EP1172276A1 - Position dependent information presentation device in a railway vehicle - Google Patents
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- EP1172276A1 EP1172276A1 EP01117055A EP01117055A EP1172276A1 EP 1172276 A1 EP1172276 A1 EP 1172276A1 EP 01117055 A EP01117055 A EP 01117055A EP 01117055 A EP01117055 A EP 01117055A EP 1172276 A1 EP1172276 A1 EP 1172276A1
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Classifications
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Definitions
- the invention relates to a device for location-dependent presentation of information in one track-guided vehicle according to the genre of the independent Claim.
- the device according to the invention for location-dependent Presentation of information in a guided tour Vehicle with the features of the independent claim has the advantage that a measuring device for Determination of the location self-sufficient and therefore independent of other systems. This makes it advantageous possible, the device according to the invention both above ground as well as underground for track-guided vehicles Presentation of location-dependent information use.
- Another advantage is that the track-guided No changes need to be made to the vehicles to use the device according to the invention. It’s because of that Measuring principle using acceleration sensors and possibly a rotation rate sensor that has no connection to a component in the powertrain of the track-guided Vehicle or to an external transmitter.
- an additional one Yaw rate sensor is used to measure angular acceleration, that the vehicle experiences, to measure and thereby Determine height difference.
- the measured acceleration values directly with stored acceleration values are compared to determine the location of the track-guided vehicle. This enables a very simple evaluation of the measurement.
- speed values are stored, which are necessary for the extraction of a Route profile are easy to determine, with the measured acceleration values in a simple manner in Speed values are converted.
- path lengths are stored are compared to the acceleration value be used.
- Path lengths are very simple of a tachometer so that the route profile is very easy to determine.
- the measured Acceleration values can be very simple through two Integration can be converted into path lengths so that a simple comparison of the stored path lengths and the measured path lengths is possible.
- those are to be presented Information by means of a receiving device and / or received at a transmitting / receiving station, temporarily stored and then depending on the location of the track-guided Shown vehicle. Since the device according to the invention is particularly intended for use underground the receipt of this information only for days or in close to certain transmitters that are placed underground are possible. These transmitters then act as repeaters.
- the to be displayed Information is already stored in a memory. So the whole system from location to for display independent of external systems.
- the transmitting / receiving station the location of the device located in a vehicle for public transport is reported to a central office, whereby a Fleet management and an overview of the current one Distribution of vehicles are made possible.
- FIG. 1 shows a block diagram of a Device according to the invention with a DMB receiver
- figure 2 shows a device according to the invention with a mobile radio device
- FIG. 3 shows an arrangement of acceleration sensors in the three dimensions.
- GPS receivers cannot work underground because the GPS signals sent by satellites that Do not penetrate earth and into the subway shafts coupled signals are too weak. GPS is a worldwide used system for location determination, whereby the Signals from four satellites are used to transmit of a GPS receiver to calculate a location.
- the Device according to the invention which is in a vehicle located, acceleration sensors and possibly Rotation rate sensors to by means of a stored Reference value or range and this measured Acceleration value or range in amount and direction to determine the location.
- Piezoelectric sensors are available as acceleration sensors Sensors and mass spring systems.
- Mass spring systems are in of micromechanics, often used in the manufacture of Sensors is used, a semiconductor membrane that the Function of the mass takes over and the membrane is by means of Arms made of semiconductor material, the arms being the Take over the function of the spring.
- the membrane sits with one certain distance above a conductive or semi-conductive Area so that there is a capacitor. Now change one then occurring acceleration the position of the membrane capacity also changes.
- Using a simple Evaluation circuit will change the capacity in simple way, preferably by means of an oscillator, determined and output as a measured value.
- FIG 1 is a block diagram of an inventive Device specified.
- the device has a DMB (Digital Multimedia Broadcasting) - Receiver 16 and one Location 17 on.
- the location 17 points a sensor system 1, a processor 2 and a memory 4.
- the DMB receiver 16 has an antenna 6, one Receiving device 5, a DMB server 7, a memory 3 and a display 8.
- the sensor system 1 is connected to the processor 2 Data input connected. Via a data input / output the processor 2 is connected to the memory 4. At one Processor 2 is the first data input of DMB server 7 connected. The DMB server 7 is via a data output connected to the display 8. Via a second data input of the DMB server 7 is the receiving device 5 connected. The is via a data input / output Memory 3 connected to the DMB server 7. The antenna 6 is to the receiving device 5 via a data input Receiving device 5 connected.
- the sensor system 1 has acceleration sensors in three Dimensions. This will accelerate everyone Directions determined. This allows a clear assignment of the location if this reading as a Acceleration vector with one in memory 4 stored reference value or range is compared.
- three acceleration sensors too can alternatively use the acceleration vector in the z direction be replaced by a rotation rate sensor.
- Rotation rate sensor measures the angular acceleration, so that a Rotational movement for example up or down is detected.
- the rotation rate sensor can, for example, on the Principle of the tuning fork.
- the Tuning forks made to vibrate.
- the processor 2 compares the measured Acceleration value as a vector with a reference value that is stored in the memory 4. Around the reference value is an error tolerance range by means of a threshold value in which the reference value is recognized as reached becomes.
- the processor 2 has a timer with which the Processor 2 has a counter to the measured Accurately assign the acceleration value over time. in the Memory 4 is namely a series of previously determined Measured values that allow a time-dependent comparison, to clearly determine the location. To the To carry out a comparison, the processor 2 therefore proceeds from last value stored in memory 4, with the still no comparison was made.
- the measured in the further course of time Acceleration value is as long as with the following, in Memory 4 values compared until the Difference falls below a predetermined threshold. Then the error is so small that from a match is spoken.
- the memory 4 can not be here writable memory to be executed, since in vehicles for public transport, the routes for not change certain vehicles and, if so, the Case, then simply the appropriate one Storage medium is replaced. Offer as storage media CD-ROMs or DVDs, but they are also rewritable hard disk space possible.
- the measured values stored in the memory 4 are either as acceleration values. Then the comparison is very good simple, or the values stored in memory 4 are as speed values. This enables easy Determination of the route profile.
- the speedometer or one other speed measurements are made during departure the route used to determine this departure schedule.
- the acceleration value measured by means of the sensor system 1 must then be integrated once by the processor 2 to the Acceleration value into a speed value convert, where the starting point of the trip is the Supplies constraints.
- They in memory 4 stored reference values as path lengths is one double integration of the acceleration values necessary. The path length determination is the easiest way to get one Determine route map.
- the processor 2 will DMB server 7 communicated.
- the DMB server 7 then loads the memory 3 information from this location by means of the display 8 are to be shown. For that he prepares DMB server 7 before the loaded data.
- the display 8 lies here as a screen.
- a location is recognized feedback is sent to a central office.
- a radio channel is required, for example using GSM (Global System for Mobile Communication) is realized, but are also other mobile radio systems or radio barks can be used for this.
- GSM Global System for Mobile Communication
- feedback enables a fleet management and secondly a backup of the Traffic, i.e. other vehicles are informed whether a track is occupied. For that is next to the Receiving device 5 a transmitting / receiving station and an additional antenna may be necessary.
- an acoustic representation is also possible, then the DMB server 7 the ones to be displayed Information prepared for audio display. Furthermore, the graphic representation with the acoustic Playback can be combined to create a multimedia To enable representation. For the visually impaired, it can furthermore, it is provided that a tactile reproduction is made possible. Actuators are moved so that a Visually impaired by means of his hands the information too can feel, for example by playing in Braille.
- the receiving device 5 receives by means of the antenna 6 Radio signals that contain the information that is transmitted by means of the display 8 are to be shown.
- the Receiver device 5 amplifies, filters and digitizes the received signals containing the information and passes it as a digital data stream to the DMB server 7 this data is decoded and stored in memory 3.
- the Information has data that indicate from which Location they should be displayed and from which Location removed this information from the display should be.
- the memory 3 is a rewritable Memory, which is why a hard disk, a semiconductor memory or a magneto-optical memory are suitable for this.
- DAB digital Audio broadcasting
- DMB digital Broadcasting
- Multimedia data as text, image, sound and video data be transmitted.
- the DMB server 7 therefore leads to the received DMB data by the appropriate decoding.
- DAB Digital Video Broadcasting
- DRM Digital Radio Mondial
- OFDM OFDM
- GSM Global System for Mobile communications
- GPRS General Packet Radio Service
- UMTS Universal Mobile Telecommunication System
- the device according to the invention with a Mobile device shown as a block diagram.
- the device according to the invention has a mobile radio device 22 and the location 17 on.
- the mobile radio device 22 has an antenna 18, a transmitting / receiving station 19, a Signal processor 20, memory 23 and display 21 on.
- the location 17 has the sensor 1, the Processor 2 and memory 4.
- the sensor system 1 is at the data input of the processor 2 connected.
- the memory 4 is via a data input / output connected to the processor 2.
- the processor 2 is connected to a data input of the signal processor 20. Via a first data input / output of the signal processor 20 the transmitting / receiving station 19 is connected. About one The second data input / output of the signal processor 20 is the Memory 23 connected. To a data output of the Signal processor 20, the display 21 is connected.
- the functioning of the location determination 17 is as for Figure 1 described.
- the signal processor 20 receives the current location of processor 2, then the Signal processor 20 by means of the transmitting / receiving station 19 and the antenna 18 those to be displayed for the location Information from a central data source every now and then decodes the received data and then stores it in memory 23 temporarily. Then the signal processor 20 prepares the information for the display on the display 21 to then pass the information to the display 21, so that the information can be displayed.
- the Memory 23 acts primarily as a buffer here, but it can be used like used in Figure 1 as a buffer for information which are retrieved and decoded in advance.
- Acceleration sensors are shown in FIG three dimensions are arranged.
- a coordinate system 10 specifies how the coordinate axes are.
- On Acceleration sensor 9 is arranged in the Y direction
- Output signal 13 goes to one at sensor system 1 connected electronics 24, namely at the first Data input so that this output signal is amplified and is digitized.
- An acceleration sensor 12 is in the X direction arranged, its output signal 14 goes to the Sensor 1 connected electronics 24, specifically at their second data input to be amplified and digitized become.
- An acceleration sensor 11 is in the Z direction arranged. Its output signal 15 goes to the sensor system 1 connected electronics 24 and that at their third Data input to be amplified and digitized.
- the Electronics 24 as part of the sensor system 1 is then sent to the Processor 2 connected.
- the Acceleration sensors supplemented by a rotation rate sensor , or can be one of the Acceleration sensors replaced by the rotation rate sensor become.
- an update of the information to be displayed are then omitted to a receiving device and a transmitting / receiving station is waived.
- the information will then loaded from a memory already at the start of the journey has all the information to be displayed.
- the processor 2 and the DMB server 7 or the Signal processor 20 can each be in one block be integrated.
Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur standortabhängigen Darstellung von Informationen in einem spurgeführten Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.The invention relates to a device for location-dependent presentation of information in one track-guided vehicle according to the genre of the independent Claim.
Es ist bereits aus H. Kowalski und E. Kalkbrenner: Fernsehen im Zug - Ein "Digital Multimedia Broadcasting" (DMB) Pilotprojekt bei der DB AG. Eisenbahntechnische Rundschau Darmstadt, Heft Jan./Febr. 99, S. 69-73 bekannt, daß in einem spurgeführtenen Fahrzeug eine standortabhängige Darstellung von Informationen verwirklicht wurde, indem der Standort mittels eines GPS (Global Positioning System)Empfängers bestimmt wurde. Zur Übertragung von Fernsehsignalen wurde ein DMB-System verwendet.It is already from H. Kowalski and E. Kalkbrenner: television on the train - A "Digital Multimedia Broadcasting" (DMB) Pilot project at DB AG. Railway technical review Darmstadt, Issue Jan./Febr. 99, pp. 69-73 known that in a track-guided vehicle a location-dependent Presentation of information was realized by the Location using a GPS (Global Positioning System) receiver was determined. For the transfer of A DMB system was used for television signals.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur standortabhängigen Darstellung von Informationen in einem spurgeführten Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine Meßvorrichtung zur Bestimmung des Standorts autark und damit unabhängig von anderen Systemen ist. Dadurch wird es vorteilhafter Weise möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl oberirdisch als auch unterirdisch für spurgeführte Fahrzeuge zur Darstellung von standortabhängigen Informationen einzusetzen.The device according to the invention for location-dependent Presentation of information in a guided tour Vehicle with the features of the independent claim has the advantage that a measuring device for Determination of the location self-sufficient and therefore independent of other systems. This makes it advantageous possible, the device according to the invention both above ground as well as underground for track-guided vehicles Presentation of location-dependent information use.
Weiterhin ist von Vorteil, daß an den spurgeführten Fahrzeugen keine Veränderungen gemacht werden müssen, um die erfindungsgemäße Vorrichtung einzusetzen. Das liegt an dem Meßprinzip mittels Beschleunigungssensoren und gegebenenfalls einem Drehratensensor, die keine Verbindung zu einer Komponente im Antriebsstrang des spurgeführten Fahrzeugs oder zu einem äußeren Sender haben müssen.Another advantage is that the track-guided No changes need to be made to the vehicles to use the device according to the invention. It’s because of that Measuring principle using acceleration sensors and possibly a rotation rate sensor that has no connection to a component in the powertrain of the track-guided Vehicle or to an external transmitter.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.By those listed in the dependent claims Measures are advantageous training and Improvements to those specified in the independent claim Device possible.
Besonders vorteilhaft ist, dass bei Beschleunigungssensoren, die in zwei Dimensionen eingesetzt werden, zusätzlich ein Drehratensensor verwendet wird, um die Winkelbeschleunigung, die das Fahrzeug erfährt, zu messen und um damit ein Höhenunterschied zu ermitteln.It is particularly advantageous that with acceleration sensors, which are used in two dimensions, an additional one Yaw rate sensor is used to measure angular acceleration, that the vehicle experiences, to measure and thereby Determine height difference.
Es ist in einer Weiterbildung der Erfindung von Vorteil, daß die gemessenen Beschleunigungswerte direkt mit abgespeicherten Beschleunigungswerten verglichen werden, um den Standort des spurgeführten Fahrzeugs festzustellen. Dies ermöglicht eine sehr einfache Auswertung der Messung.It is advantageous in a development of the invention that the measured acceleration values directly with stored acceleration values are compared to determine the location of the track-guided vehicle. This enables a very simple evaluation of the measurement.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, daß Geschwindigkeitswerte abgespeichert sind, die für eine Gewinnung eines Streckenprofils einfach zu ermitteln sind, wobei die gemessenen Beschleunigungswerte in einfacher Weise in Geschwindigkeitswerte umgerechnet werden.In addition, it is advantageous that speed values are stored, which are necessary for the extraction of a Route profile are easy to determine, with the measured acceleration values in a simple manner in Speed values are converted.
Des weiteren ist es von Vorteil, daß Weglängen abgespeichert sind, die zu dem Vergleich mit dem Beschleunigungswert herangezogen werden. Weglängen sind sehr einfach mittels eines Tachometers ermittelbar, so daß das Streckenprofil sehr einfach zu ermitteln ist. Die gemessenen Beschleunigungswerte können sehr einfache durch zweimalige Integration in Weglängen umgerechnet werden, so daß ein einfacher Vergleich der abgespeicherten Weglängen und der gemessenen Weglängen möglich ist.It is also advantageous that path lengths are stored are compared to the acceleration value be used. Path lengths are very simple of a tachometer so that the route profile is very easy to determine. The measured Acceleration values can be very simple through two Integration can be converted into path lengths so that a simple comparison of the stored path lengths and the measured path lengths is possible.
In einer Weiterbildung der Erfindung werden darzustellende Informationen mittels einer Empfangsvorrichtung und/oder einer Sende-/-Empfangsstation empfangen, zwischengespeichert und dann in Abhängigkeit von dem Standort des spurgeführten Fahrzeugs dargestellt. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere für den Einsatz unter Tage vorgesehen ist, ist der Empfang von diesen Informationen nur über Tage oder in der Nähe von bestimmten Sendern, die unterirdisch platziert sind, möglich. Diese Sender wirken dann als Repeater.In a further development of the invention, those are to be presented Information by means of a receiving device and / or received at a transmitting / receiving station, temporarily stored and then depending on the location of the track-guided Shown vehicle. Since the device according to the invention is particularly intended for use underground the receipt of this information only for days or in close to certain transmitters that are placed underground are possible. These transmitters then act as repeaters.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, daß die darzustellenden Informationen bereits in einem Speicher bevorratet sind. Damit ist das ganze System von der Standortbestimmung bis zur Darstellung unabhängig von äußeren Systemen.In addition, it is advantageous that the to be displayed Information is already stored in a memory. So the whole system from location to for display independent of external systems.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass mittels der Sende-/-Empfangsstation der Standort der Vorrichtung, die sich in einem Fahrzeug für den öffentlichen Personenverkehr befindet, einer Zentrale gemeldet wird, wodurch ein Flottenmanagement und eine Übersicht über die aktuelle Verteilung der Fahrzeuge ermöglicht werden. It is also advantageous that the transmitting / receiving station the location of the device located in a vehicle for public transport is reported to a central office, whereby a Fleet management and an overview of the current one Distribution of vehicles are made possible.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem DMB-Empfänger, Figur 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Mobilfunkgerät und Figur 3 eine Anordnung von Beschleunigungssensoren in den drei Dimensionen.Embodiments of the invention are in the drawing shown and in the following description explained. 1 shows a block diagram of a Device according to the invention with a DMB receiver, figure 2 shows a device according to the invention with a mobile radio device and FIG. 3 shows an arrangement of acceleration sensors in the three dimensions.
In spurgeführten Fahrzeugen, wie es Eisenbahnen, Magnetschwebebahnen, U-Bahnen und Straßenbahnen sind, hilft eine standortgebundene Darstellung von Informationen, den Fahrgästen, insbesondere ortsunkundigen Fahrgästen, ihr Ziel zu erreichen. In vielen Großstädten sind Teile des Schienennetzes des öffentlichen Nahverkehrs unter Tage. Unterirdisch können jedoch GPS-Empfänger nicht arbeiten, da die GPS-Signale, die von Satelliten gesendet werden, die Erde nicht durchdringen und in die U-Bahnschächte eingekoppelte Signale zu schwach sind. GPS ist ein weltweit eingesetztes System zur Standortbestimmung, wobei die Signale von vier Satelliten verwendet werden, um mittels eines GPS-Empfängers einen Standort zu berechnen.In track-guided vehicles such as railways, Magnetic levitation trains, subways and trams are helping a location-based presentation of information, the Passengers, especially passengers unfamiliar with the area, their destination to reach. In many large cities, parts of the Underground rail network. However, GPS receivers cannot work underground because the GPS signals sent by satellites that Do not penetrate earth and into the subway shafts coupled signals are too weak. GPS is a worldwide used system for location determination, whereby the Signals from four satellites are used to transmit of a GPS receiver to calculate a location.
Es ist auch weiterhin notwendig, eine Standortbestimmung durchzuführen, ohne eine Meßeinrichtung einzurichten, die eine Veränderung an einem spurgeführten Fahrzeug mit sich bringt. Solch eine Veränderung würde einen erhöhten Aufwand und technische Probleme verursachen. Daher weist die erfindungsgemäße Vorrichtung, die sich in einem Fahrzeug befindet, Beschleunigungssensoren und gegebenenfalls Drehratensensoren auf, um mittels eines abgespeicherten Referenzwertes bzw. -bereichs und dieses gemessenen Beschleunigungswertes bzw. -bereichs in Betrag und Richtung den Standort zu bestimmen.It is still necessary to determine the location carry out without setting up a measuring device, the a change in a track-guided vehicle brings. Such a change would involve increased effort and cause technical problems. Therefore, the Device according to the invention, which is in a vehicle located, acceleration sensors and possibly Rotation rate sensors to by means of a stored Reference value or range and this measured Acceleration value or range in amount and direction to determine the location.
Als Beschleunigungssensoren bieten sich piezoelektrische Sensoren und Massefedersysteme an. Massefedersysteme sind in der Mikromechanik, die häufig für die Herstellung von Sensoren eingesetzt wird, eine Halbleitermembran, die die Funktion der Masse übernimmt und die Membran wird mittels Armen aus Halbleitermaterial gehalten, wobei die Arme die Funktion der Feder übernehmen. Die Membran sitzt mit einem gewissen Abstand über einer leitenden oder halbleitenden Fläche, so daß ein Kondensator vorliegt. Verändert nun eine auftretende Beschleunigung die Position der Membran, dann ändert sich auch die Kapazität. Mittels einer einfachen Auswerteschaltung wird die Änderung der Kapazität in einfacher Weise, vorzugsweise mittels eines Oszillators, ermittelt und als Meßwert ausgegeben.Piezoelectric sensors are available as acceleration sensors Sensors and mass spring systems. Mass spring systems are in of micromechanics, often used in the manufacture of Sensors is used, a semiconductor membrane that the Function of the mass takes over and the membrane is by means of Arms made of semiconductor material, the arms being the Take over the function of the spring. The membrane sits with one certain distance above a conductive or semi-conductive Area so that there is a capacitor. Now change one then occurring acceleration the position of the membrane capacity also changes. Using a simple Evaluation circuit will change the capacity in simple way, preferably by means of an oscillator, determined and output as a measured value.
In Figur 1 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung angegeben. Die Vorrichtung weist einen DMB
(Digital Multimedia Broadcasting)- Empfänger 16 und eine
Standortbestimmung 17 auf. Die Standortbestimmung 17 weist
eine Sensorik 1, einen Prozessor 2 und einen Speicher 4 auf.
Der DMB-Empfänger 16 weist eine Antenne 6, eine
Empfangsvorrichtung 5, einen DMB-Server 7, einen Speicher 3
und eine Anzeige 8 auf.In Figure 1 is a block diagram of an inventive
Device specified. The device has a DMB
(Digital Multimedia Broadcasting) -
Die Sensorik 1 ist mit dem Prozessor 2 über dessen
Dateneingang verbunden. Über einen Datenein-/-ausgang ist
der Prozessor 2 mit dem Speicher 4 verbunden. An einen
ersten Dateneingang des DMB-Servers 7 ist der Prozessor 2
angeschlossen. Über einen Datenausgang ist der DMB-Server 7
mit der Anzeige 8 verbunden. Über einen zweiten Dateneingang
des DMB-Servers 7 ist die Empfangsvorrichtung 5
angeschlossen. Über einen Datenein-/-ausgang ist der
Speicher 3 an den DMB-Server 7 angeschlossen. Die Antenne 6
ist an die Empfangsvorrichtung 5 über einen Dateneingang der
Empfangsvorrichtung 5 angeschlossen.The sensor system 1 is connected to the processor 2
Data input connected. Via a data input / output
the processor 2 is connected to the memory 4. At one
Processor 2 is the first data input of DMB server 7
connected. The DMB server 7 is via a data output
connected to the display 8. Via a second data input
of the DMB server 7 is the
Die Sensorik 1 weist Beschleunigungssensoren in drei Dimensionen auf. Damit werden Beschleunigungen in allen Richtungen ermittelt. Dies erlaubt eine eindeutige Zuordnung des Standorts, wenn dieser Meßwert als ein Beschleunigungsvektor mit einem im Speicher 4 abgespeicherten Referenzwert bzw. -bereich verglichen wird. Eine an die Sensorik 1 angeschlossene Elektronik, mit der die Meßwerte verstärkt und digitalisiert werden, führt dazu, daß ein digitaler Datenstrom von der Sensorik 1 zu dem Prozessor 2 gelangt. Anstatt drei Beschleunigungssensoren zu verwenden, kann alternativ der Beschleunigungsvektor in z-Richtung durch einen Drehratensensor ersetzt werden. Ein Drehratensensor mißt die Winkelbeschleunigung, so dass eine Drehbewegung zum Beispiel nach oben oder unten erkannt wird. Der Drehratensensor kann beispielsweise auf dem Stimmgabelprinzip aufgebaut sein. Dabei werden die Stimmgabeln zum Schwingen angeregt. Wird die Schwingungsebene aufgrund einer Drehbewegung gedreht, tritt die Corioliskraft auf. Damit wird die Drehrate ermittelt. Eine andere Möglichkeit, die Drehgeschwindigkeit zu messen, ist die Verwendung eines Laserkreisels. Bei dem Laserkreisel liegt ein Interferometer vor, das einen Phasenunterschied in Abhängigkeit von der Drehrate bei dem das Interferometer durchquerende Licht erzeugt. Dieser Phasenunterschied drückt sich in einem Intensitätsunterschied aus, der leicht mittels eines Photodetektors ermittelbar ist.The sensor system 1 has acceleration sensors in three Dimensions. This will accelerate everyone Directions determined. This allows a clear assignment of the location if this reading as a Acceleration vector with one in memory 4 stored reference value or range is compared. An electronics connected to the sensor system 1 with which the measured values are amplified and digitized, leads to that a digital data stream from the sensor system 1 to the Processor 2 arrives. Instead of three acceleration sensors too can alternatively use the acceleration vector in the z direction be replaced by a rotation rate sensor. On Rotation rate sensor measures the angular acceleration, so that a Rotational movement for example up or down is detected. The rotation rate sensor can, for example, on the Principle of the tuning fork. The Tuning forks made to vibrate. Will the Vibration plane rotated due to a rotational movement occurs the Coriolis force. The rotation rate is thus determined. Another way to measure the speed of rotation, is the use of a laser gyroscope. With the laser gyro there is an interferometer that has a phase difference in Dependence on the rotation rate at which the interferometer passing light generated. This phase difference expresses is reflected in an intensity difference that is easily determined by means of a photodetector can be determined.
Der Prozessor 2 vergleicht den gemessenen Beschleunigungswert als Vektor mit einem Referenzwert, der in dem Speicher 4 abgelegt ist. Um den Referenzwert wird mittels eines Schwellwertes ein Fehlertoleranzbereich gelegt, in dem noch der Referenzwert als erreicht erkannt wird. Der Prozessor 2 weist einen Zeitgeber auf, mit dem der Prozessor 2 einen Zähler hat, um den gemessenen Beschleunigungswert zeitlich eindeutig zuzuordnen. Im Speicher 4 liegt nämlich eine Reihe von vorher ermittelten Meßwerten vor, die einen zeitabhängigen Vergleich erlauben, um damit den Standort eindeutig festzustellen. Um den Vergleich durchzuführen, geht der Prozessor 2 also vom letzten im Speicher 4 abgespeicherten Wert aus, mit dem noch kein Vergleich durchgeführt wurde.The processor 2 compares the measured Acceleration value as a vector with a reference value that is stored in the memory 4. Around the reference value is an error tolerance range by means of a threshold value in which the reference value is recognized as reached becomes. The processor 2 has a timer with which the Processor 2 has a counter to the measured Accurately assign the acceleration value over time. in the Memory 4 is namely a series of previously determined Measured values that allow a time-dependent comparison, to clearly determine the location. To the To carry out a comparison, the processor 2 therefore proceeds from last value stored in memory 4, with the still no comparison was made.
Der im weiteren zeitlichen Verlauf gemessene Beschleunigungswert wird solange mit nachfolgenden, im Speicher 4 abgespeicherten Werten verglichen, bis die Differenz einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Dann ist der Fehler so klein, daß von einer Übereinstimmung gesprochen wird. Der Speicher 4 kann hier als nicht beschreibbarer Speicher ausgeführt sein, da bei Fahrzeugen für den öffentlichen Personenverkehr sich die Routen für bestimmte Fahrzeuge nicht ändern und, falls dies doch der Fall sein sollte, dann einfach das entsprechende Speichermedium ausgetauscht wird. Als Speichermedien bieten sich CD-ROMs oder DVDs an, es sind jedoch auch wiederbeschreibbare Festplattenspeicher möglich.The measured in the further course of time Acceleration value is as long as with the following, in Memory 4 values compared until the Difference falls below a predetermined threshold. Then the error is so small that from a match is spoken. The memory 4 can not be here writable memory to be executed, since in vehicles for public transport, the routes for not change certain vehicles and, if so, the Case, then simply the appropriate one Storage medium is replaced. Offer as storage media CD-ROMs or DVDs, but they are also rewritable hard disk space possible.
Die im Speicher 4 abgespeicherten Meßwerte liegen entweder als Beschleunigungswerte vor. Dann ist der Vergleich sehr einfach, oder die im Speicher 4 abgespeicherten Werte liegen als Geschwindigkeitswerte vor. Dies ermöglicht eine einfache Ermittlung des Streckenprofils. Der Tachometer oder eine andere Geschwindigkeitsmessung werden während der Abfahrt der Strecke benutzt, um diesen Abfahrtsplan zu ermitteln. Der mittels der Sensorik 1 gemessene Beschleunigungswert muß dann vom Prozessor 2 einmal integriert werden, um den Beschleunigungswert in einen Geschwindigkeitswert umzuwandeln, wobei der Startpunkt der Fahrt die Nebenbedingungen liefert. Liegen die im Speicher 4 gespeicherten Referenzwerte als Weglängen vor, ist eine zweifache Integration der Beschleunigungswerte notwendig. Die Weglängenermittlung ist die einfachste Methode, um einen Streckenplan zu ermitteln.The measured values stored in the memory 4 are either as acceleration values. Then the comparison is very good simple, or the values stored in memory 4 are as speed values. This enables easy Determination of the route profile. The speedometer or one other speed measurements are made during departure the route used to determine this departure schedule. The acceleration value measured by means of the sensor system 1 must then be integrated once by the processor 2 to the Acceleration value into a speed value convert, where the starting point of the trip is the Supplies constraints. Are they in memory 4 stored reference values as path lengths is one double integration of the acceleration values necessary. The path length determination is the easiest way to get one Determine route map.
Ist ein Standort erkannt, wird dies von dem Prozessor 2 dem DMB-Server 7 mitgeteilt. Daraufhin lädt der DMB-Server 7 aus dem Speicher 3 Informationen, die ab diesem Standort mittels der Anzeige 8 dargestellt werden sollen. Dafür bereitet der DMB-Server 7 die geladenen Daten vor. Die Anzeige 8 liegt hier als Bildschirm vor.If a location is recognized, the processor 2 will DMB server 7 communicated. The DMB server 7 then loads the memory 3 information from this location by means of the display 8 are to be shown. For that he prepares DMB server 7 before the loaded data. The display 8 lies here as a screen.
Alternativ ist es möglich, dass, wenn ein Standort erkannt ist, eine Rückmeldung an eine Zentrale versendet wird. Dazu ist ein Funkkanal notwendig, der beispielsweise mittels GSM (Global System for Mobile Communication) realisiert ist, aber auch andere Mobilfunksysteme oder Funkbarken sind hierfür einsetzbar. Eine Rückmeldung ermöglicht zum einen ein Flottenmanagement und zum anderen eine Sicherung des Verkehrs, d.h. andere Fahrzeuge werden darüber informiert, ob ein Gleis besetzt ist. Dafür ist dann neben der Empfangsvorrichtung 5 eine Sende-/-Empfangsstation und gegebenenfalls eine weitere Antenne notwendig.Alternatively, it is possible that if a location is recognized feedback is sent to a central office. To a radio channel is required, for example using GSM (Global System for Mobile Communication) is realized, but are also other mobile radio systems or radio barks can be used for this. On the one hand, feedback enables a fleet management and secondly a backup of the Traffic, i.e. other vehicles are informed whether a track is occupied. For that is next to the Receiving device 5 a transmitting / receiving station and an additional antenna may be necessary.
Neben einer grafischen Anzeige, wie es mit der Anzeige 8 möglich ist, ist auch eine akustische Darstellung möglich, wobei dann der DMB-Server 7 die darzustellenden Informationen für die Audiodarstellung vorbereitet. Weiterhin kann die grafische Darstellung mit der akustischen Wiedergabe kombiniert werden, um eine multimediale Darstellung zu ermöglichen. Für Sehbehinderte kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass eine taktile Wiedergabe ermöglicht wird. Dabei werden Aktoren bewegt, so dass ein Sehbehinderter mittels seiner Hände die Information auch erfühlen kann, beispielsweise durch eine Wiedergabe in Blindenschrift.In addition to a graphic display, as with display 8 is possible, an acoustic representation is also possible, then the DMB server 7 the ones to be displayed Information prepared for audio display. Furthermore, the graphic representation with the acoustic Playback can be combined to create a multimedia To enable representation. For the visually impaired, it can furthermore, it is provided that a tactile reproduction is made possible. Actuators are moved so that a Visually impaired by means of his hands the information too can feel, for example by playing in Braille.
Die Empfangseinrichtung 5 empfängt mittels der Antenne 6
Funksignale, die die Informationen aufweisen, die mittels
der Anzeige 8 dargestellt werden sollen. Die
Empfangseinrichtung 5 verstärkt, filtert und digitalisiert
die empfangenen Signale, die die Informationen aufweisen und
übergibt sie als digitalen Datenstrom dem DMB-Server 7, der
diese Daten dekodiert und im Speicher 3 abspeichert. Die
Informationen weisen Daten auf, die angeben, ab welchem
Standort sie dargestellt werden sollen und ab welchem
Standort diese Informationen von der Anzeige wieder entfernt
werden sollen. Der Speicher 3 ist ein wiederbeschreibbarer
Speicher, weshalb eine Festplatte, ein Halbleiterspeicher
oder ein magneto-optischer Speicher hierfür geeignet sind.The receiving
Um Informationen zu öffentlichen Nahverkehrsmitteln zu verteilen, bieten digitale Rundfunksysteme ausgezeichnete Möglichkeiten, solche Daten zu übertragen. DAB (Digital Audio Broadcasting) ist ein solches digitales Rundfunkverfahren, das aufgrund seiner Rahmenstruktur zur Übertragung von beliebigen Multimediadaten geeignet ist. Werden solche Multimediadaten übertragen, spricht man von DMB. DMB ist also nichts anderes als DAB, wobei Multimediadaten, als Text-, Bild-, Ton- und Videodaten übertragen werden. Der DMB-Server 7 führt daher an den empfangenen DMB-Daten die entsprechende Dekodierung durch.To get information about public transportation distribute, digital broadcasting systems offer excellent Possibilities to transfer such data. DAB (digital Audio broadcasting) is one such digital Broadcasting process, which due to its framework structure for Transfer of any multimedia data is suitable. If such multimedia data is transmitted, one speaks of DMB. So DMB is nothing more than DAB, whereby Multimedia data, as text, image, sound and video data be transmitted. The DMB server 7 therefore leads to the received DMB data by the appropriate decoding.
Neben DAB zeigen auch die bekannten digitalen Rundfunkübertragungsverfahren DVB (Digital Video Broadcasting) und DRM (Digital Radio Mondial) OFDM auf und unterscheiden sich von DAB allein im Sendefrequenzbereich, in der Rahmenstruktur und in der Übertragungsrate. Diese Verfahren erlauben jedoch auch die Übertragung von Multimediadaten. Auch Mobilfunkverfahren mit im Vergleich zu GSM verbesserter Bandbreite wie GPRS (General Packet Radio Service) oder UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) sind hierfür verwendbar. Dies wird in Figur 2 dargestellt.In addition to DAB, the well-known digital Broadcasting procedure DVB (Digital Video Broadcasting) and DRM (Digital Radio Mondial) OFDM on and differ from DAB only in the transmission frequency range, in the frame structure and in the transmission rate. This However, methods also allow the transfer of Multimedia data. Also cellular technology compared to GSM improved bandwidth like GPRS (General Packet Radio Service) or UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) can be used for this. This is shown in Figure 2 shown.
In Figur 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem
Mobilfunkgerät als Blockschaltbild dargestellt. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Mobilfunkgerät 22 und
die Standortbestimmung 17 auf. Das Mobilfunkgerät 22 weist
eine Antenne 18, eine Sende-/-Empfangsstation 19, einen
Signalprozessor 20, einen Speicher 23 und eine Anzeige 21
auf. Die Standortbestimmung 17 weist die Sensorik 1, den
Prozessor 2 und den Speicher 4 auf.In Figure 2, the device according to the invention with a
Mobile device shown as a block diagram. The
The device according to the invention has a
Die Sensorik 1 ist an den Dateneingang des Prozessors 2
angeschlossen. Der Speicher 4 ist über einen Datenein-/-ausgang
mit dem Prozessor 2 verbunden. Der Prozessor 2 ist
an einen Dateneingang des Signalprozessors 20 angeschlossen.
Über einen ersten Datenein-/-ausgang des Signalprozessors 20
ist die Sende-/-Empfangsstation 19 angeschlossen. Über einen
zweiten Datenein-/-ausgang des Signalprozessors 20 ist der
Speicher 23 angeschlossen. An einen Datenausgang des
Signalprozessors 20 ist die Anzeige 21 angeschlossen.The sensor system 1 is at the data input of the processor 2
connected. The memory 4 is via a data input / output
connected to the processor 2. The processor 2 is
connected to a data input of the
Die Funktionsweise der Standortbestimmung 17 ist so, wie für
Figur 1 beschrieben. Erhält der Signalprozessor 20 den
aktuellen Standort von dem Prozessor 2, dann ruft der
Signalprozessor 20 mittels der Sende-/-Empfangsstation 19
und der Antenne 18 die für die Standort darzustellenden
Informationen von einer zentralen Datenquelle ab und
dekodiert die empfangenen Daten, um sie dann im Speicher 23
zwischenzuspeichern. Dann bereitet der Signalprozessor 20
die Informationen für die Darstellung auf der Anzeige 21
vor, um die Informationen dann der Anzeige 21 zu übergeben,
so dass die Informationen angezeigt werden können. Der
Speicher 23 wirkt hier primär als Puffer, er kann jedoch wie
in Figur 1 als Zwischenspeicher für Informationen verwendet
werden, die voraus abgerufen und dekodiert werden.The functioning of the
In Figur 3 sind Beschleunigungssensoren dargestellt, die in
drei Dimensionen angeordnet sind. Ein Koordinatensystem 10
gibt an, wie die Koordinatenachsen liegen. Ein
Beschleunigungssensor 9 ist in Y-Richtung angeordnet, sein
Ausgangssignal 13 geht zu einer an der Sensorik 1
angeschlossenen Elektronik 24 und zwar an deren ersten
Dateneingang, damit dieses Ausgangssignal verstärkt und
digitalisiert wird. Ein Beschleunigungssensor 12 ist in X-Richtung
angeordnet, sein Ausgangssignal 14 geht an die
Sensorik 1 angeschlossene Elektronik 24 und zwar an deren
zweiten Dateneingang, um verstärkt und digitalisiert zu
werden. Ein Beschleunigungssensor 11 ist in Z-Richtung
angeordnet. Sein Ausgangssignal 15 geht an die Sensorik 1
angeschlossene Elektronik 24 und zwar an deren dritten
Dateneingang, um verstärkt und digitalisiert zu werden. Die
Elektronik 24 als Teil der Sensorik 1 wird dann an den
Prozessor 2 angeschlossen. Wie oben dargestellt können die
Beschleunigungssensoren um einen Drehratensensor ergänzt
werden, beziehungsweise kann einer der
Beschleunigungssensoren durch den Drehratensensor ersetzt
werden.Acceleration sensors are shown in FIG
three dimensions are arranged. A coordinate
Alternativ kann auch auf eine Aktualisierung der darzustellenden Informationen verzichtet werden, wobei dann auf eine Empfangsvorrichtung und eine Sende-/-Empfangsstation verzichtet wird. Die Informationen werden dann aus einem Speicher geladen, der bereits zu Fahrtbeginn alle darzustellenden Informationen aufweist. Alternatively, an update of the information to be displayed are then omitted to a receiving device and a transmitting / receiving station is waived. The information will then loaded from a memory already at the start of the journey has all the information to be displayed.
Der Prozessor 2 und der DMB-Server 7 oder der
Signalprozessor 20 können jeweils in einen Baustein
integriert sein.The processor 2 and the DMB server 7 or the
Claims (8)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10034462A DE10034462A1 (en) | 2000-07-15 | 2000-07-15 | Device for the location-dependent display of information in a track-guided vehicle |
DE10034462 | 2000-07-15 |
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EP1172276A1 true EP1172276A1 (en) | 2002-01-16 |
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ID=7649047
Family Applications (1)
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EP01117055A Withdrawn EP1172276A1 (en) | 2000-07-15 | 2001-07-13 | Position dependent information presentation device in a railway vehicle |
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DE (1) | DE10034462A1 (en) |
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- 2000-07-15 DE DE10034462A patent/DE10034462A1/en not_active Ceased
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