ebenfalls jeweils einem bestimmten Selektionsfeld eines nach Festwert-Koordinaten gespeicherten, in Größe und Aufbau mit dem Selektionsnetz der Leitbaken übereinstimmenden Selektionsnetz zugeordnet sind, wobei der Mittelpunkt des Fahrzeug-Selektionsnetzes jeweils der aktuelle Standort des Fahrzeuges ist, und daß beim Passieren einer Leitbake die Auswahl der Leitinformation entsprechend dem in diesem Augenblick sowohl im Fahrzeugselektionsnetz als auch im Bakenselektionsnetz übereinstimmenden Selektionsfeld durchführbar ist.
- 2. Leitsystem nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß das Schema des Selektionsnetzes für die von den Leitbaken übermittelten Leitinfcrmationen durch karcesische ?Ioordinaten festgelegt ist.130013/0664 ORIGINAL INSPECTED29360S2 - 2 - VPA 79 P 2 3 δ 2 BRD
- 3. Leitsystem nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Schema für die von jeder Leitbake übertragenen Leitinformationen durch Polarkoordinaten (Fig. 6) festgelegt ist.
- 4. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3» d a durch gekennzeichnet, daß im Fahrzeug eine Eingabeeinrichtung (EG) zur Eingabe von absoluten Zielkoordinaten (xy, y·?) vorgesehen ist.
- 5. Leitsystem nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Fahrzeug eine Vergleichseinrichtung (SUB) vorgesehen ist, um durch Differenzbildung aus den beim Passieren einer Leitbake empfangenen Leitbakenkoordinaten (xg> Yg) und den eingegebenen Zielkoordinaten (x^, y·?) relative Zielkoordinaten (x, y) zu bilden.
- 6. Leitsystem nach Anspruch 5, dadurch g e -kennzeichnet, daß im Fahrzeug eine weitere Vergleichseinrichtung (VGA) vorgesehen ist, um durch Vergleich der relativen Zielkoordinaten (x, y) mit in einem Festspeicher (FSP) gespeicherten Koordinaten der einzelnen Selektionsfelder (x1 ... xi4; y1 ... yi4) das dem gewählten Fahrtziel zugehörige Selektionsfeld (fi) zu bestimmen.
- 7. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a durch gekennzeichnet, daß im Fahrzeug ein Speicher (LSP) zur Speicherung der dem ausgewählten Selektionsfeld zugehörigen Leitinformationen vorgesehen ist und daß diesem Speicher für Leitinformationen eine Ausgabeeinrichtung (AG) nachgeschaltet ist.
- 8. Leitsystem nach Anspruch 7,dadurch ge-130013/0664_ 3 - VPA 79 P 2 3 S 2 BROkennzeichnet , daß die Weitergabe von gespeicherten Leitinformationen aus dem Leitinformationsspeicher (LSP) an die Ausgabeeinrichtung (AG) durch eine den jeweiligen Standort des Fahrzeuges bestimmende Koppelnavigationseinrichtung (WG, NS) steuerbar ist, wobei die Koppelnavigationseinrichtung jeweils beim Passieren einer Leitbake auf die exakte Position rückstellbar ist.
- 9. Verfahren zur Übertragung von Leitinformationen ineinem Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a durch gekennzeichnet, daß die einzelnen Leitbaken jeweils zyklisch Leitbaken-Telegramme aussenden, wobei jeweils nach Blöcken geordnet eine Leitbaken-Kennzeichnung sowie der Reihe nach Leitinformationen für die einzelnen Ziel-Selektionsfelder ausgesendet werden.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet , daß jeweils einem bestimmten der konzentrisch angeordneten Ringe (R1, R2 ...) von Selektionsfeldern ein eigener Block (B1, B2 ...) im Leitbaken-Telegramm zugeordnet wird, wobei zu Beginn eines jeden Blockes ein Synchronisierzeichen (SYN) und zu Ende eine zyklische Blocksicherung (ZYB) ausgesendet wird.
- 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich für Selektionsfelder im inneren Bereich des Selektionsnetzes genaue Weginformationen in Form von Leitvektoren übertragen werden, während für Selektionsfelder im äußeren Bereich des Selektionsnetzes jeweils lediglich ein Selektionsfeld des inneren Bereiches als Zwischenziel codiert übertragen wird.1 30013/066
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