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Dokumentenidentifikation DE69232659T2 06.03.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0575513
Titel ELEKTRONISCHE PLAKATANZEIGE UND KOMMUNIKATIONSSYSTEM ZUR VERKEHRSÜBERWACHUNG VON FAHRZEUGEN
Anmelder ROADWISE CORPORATION, Palo Alto, Calif., US
Erfinder CONWAY, J., Ernest, Carmel, US;
DECKERT, L., James, King City, US;
RICHARDS, Russell, F., Fairfax, US
Vertreter Kohler Schmid + Partner, 70565 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 69232659
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 02.03.1992
EP-Aktenzeichen 929086304
WO-Anmeldetag 02.03.1992
PCT-Aktenzeichen PCT/US92/01936
WO-Veröffentlichungsnummer 0009217002
WO-Veröffentlichungsdatum 01.10.1992
EP-Offenlegungsdatum 29.12.1993
EP date of grant 26.06.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.03.2003
IPC-Hauptklasse H04B 1/00
IPC-Nebenklasse G08G 1/0967   G09B 29/10   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein niedrigpreisiges Kommunikationssystem zum Kommunizieren von Informationen an die Fahrer von Fahrzeugen während der Fahrt entlang einer Straße. Insbesondere bezieht sich das System auf einen Informationstransfer mittels kurzer Folgen von Mikrowellenimpulsen von unabhängigen Sendern, die an gewählten Stellen entlang Straßen angeordnet sind. Die gesendeten Signale werden vor dem Senden codiert, und decodiert, nachdem sie von in den Fahrzeugen installierten Empfängern empfangen wurden. Nach Decodieren der Impulse gewinnen die Empfänger komplette Nachrichten von einer Datenbank wieder, die als Teil des in dem Fahrzeug vorgesehenen Empfängersystems beinhaltet sind. Je nach den von dem Fahrer spezifizierten Auswahlkriterien werden die Nachrichten angezeigt oder hörbar wiedergegeben. Die Nachrichten können decodiert werden und in jeglicher Sprache, die der Fahrer für die Datenbank an Bord ausgewählt hat, angezeigt oder wiedergegeben werden.

Stand der Technik

Amerikaner verbringen bis zu zehn Prozent oder mehr ihrer Wachzeit auf der Fahrt zwischen Zuhause, Arbeit, Schule und Einkaufseinrichtungen. Außerdem verbringen sie viel mehr Stunden auf den Autobahnen für Freizeitfahrten. Dies stellt eine wesentliche Möglichkeit für Werbeleute dar, ihre potentiellen Kunden durch Werbung entlang der Straße zu erreichen. In der Vergangenheit wurde solche Werbung durch Plakate kommuniziert, die entlang den Autobahnen angeordnet waren. Diese Werbung findet zu einem Zeitpunkt statt, wenn die Fahrer am ehesten reagieren. Oft reagiert der Fahrer direkt auf diese Werbung, indem er die Autobahn verlässt und die Einrichtung besucht, die geworben hat. Die Fähigkeit, eine Nachricht zum genau richtigen Zeitpunkt zu kommunizieren, zu dem der Empfänger gewillt ist zu reagieren, ist das Ziel eigentlich aller kommerzieller Kommunikation. Wenn der Werber direkte Kontrolle über die Zeitgebung der Werbeübertragung hat, kann die Effektivität der Werbung direkter beobachtet und in Beziehung gebracht werden.

An vielen Orten jedoch ist Plakatierung entlang der nationalen Autobahnen verboten und wird wahrscheinlich an viel mehr Stellen verboten werden aufgrund der heutigen Umwelt- und ästhetischen Bedenken. Deshalb ist ein billiges und bequemes Verfahren zur Kommunikation von Dienstleistungsinformationen extrem erwünscht, das die ortsspezifische Plakatierung ersetzen soll.

Wichtiger ist vielleicht, dass der Fahrer eine Straßenverkehrsregelungs- und Beratungsinformationen braucht, um sicher und effektiv an sein oder ihr Ziel zu gelangen. Ein System zur Kommunikation von momentaner Straßensicherheitsinformation, wie Geschwindigkeitsbegrenzung, Straßenzustand, Verkehrsdichte, Unfälle und andere Behinderungen in Verkehrsfluss in einfach aufzunehmender Form würden den Fahrer unterstützen, sich auf potentielle Probleme sicher einzustellen. Damit diese Art von Information nützlich ist, muss sie sowohl genau als auch rechtzeitig sein. Es ist bei Autobahn-Hinweisschildern oft der Fall, dass die Fahrer sie übersehen, weil sie vom restlichen Verkehr behindert werden, aufgrund von Sichtbehinderungen wie Regen, Schnee oder Nebel, oder die Aufmerksamkeit des Fahrers ist zum Zeitpunkt, wenn das Signal lesbar ist, woanders hin gerichtet.

In ähnlicher Weise würde eine Navigationsinformation, wie die Nähe von gewünschten Ausfahrten von gebührenpflichtigen Autostraßen oder Abzweigungen der momentanen Straße den Fahrer unterstützen, sich effektiv und sicher auf die Richtungsänderungen vorzubereiten und diese auszuführen. Somit sind Navigationssysteme an Bord, die automatisch den momentanen Ort des Fahrzeugs feststellen und Weisungen zu einem gewünschten Ziel bereitstellen, um den Fahrer bei der Fahrt in unbekannten Gebieten zu unterstützen, ebenfalls erwünscht.

Eine Verbesserung auf dem Gebiet, Verkehr und kommerzielle Informationen an Fahrer zu kommunizieren war Gegenstand von zahlreichen Versuchen in der Vergangenheit. Das US-Patent 3,899,671 (Stover) offenbart ein Automobil-Kommunikationssystem, welches aus Radiosendestationen besteht, die entlang Autobahnen angeordnet sind und Empfangs- Vorrichtungen, die in den Fahrzeugen angeordnet sind, so dass der Fahrer Informationen empfangen kann, die für den Ort des Senders wichtig sind. Stover offenbart weiterhin, dass der Fahrer eine Vorrichtung in dem Fahrzeugsystem bezüglich der Autobahn, auf der der Fahrer fahren will instruieren kann oder zur Auswahl bestimmter Arten von Informationen von der Übertragung.

Das von Stover offenbarte System verwendet eine Sendeeinrichtung, die Signale überträgt, die detaillierte Informationen enthalten, die für den Ort des Senders wichtig sind. Solche Informationen können Verkehrssteuersignale, Kreuzungen und Ausfahrten oder Autobahn-Identifikationsnachrichten betreffen. Diese Informationen werden in einer Speichervorrichtung gespeichert, die mit dem Sender verbunden ist, und zyklisch gesendet.

Diese Informationen werden durch in dem Fahrzeug angebrachte Empfangseinrichtungen empfangen und selektiv entsprechend den von dem Bediener gelieferten Anweisungen ausgegeben. Die gewünschten Informationen werden dem Fahrer dann entweder in hörbarem oder sehbarem Format präsentiert. Der Datenprozessor in dem Fahrzeug muss warten, bis die gewünschten Informationen an ihn übertragen werden, bevor die Informationen ausgewählt und präsentiert werden. Dies begrenzt die Zeit, die der Sender hat, um einen Informationszyklus abzuschließen. Wenn der Sendezyklus verlängert wird, muss die Sendeleistung gesteigert und die Sendezeit verlängert werden, um sicherzustellen, dass die Informationen zuverlässig empfangen werden, bevor das Fahrzeug den Sender passiert. Die Übertragungssender müssen getrennt werden, entweder bezüglich Raum, Zeit oder Frequenz, um eine gegenseitige Störung zu vermeiden.

Stover lehrt, dass die von dem System gesendeten Informationen in Echtzeit geändert werden können, indem entfernte Sensoren mit dem Sendereingang verbunden werden. Eine von Stover vorgeschlagene Anwendung besteht darin, Sensoren hinzuzufügen, die den Status der Verkehrssignale detektieren, die den Verkehr über die Position des Senders hinaus beeinträchtigen. Diese Informationen werden dann verwendet, um auf geeignete Nachrichten in der Sender-Datenbank zuzugreifen. Stover schlägt jedoch nicht vor, nicht routinemäßige Informationen wie Änderung der Autobahnbedingungen oder Verkehrsmuster in das Übertragungssignal in interaktiver Echtzeit miteinzubeziehen. Stover schlägt auch nicht vor, kommerzielle Nachrichten in das System miteinzubeziehen.

US-Patent 4,481,584 (Holland) offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Autobahninformationen mittels eines Mikroprozessors und einer Einsteck- Datenkassette. Die Einsteck-Kassette speichert permanent in digitaler Form eine Vielzahl von Daten, die sich auf Dienstleistungen beziehen sowie andere wichtige Informationen, die entlang einer gewählten Straße zur Verfügung stehen. Alle diese Daten sind entsprechend Distanz- oder Meilen-Markieranzeigen entlang der Straße indiziert. Eine Tastatur dient als Dateneingabeeinrichtung für den Fahrer, um die gewünschte Ortsinformation manuell einzugeben, die erforderlich ist, um den Abschnitt der Autobahn zu bezeichnen, für den er oder sie Autobahninformationen benötigt. Bei Verwendung muss der Fahrer dem Computer den momentanen Ort des Fahrzeugs relativ zu einer Autobahn-Meilenmarkierung und die momentane Fahrtrichtung manuell bereitstellen. Wenn der Fahrer aus welchen Gründen auch immer den Ort der momentanen Position des Fahrzeugs nicht bestimmen kann, muss er warten, bis er die nächste Meilenmarkierung sieht, wodurch er jedoch möglicherweise relevante gewünschte Informationen verliert. Das System mag auch die Auswahl der Art der gewünschten Informationen ermöglichen. Holland lehrt jedoch nicht, daß der Fahrer die Art von Informationen, die für jeden Ort gewünscht sind, vorab auswählt sondern daß ein kompletter Satz von unterschiedlichen Instruktionen für jeden Ort vorgesehen sein muß.

Der Computer bei Holland kombiniert diese Informationen mit den Daten im Speicher und liefert die programmierte Antwort. Das System gewinnt alle gespeicherten Informationen wieder, die sich auf die Dateneingabe durch den Fahrer beziehen und sieht eine visuelle Anzeigeeinrichtung und/oder Syntheseeinrichtung für hörbare Sprache zum Übertragen der Informationen an den Fahrer vor.

Das bei Holland beschriebene Datenspeichermodul kann eine Einsteck- Magnetscheibe, Band oder Laserscheibe sein, die mit den verfügbaren oder gewünschten Informationen auf einer Autobahn oder Autobahnsystem programmiert wurde. Holland schlägt vor, die Datenmodule durch staatliche oder interstaatliche Autobahnsysteme einzurichten. Die in dem Speicher enthaltenen Informationen beziehen sich auf den Zeitpunkt, zu dem das Modul programmiert wird. Holland schlägt kein Verfahren zum Bereitstellen einer Echtzeit-Aktualisierung oder schnelle Revision der für den Fahrer erhältlichen Informationen vor, noch dass komplette Nachrichten aus Informationen, die in der Datenbank existieren, zusammengesetzt werden.

US-Patent 4,816,827 (Baloutch et al.) offenbart ein System zum Senden von Signalen zum Aktivieren von hörbaren Nachrichten in Verbindung mit Verkehrzeichen. Baloutch beschreibt einen Infrarotsender, welcher ein codiertes Signal, welches für die Art von Verkehrssignal speziell ist, überträgt. Der Sender wird von einem Tondetektor ausgelöst, welcher die Annäherung eines Fahrzeugs detektiert. Ein Empfänger in dem Fahrzeug empfängt und überträgt den Code in ein hörbares Signal, speziell für die Art von Verkehrsschild oder -signal. Baloutch offenbart weiterhin, dass ein zusätzliches codiertes Signal wie erforderlich fern-aktiviert werden mag, um eine Warnung bezüglich der kommenden Verkehrsbedingungen bereitzustellen. Unter anderen Nachteilen, da Infrarotsignale durch Regen, Schnee, dichten Nebel oder andere feuchte Atmosphärenbedingungen zerstreut werden, würde dieses System nur bei relativ klarer Atmosphäre gut funktionieren.

Das US-Patent 4,023,017 (Ceseri) offenbart ein komplexes Verkehrskontrollsystem mit Verwendung von Detektorgruppen, um Verkehrsbedingungen festzustellen, einen zentralen Steuercomputer, und ein Kommunikationssystem zum Kommunizieren von codierten und klaren Nachrichten zwischen den Detektoren, Verkehrswarnzeichen entlang der Straße und Empfängern in Fahrzeugen. Ceseri beschreibt ein System, bei welchem die Detektoren an Pfosten entlang einer Autobahn gruppiert sind und Fahrzeugbewegung und Umgebungsumweltinformationen feststellen. Informationen, wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Verkehrsdichten, Niederschlag, und Temperatur werden von Detektoren gesammelt und über Kabel oder Funkwellen an ein zentrales Berechnungssystem übertragen. Der zentrale Computer stellt fest, ob diese Parameter zusammen mit Autobahnkonstruktionsinformationen, wie Qualität, Anzahl der Spuren und Straßenoberfläche innerhalb des erwarteten Bereichs liegen. Kombinationen dieser Faktoren, die nicht innerhalb der vorbestimmten Parameter liegen, werden von dem zentralen Computer verwendet, um Warnsignale zu aktivieren und Kontrollpersonal zu warnen, dass es Probleme geben kann. Das Kontrollpersonal ergreift dann die erforderlichen Aktionen, wie Anschalten von Warnsignalen oder Senden von Warnungen an in Fahrzeugen montierte Empfänger. Audio- oder Videogeräte, die den Empfängern zugeordnet sind, warnen die Fahrer vor den unnormalen Bedingungen.

Die US-Patente 4,527,155 (Yamaki et al.) und 4,937,570 (Matsukawa et al.) richten sich auf die Präsentation von Daten von in Fahrzeugen angebrachten Navigationssystemen an den Fahrer. Yamaki verwendet einen Computer, der mit Koordinatendaten und der Richtung eines Fahrtsensors versorgt wird, um visuelle Daten zur Präsentation an den Bediener zu rotieren. Yamaki offenbart ein Verfahren zum Rotieren von diagrammatischen Anzeigen, d. h. eine "Karte", so dass die Fahrtrichtung immer in einer Richtung präsentiert wird, während gleichzeitig die Kartenmarkierungen in einem aufrechten leicht zu lesenden Format präsentiert werden.

Matsukawa offenbart eine Routenführungsanzeigevorrichtung, die Signale von einem Bordcomputer, welcher einen externen Speicher verwendet, der mit Kartendaten programmiert ist, einer Eingabevorrichtung, die die Start- und Zielpunkte anzeigt, und Richtungs- und Distanzsensoren empfängt. Die Anzeige liefert in einem dreidimensionalen Diagramm visuelle Anzeige der entsprechenden Fahrtrichtung an Kreuzungen zwischen dem Startpunkt und dem Ziel.

Das US-Patent 3,105,119 (Cory, Jr. et al.) offenbart ein Autobahn- Kommunikationssystem, bei welchem ein duales Sendersystem verwendet wird, um zuerst einen Empfänger freizugeben mit einem Auslösesignal in einem Frequenzband gefolgt von einem Nachrichtensignal in einem anderen Band. Das Kommunikationssystem überträgt ganze Nachrichten an den Empfänger in dem Fahrzeug. Weder lehrt noch schlägt Cory vor, wie die Anzahl an Nachrichten, die an den Fahrer übertragen werden, gesteigert werden kann.

Das US-Patent 3,105,120 (Hanysz) offenbart ein Autobahn-Kommunikationssystem, welches Nachrichten an Fahrzeuge überträgt, die entlang einer Straße fahren, mittels einer dualen Senderanordnung. Hanysz beschreibt, wie ein erster Sender ein Signal bereitstellt, welches einen Empfänger in einem Fahrzeug freigibt, das dadurch vorbereitet wird, um die Informationen zu empfangen, die von einem zweiten Sender übertragen werden. Hanysz schlägt jedoch nicht vor, wie ein einzelner Sender Signale in nur eine Richtung an einen Empfänger bereitstellen könnte.

US-Patent 4,630,209 (Saito et al.) offenbart ein System auf Fahrzeugbasis zum elektronischen Präsentieren einer Karte des Gebiets, in welchem der Fahrer sich befindet, an den Fahrer. Dies liefert dem Fahrer Informationen darüber, wo Straßen, Kreuzungen etc. sich in Bezug zueinander befinden. Saito schlägt jedoch nicht vor, wie der Fahrer sicherstellen kann, wo er sich in Bezug auf einen bestimmten Punkt auf der elektronischen Karte befindet.

Das US-Patent 4,190,819 (Burgyan) offenbart ein programmierbares Automobil- Informationssystem mittels eines Casettenrecorders zum Zuführen von sequentiellen zuvor aufgezeichneten Nachrichten. Der Recorder empfängt Start- und Stopsignale von einem Mikroprozessor, der Informationen über die zurückgelegte Distanz von dem Fahrzeugwegmesser in entsprechend getimte Signale zum Betreiben des Recorders überträgt. Die aufgezeichnete Nachricht können Fahrtrichtungen zu einem vorbestimmten Ziel oder Informationen über das Gebiet, durch welches das Fahrzeug fährt, sein. Burgyan offenbart weiterhin eine Einrichtung für den Bediener, um das Band mit einer auf dem Band beschriebenen Landmarke neu zu synchronisieren. Burgyan schlägt jedoch nicht vor, wie das System mit Ortsinformationen für ein sich willkürlich bewegendes Fahrzeug automatisiert werden könnte.

Das US-Patent 4,350,970 (von Tomkewitsch) beschreibt ein System zum Feststellen von Verkehrssituationen und Bereitstellen von Routenführung und anderen Informationen für Fahrzeuge auf einem Autobahnsystem. Bei diesem System werden nicht spezifizierte Sende- und Empfangsvorrichtungen verwendet, die Daten kommunizieren, die von einem Ort an einer Straße zu einem anderen durch das Fahrzeug selbst getragen werden zusammen mit einer Zeitmessung, um einen Teil einer im voraus geplanten Route fertigzustellen. Diese Informationen werden dann verwendet, um Routeninformationen bereitzustellen, die den Fahrer beim Fahren zum nächsten Ort an der Straße unterstützen. Da von Tomkewitsch kein empfohlenes Kommunikationssystem für die Übertragung solcher Informationen spezifiziert, ist es nicht klar, wie das System mit einer großen Anzahl an Fahrzeugen gleichzeitig an jeder Stelle kommuniziert. Dieses Patent geht auch nicht das Problem der immensen Berechungszeit an, die erforderlich ist, um optimale Routen für jedes passierende Fahrzeug zu empfehlen.

Zusätzlich zu den bekannten Patenten gab es eine Anzahl an Studien, die von den staatlichen und föderalen Transportbehörden ausgeführt wurden, die einen Einblick in die Arten von Anzeigen geben, die bei der Kommunikation mit Fahrern von sich bewegenden Fahrzeugen am effektivsten sind. Diese Studien bieten Analysen der Anforderungen bezüglich Sicherheits- und Gefahren-Warnsysteme. Eine von der Commonwealth Research Corporation im April 1982 beendete Studie bietet eine Analyse der Erfordernisse, die erfüllt werden müssen, um ein dediziertes Sicherheits- und Gefahren-Warnkommunikationssystem für Fahrzeuge erfolgreich zu bauen. Diese Studie schließt insbesondere alle Empfänger aus, die nicht in Standard-Rundfunkbändern betrieben werden, aufgrund der Installationskosten eines anderen Empfängers und einer separaten Antenne in Fahrzeugen.

Das US-Verkehrsministerium (Department of Transportation - DOT) begann, das Konzept eines Intelligent Vehicle Highway Systems (IVHS) zu entwickeln, bei welchem dynamische Straßeninformationen dem Fahrer bereitgestellt werden konnten. Frühe DOT- Konzepte beabsichtigten die Verwendung von Sensoren zum Sammeln und Zuführen von Straßeninformationen an zentrale Computer zur Analyse. Die Ergebnisse werden dann zurück zu dem Fahrer über Satellitenkommunikationsnetze, AM/FM-Radionetze oder andere technisch ausgeklügelte und teuere Technologien übertragen. Dieses Konzept wurde in dem DOT-Policy Statement 1989 formalisiert und im Jahresbericht 1990 veröffentlicht.

Der International Congress on Transportation Electronics, gesponsert von der Society of Automotive Engineers in Detroit, Michigan im Oktober 1990 war ein Forum für die meisten internationalen Projekte, die sich mit Straßenkommunikations-Systemen, Fahrzeugnavigation und Verkehrsmanagementsystemen befasste. Mehrere Dokumente, die in "Vehicle Electronics in the 90's: Proceedings of the International Congress an Transportation Electronics" veröffentlicht wurden, umreißen Systeme, die von Regierungen und Firmen in Asien, Europa und den U.S.A. entwickelt werden. Keines dieser Dokumente beschreibt Systeme in der Entwicklung, die die Anforderung niedriger Kosten für eine weitverbreitete Verwendung durch Privatleute erfüllen.

Die elektronische Kommunikationsweise entwickelt sich schnell zur primären Kommunikationsmethode, mittels welcher eine Einzelperson Informationen erhält. Die heutige moderne Gesellschaft verlässt sich auf die elektronische Kommunikation von Informationen durch Radio oder Fernsehen. Kommunikation von fahrzeugspezifischen Informationen an Fahrer, ist jedoch unterentwickelt. Die Anpassung dieses Mediums an Echtzeit-Fahrzeugoperationen hängt von der Fähigkeit ab, dem Fahrer wichtige Informationen rechtzeitig zu präsentieren, ohne ihn oder sie stark vom Fahren abzulenken. EP 0 349 470 A2 offenbart ein Verfahren der Teleinformation (Tele-Fahren) zum Leiten von Fahrzeugen oder Fußgängern an ein bestimmtes Ziel. Sender mit einer regelbaren Reichweite werden an jeder Kreuzung oder zwischen den Straßen angeordnet, wobei jeder Sender ein codiertes Signal mittels eines elektromagnetischen oder ultravioletten Strahlungssignals sendet, welches eine Identifikation des Senders und eine Identifikation des geographischen Punkts enthält, wo er installiert ist. Ein Antenne- Empfangs-Computer wird an einem Fahrzeug angeordnet oder ist tragbar und empfängt die verschiedenen codierten Signale.

Offenbarung der Erfindung

Das elektronische Plakat- und Fahrzeugverkehrs-Steuer-Kommunikationssystem (in folgenden "Plakatiersystem" bezeichnet) bietet eine Einrichtung, mit der gleichzeitig den Anforderungen der Werbleute, Konsumenten und dem derzeitigen sozialen Druck, Plakate entlang den Autobahnen zu entfernen, genügt wird. Die vorliegende Erfindung ersetzt große unansehnliche Plakate und Zeichen und liefert dem Fahrer mehr und zeitgerechtere Informationen, ohne ihn oder sie von einem sicheren Betrieb des Fahrzeugs abzulenken. Das System der vorliegenden Erfindung ermöglicht es dem Fahrer, die gewünschte Nachrichtenart zum erforderlichen Zeitpunkt auszuwählen. Dies stellt wahre "Entscheidungszeitpunkt"-Werbung dar. Eine Anwendung des Plakatiersystems für Zwecke ohne Fahrzeug ist ebenfalls möglich. Während die vorliegende Erfindung für die Verwendung durch Fahrzeugbetreiber beschrieben ist, werden auch andere Anwendungen kurz beschrieben.

Das Plakatiersystem bietet Fahrern auch eine Anzeige der Autobahnregeln und Verkehrshinweise und andere öffentliche Dienstleistungs-Mitteilungen in ihrem Fahrzeug, wenn sie entlang der Autobahn fahren. Sicherheits- und Regelnachrichten werden auf Prioritätsbasis kommuniziert. Mit der Verwendung von entsprechender Programmierung ermöglicht es das Plakatiersystem dem Fahrer, die Art von Nachricht im voraus für einen für ihn bequemen Zeitpunkt auszuwählen. Ein Fahrer, der z. B. Anweisungen wünscht, wie er ein Ziel erreicht, ist an Autobahnidentifikation und Richtungsinformationen interessiert. Ein Fahrer, der Kraftstoff, Nahrung oder Unterkunft benötigt, kann die gewünschte Informationsart wählen. Mit keiner anderen Art von Werbung ist es möglich, die direkten, ortsspezifischen Informationen an Konsumenten zu kommunizieren und eine rechtzeitige Rückkopplung an den Werbenden bezüglich Effektivität der Werbung bereitzustellen. Diese Art der Werbung ist kosteneffektiv und effektiv für den Werbenden und liefert eine erforderliche Dienstleistung für den fahrenden Konsumenten.

Das Plakatiersystem weist kleine, einfache, kostengünstige, Richtungs- Mikrowellensender mit geringer Leistung auf, die entlang der Autobahn in Fahrtrichtung angeordnet sind oder in Richtung auf die Autobahn von einem privaten Grundstück aus, das nahe der Autobahn ist, gerichtet sind. Derzeit zur Verfügung stehende kostengünstige Technologie ermöglicht die Verwendung einer Mehrzahl von Sendern in dem System. Diese Sender übertragen eine kurze codierte Nachricht zum Bereitstellen von ortsspezifischen Informationen, die dem Ort des Senders entsprechen. Außerdem können individuell codierte Schlüssel für Werbeleute gesendet werden. Die Verwendung von codierten Nachrichten reduziert den Arbeitszyklus der Sender und ermöglicht, dass mehrere Sender dasselbe Frequenzband verwenden, ohne sich gegenseitig zu stören.

Mikrowellen-Kommunikationssysteme haben beinahe ideale Eigenschaften für die Verwendung bei Straßen, da die gesendeten Signale gezielt abgestrahlt werden. Diese effektive Richtungsfähigkeit ermöglicht es Sendern mit niedriger Leistung, Signale über relativ lange Distanzen zu senden. Dieser Vorteil wurde in der Vergangenheit nicht für Autobahnkommunikationen ausgenützt, die hohen Kosten der herkömmlichen Mikrowellensender und -empfänger schlossen jedoch ihre Verwendung aus, wo eine sehr große Anzahl davon erforderlich war.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die Komplexität und zugehörige Kosten von herkömmlichen Mikrowellensystemen zum größten Teil dadurch, dass keine strikte Frequenzsteuerung des Kommunikationssignals erforderlich ist.

Die codierten Nachrichten, die von den Plakatiersystem-Sendern übertragen werden, werden von einem billigen intelligenten Empfänger im Fahrzeug empfangen, welcher es dem Fahrer ermöglicht, die gewünschte Art von Information auszuwählen und die Informationen können formatiert werden und in der effektivsten Weise kommuniziert werden. Die Verwendung von codierten Nachrichten ermöglicht es einem Sender-Netz, mehrere Benutzer gleichzeitig zu unterstützen. Die Übertragung von codierten Nachrichten ermöglicht es mehreren Sendern, dieselbe Trägerfrequenz zu verwenden, ohne sich gegenseitig zu stören.

Das Informationsverarbeitungsprogramm und die Datenbank, die in dem ersetzbaren Speichermodul in dem intelligenten Empfänger im Fahrzeug vorgesehen ist, bestimmt, wie die übertragene codierte Nachricht verwendet wird. Das Programm bietet Decodieren des codierten Signals, Auswahl von Nachrichten, die in der Datenbank sind und dem codierten Signal entsprechen und Zusammensetzen von kompletten Nachrichten aus Nachrichtenfragmenten in der Datenbank in Reaktion auf in dem codierten Signal enthaltenen Anweisungen. Das Programm reagiert auch auf spezifische Instruktionen von dem Fahrer, um nur ausgewählte Nachrichten anzuzeigen. Der Bereich von möglichen Nachrichten kann aktualisiert oder geändert werden mittels Einsteck- Modulspeichervorrichtungen für die Datenbank. Die intelligente Datenbank in jedem Fahrzeugempfänger speichert vollständige Nachrichten und erlaubt Konstruktion von neuen Nachrichten aus den übertragenen Codes, die miteinander durch den Empfänger verbunden sind. Programminstruktionen in der Datenbank ermöglichen es dem Empfänger unterschiedliche Funktionen wie Navigation, kommerzielle Nachrichtenanzeige und Sicherheitsinformationsdarstellung auszuführen.

Der Fahrer bestimmt die bevorzugte Sprache für die Datenpräsentation durch Auswählen der entsprechenden Systemfunktion und Datenbank. Dadurch muss das gesendete Signal keine spezifischen Sprachreferenzen enthalten und ermöglicht es einem Sender, gleichzeitig in einer beliebigen Anzahl von Sprachen über codierte Nachrichten zu kommunizieren.

Das System bietet Speicherung für die letzten, normalerweise zwei oder drei empfangenen gesendeten Signale. Durch einfache Logikschaltung stellt das System dann die Fahrtrichtung und Durchschnittsgeschwindigkeit fest. Diese Informationen ermöglichen es, dass das System nachfolgende Sendercodes voraussagt und die gewünschten Informationen, die für den zukünftigen Ort des Fahrzeugs relevant sind, darstellt. Diese Fähigkeit bietet den Fahrern spezifische Anweisungen, unabhängig von der Richtung, von der sie sich einer Kreuzung oder einem Ort annähern. Die Informationen für vorherige Orte kann, falls erwünscht, ebenfalls wiederaufgerufen werden.

Die Verwendung von codierten Nachrichtensendern ermöglicht auch die Installation von tragbaren Sendern in Notfallfahrzeugen. Diese tragbaren Sender können Informationen über die Bewegung oder Richtung der Anfahrt von Notfallfahrzeugen und Ort des Notfalls für Fahrer bereitstellen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird bezug genommen auf die beiliegende Zeichnung in der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm des kompletten elektronischen Plakat- und Fahrzeugverkehrs-Kontrollkommunikationssystems, das gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm des Senders des Systems von Fig. 1;

Fig. 3 zeigt ein vereinfachtes Schema des Senders von Fig. 2;

Fig. 4A zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm des Empfängers des Systems von Fig. 1;

Fig. 4B ist ein detailliertes Blockdiagramm des Empfängers des Systems von Fig. 4A;

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer fernen Schnittstelle zur Verwendung mit dem Sender von Fig. 2;

Fig. 6 ist ein Diagramm einer typischen Installationskonfiguration des Systems von Fig. 1;

Fig. 7A und 7B sind ein logisches Flussdiagramm des Hauptprogramms zur Kontrolle des Empfängers in dem System von Fig. 1;

Fig. 8A und 8B sind ein logisches Flussdiagramm für das Haupt-Interrupt- Handhabungsprogramm, das von dem Hauptprogramm von Fig. 7 verwendet wird;

Fig. 9 ist ein logisches Flussdiagramm für das sekundäre Interrupt- Handhabungsprogramm das von dem Hauptprogramm von Fig. 7 verwendet wird;

Fig. 10 ist eine typische codierte gesendete Nachrichtensequenz des Systems von Fig. 1;

Fig. 11 ist ein Schaubild einer Installationskonfiguration für das Notfallfahrzeug- Warnmerkmal des Systems von Fig. 1;

Fig. 12 ist ein Blockdiagramm des Systems von Fig. 1 für Anwendungen mit einer Zwei-Wege-Radio-Kommunikationsverbindung.

Die Bezugszeichen beziehen sich auf dieselben oder ähnliche Teile der vorliegenden Erfindung in allen Figuren der Zeichnung.

Beste Weise der Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Plakatiersystems 100. Der Sender 10 ist an bekannten Stellen entlang oder nahe Autobahnen (Autostraßen, Highways), wie im folgenden beschrieben wird, installiert. Vorprogrammierte Instruktionen 14 werden von dem Sender 10 verwendet, um das gesendete Signal 12 so zu modulieren, dass es für jeden Sender einzigartig ist. Vorprogrammierte Instruktionen 14 bestehen aus einem spezifischen Ortsidentifizierer, Codes entsprechend jedem Subscriber (Teilnehmer), der wünscht, dass ihre Nachrichten für diese Stelle zugängig sind und jegliche sich nicht ändernden ortsspezifischen Sicherheits- oder Warninformationen für jede Senderinstallation.

Zusätzliche Instruktionen an den Sender 10 können über eine entfernte (ferne) Schnittstelle 30 empfangen werden. Diese zusätzlichen Instruktionen mögen aus Notfallfahrzeug-Instruktionen 31, zentralen Steuerinstruktionen 37 oder Echtzeitsensor- Instruktionen 39 wie unten beschrieben wird, bestehen.

In einem vorbestimmten Zyklus sendet der Sender 10 ein Mikrowellensignal 12 von geringer Leistung. Das Signal 12 besteht aus codierten Informationen, die von vorprogrammierten Instruktionen 14 diktiert sind, und jegliche zusätzlichen Instruktionen, die durch die entfernte Schnittstelle 30 von einer Notfallfahrzeug-Schnittstelle 31, einer zentralen Steuer-Schnittstelle 37 und Echtzeitsensoren 39 bereitgestellt werden. Das Signal 12 wird empfangen und decodiert von dem Empfänger 40 und Mikroprozessor 80.

Der Empfänger 40 empfängt das codierte Signal 12 mit einer Antenne 41 und verarbeitet das Signal 12 so, wie es in der Mikrowellenkommunikation bekannt ist. Die Antenne 41 kann eine Richtungsantenne sein, wie eine Standard-Gewinn-Hornantenne, die auf das entsprechende Trägerfrequenzband eingestimmt ist. Alternativ dazu kann sie eine im wesentlichen omnidirektionale Antenne wie eine Viertelswellenlänge-Dipol- oder Stabantenne sein. Das Signal 12 wird von dem Mikroprozessor 80 decodiert und vorübergehend gespeichert. Der Mikroprozessor 80 verwendet Fahreranweisungen 90, um die entsprechenden Informationen, die sich auf ein decodiertes Signal 12 beziehen, von einer austauschbaren Datenbank 95 wiederzugewinnen, welche den Anweisungen 90 des Fahrers genügen. Der Mikroprozessor 80 zeigt dann die gewünschten Informationen an einer Fahreranzeige und Schnittstelle 99 an. Die Fahreranzeige und Schnittstelle 99 kann eine beliebige in der Kommunikation häufig verwendete Vorrichtung sein, wie Lautsprecher, Kathodenstrahlröhre oder Flüssigkristallanzeige oder eine Kombination von diesen oder eine beliebige andere Einrichtung, die in einfacher Weise Informationen übermitteln kann.

Das Signal 12 weist eine modulierte Trägerfrequenz im Mikrowellenbereich von ungefähr 10 GHz bis 35 GHz auf. Andere Frequenzen können, falls erforderlich aufgrund von Frequenzzuweisungsentscheidungen durch Behörden verwendet werden. Die Frequenz des Senders darf driften mit einer Oszillatortemperatur innerhalb einer Bandbreite von ungefähr 150 MHz. Dadurch kann eine preisgünstige, kavitätsgetunte Gunn-Dioden- Oszillatortechnologie für die Sender verwendet werden. Diese Drift bietet auch Zufalls- Frequenz-Diversität für unterschiedliche Sender, da jeder Oszillator auf für ihn einmalige Weise driftet.

Eine Notfallfahrzeug-Schnittstelle 31 liefert Signale, die es den Betreibern von Notfallfahrzeugen erlauben, örtliche Kontrolle von Verkehrsmanagement zu übernehmen auf der Basis von örtlichen Notfallsituationen. Eine zentrale Kontrollschnittstelle 37 liefert Verkehrs-Kontroll-Managementinformationen von einer entsprechenden Regierungs- oder anderen Regelungsbehörde, die auf Informationen basieren kann, die von Echtzeitsensoren 39 über eine entfernte Schnittstelle 30 empfangen wurden. Echtzeitsensoren 39 senden ortsspezifische Verkehrs- und andere Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Nebel, Wasser, starke Winde und dergleichen.

Fig. 2 und 3 zeigen nun wichtige Einzelheiten von Mikrowellensendern 10 mit niedriger Leistung. Der Sender 10 besteht aus einem Mikroprozessor 15, welcher vorprogrammierte Anweisungen 14 verwendet und falls vorhanden, Anweisungen von einer entfernten Schnittstelle 30, um den Modulator 20 und Oszillator 25 anzusteuern, um ein Mikrowellensignal 12 zu bilden, das über die Antenne 11 übertragen wird.

Bei Betrieb unter einfachen Programm-Kontroll-Anweisungen, initiiert der Mikroprozessor 15, wenn er feststellt, dass die vorprogrammierte Zeit zwischen Übertragungen vorüber ist, die Übertragungssequenz durch Bereitstellen einer Eingabe an den Modulator 20. Diese Eingabe beseht aus einer codierten Reihe von Impulsen, die den Modulator 20 an- und ausschalten wie im folgenden beschrieben wird. Der Modulator 20 legt folglich abwechselnd einen Strom an den Oszillator 25 und entfernt diesen wieder. Der Oszillator 25 erzeugt die entsprechende Mikrowellenfrequenz, wenn Strom angelegt wird. Diese modulierte Mikrowellenfrequenz, Signal 12, wird dann durch einen entsprechenden bekannten Wellenleiter an die Antenne 11 übertragen. Die Antenne 11 ist typischerweise eine Richtungshornantenne, wie sie in der Mikrowellenkommunikationstechnik wohlbekannt ist, kann jedoch auch so ausgebildet sein, dass sie das Signal 12 für spezifische Anwendungen breiter sendet, falls gewünscht. Die Instruktionen zum Steuern des Mikroprozessors 15 sind von einfachem Format und können von einem Computerfachmann leicht wiederhergestellt werden.

Der Sender 10 kann von einer Batterie 32 oder direkt von einer kommerziellen Stromquelle (nicht gezeigt) betrieben werden. Batteriestrom ist bevorzugt, so dass die Plakatierung unabhängig von kommerziellem Strom betrieben werden kann. Die Batterie 32 muss eine ausreichende Kapazität haben, um das System über die längste erwartete Periode zu betreiben, wenn externe Energie zum Neuladen nicht zur Verfügung steht. Die Batterie 32 kann wieder aufgeladen werden durch eine geeignete Batteriefadevorrichtung 34. Solarenergiezellen sind die bevorzugte Quelle, damit die Plakatierung 100 stromunabhängig ist, kommerzieller Strom kann jedoch verwendet werden, um die Batterie 32 aufzuladen. Wenn kommerzieller Strom direkt verwendet wird, wäre es erforderlich, dem Sender wie bekannt einen entsprechenden Wechselstrom (AC)/Gleichstrom (DC) Stromwandler hinzuzufügen.

Weiterhin in Bezug auf Fig. 2 und 3 speist die Batterie 32 den Mikroprozessor 15 und Einzel-Platinen-Kontroller 26 an. Der Mikroprozessor 15 speichert die vorprogrammierten Instruktionen 14 in seinem Speicher. Der Regler 26 kann z. B. ein Modell RTC180, hergestellt von Micromint, Inc., oder ein beliebiges anderes geeignetes Mikroprozessor-Steuersystem mit Hardwareunterbrechung (Interrupt) sein.

Die Batterie 32 liefert auch Strom an einen einstellbaren Spannungsregler 36, der so eingestellt ist, dass er die richtige Spannung für eine kavitätsabgestimmte Gunn-Diode 25 zum Oszillieren bereitstellt. Ein einstellbarer Spannungsregler 36 kann einer von mehreren allgemein erhältlichen Arten sein, wie ein LM317T, hergestellt von National Semiconductor. Der Spannungsregler 36 liefert die korrekte Spannung für den Oszillator 25, die von dem Oszillator-Hersteller angegeben ist.

Die Kombination von Widerstand 22 und Widerstand 24 bildet einen Spannungsteiler zwischen dem Ausgangsanschluss des Spannungsreglers 36 und dem Einstellanschluss des Reglers. Dieser setzt das Ausgangssignal des Spannungsreglers 36 auf die richtige Spannung, die von jedem Gunn-Diodenoszillator 25 gefordert wird. Der Widerstand 22 kann ein variabler Widerstand sein, welcher bei einem abschließenden Produktionstest eingestellt wird oder ein fester Widerstand, wenn die Diodenoszillatoren vorab so gewählt sind, dass sie innerhalb eines Toleranzbereichs sind, der für einen richtigen Betrieb mit der einzigen gewählten festen Ansteuerspannung erforderlich ist. Wenn der Regler 26 ein Abschalten des Senders 10 über den Ausgangsanschluss 30 anweist, reagiert der Transistor 23 als Schalter, um den Widerstand 22 kurzzuschließen. Dadurch fällt das Ausgangssignal des Spannungsreglers 36 auf seinen minimalen Wert, welcher unter der von der Schwingungsdiode 15 erforderten Oszillationsspannung liegt. Der Transistor 23 kann beinahe jegliche Art von NPN-Schalttransistor wie ein 2N2222 sein. Der Kondensator 21 wird von dem Hersteller empfohlen und es wird angenommen, dass er in einigen Anwendungen erforderlich ist, um die Möglichkeit von Nebenoszillationen des Spannungsreglers 36 zu reduzieren. Der Kondensator 21 wird von dem Hersteller einiger kavitätsabgestimmter Gunn-Dioden-Oszillatoren wie M/A-COM, Inc. zur Verwendung mit ihrer Teilenummer MA86790 K-Band-Oszillator direkt über die Anschlüsse des Oszillators empfohlen.

Die Schwingungsdiode 15 ist mit der Richtungsantenne 11 mittels eines Wellenleiters verbunden, der für die verwendete Frequenz geeignet ist. Die Antenne 11 kann von einer beliebigen bekannten Art sein, wie eine Hornantenne von M/A COM Inc. Teilenummer MA86552. Das Signal wird dann von der Antenne 11 als Mikrowellenenergie-Impulse gesendet.

Fig. 4 und 5 zeigen nun die wichtigen Elemente des Empfängers 40. Der Empfänger 40 ist ein bekannter superheterodyner Empfänger mit Doppelkonversion. Der Empfänger 40 ist so ausgebildet, dass er ca. 150 MHz um die erwartete Mittelfrequenz des Senders 10 herum hin- und herlaufend abgestimmt wird, um eine schmale Bandbreite beizubehalten, während er immer noch alle Signale aufnimmt. Dieses absuchende Abstimmen ermöglicht es dem Empfänger 40, zwischen mehreren Sendern zu unterscheiden, selbst wenn sie gleichzeitig senden. Die Konstruktion der Mikrowellenempfänger ist wohlbekannt, z. B. die weitläufig erhältlichen Polizei- Radardetektoren wie der Escort-Empfänger, hergestellt von Cincinnati Microwave.

Der Empfänger 40 arbeitet im Zusammenklang mit dem Mikroprozessor 80, um das Signal 12 zu decodieren und dem Fahrer die gewünschten Informationen zu präsentieren. Durch Abtasten des Signals 12 mehrere Male während jeder Impulsperiode, wird dem Empfänger 40 sichergestellt, dass alle Signale erhalten wurden und werden entsprechend als digitale Bits zum Decodieren durch den Mikroprozessor 80 interpretiert. Der Mikroprozessor 80 kann von einer beliebigen Art sein, die leicht erhältlich ist und vorzugsweise einen RAM- Abschnitt hat, der durch die Programmanweisungen des Mikroprozessors 80 verwendet werden kann. Der Empfänger 40 und zugehörige Vorrichtungen sind in dem Fahrzeug des Fahrers installiert.

Die Antenne 41 empfängt das Signal 12, das von einem ersten Mischer 42, einem ersten lokalen Oszillator 43, einem zweiten Mischer 45, einem Verstärker, Filter und Demodulatorabschnitt 75 und Mikroprozessor 80 verarbeitet wird. Dieser Vorgang ist genauer im folgenden beschrieben.

Das empfangene Signal 12 wird zu einer einfacher zu manipulierenden Frequenz durch einen ersten Mischer 42 und ersten Lokaloszillator 43 auf bekannte Art herunterkonvertiert. Das transformierte Signal wird dann von dem Verstärker 44 verstärkt und an einen zweiten Mischer 45 geführt. Der zweite Mischer 45 verwendet eine sägezahnförmige Treiberspannung 53 von der Abtast-Abstimm-Schaltung 70, um in bekannter Weise ein Zwischensignal 54 zu bilden. Das Zwischensignal 54 wird dann von einem Verstärker, Filter und Demodulator-Abschnitt 75 zur Präsentation an einen Mikroprozessor 80 gefiltert und verstärkt.

Die Abtast-Abstimm-Schaltung 70 liefert ein variables Signal an einen zweiten Mixer 45. Die Abtast-Abstimm-Schaltung 70 besteht aus den in Fig. 4B gezeigten essentiellen Komponenten. Zusätzliche Komponenten, wie Widerstände und Kondensatoren sind erforderlich, bestimmt durch die spezifische Komponente des Herstellers, die gewählt wird, um jede Funktion auszuführen. Die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 57 wird durch die von dem Taktoszillator 50 erzeugte Steuerspannung verschoben. Der Taktoszillator 50 kann eine von mehreren Vorrichtungen sein wie TD308C, hergestellt von NDK. Der Taktoszillator 50 steuert den binären Zähler 51 an, welcher wiederum das Ausgangssignal des Digital/Analog-Wandlers 52 steuert. Der binäre Zähler 51 kann von einer beliebigen Art sein wie 74HC590 und der Wandler 52 kann von einer beliebigen Art sein wie DAC0808, die beide von National Semiconductor hergestellt werden. Die Treiberspannung 53 von dem Wandler 52 wird von dem Verstärker 55 verstärkt und dann von einem Tiefpass- Filter 56 zu einem Zwischensignal 54 geglättet, das den Oszillator 57 ansteuert. Der Verstärker 55 kann von einer beliebigen Art sein, wie ein LM741, hergestellt von National Semiconductor und der Filter 56 kann ein passiver oder aktiver mit bekanntem Aufbau sein.

Die Wahl der spezifischen Betriebskomponenten wie oben beschrieben bestimmt, welche zusätzlichen äußeren Komponenten, wie Widerstände und Kondensatoren erforderlich sind, um die Abtast-Abstimm-Schaltung 70 zu vervollständigen. Der detaillierte Aufbau des spannungsgesteuerten Oszillators 57 kann entsprechend dem Elektronikaufbau variieren solange der Aufbau ermöglicht, dass der spannungsgesteuerte Oszillator 57 mindestens 150 MHz um die zweite Zwischen-Mittelfrequenz herum abtastet.

Glätten der sägezahnförmigen Treiberspannung 53 ist erwünscht, um zu verhindern, dass sehr hohe Frequenzschrittfunktionen in den Oszillator 57 eingeführt werden, die Nebenschwingungen verursachen können. Das Ausgangssignal des zweiten Mixers 45 wird dem Schmalbandfilter 58 zugeführt, welches Rauscheingänge herausfiltert, die außerhalb der Bandbreite des Empfängers 40 sind. Das Ausgangssignal wird dann dem Verstärker 59 zugeführt und dann der Signalpegel-Meßschaltung 60. Die Schaltung 60 liefert ein Signal von variierendem Pegel an den Schwellenwertdetektor 61, der proportional zu dem Signalpegel der detektierten Energie des Signals 12 ist. Die Funktionen des Filters, Verstärkers und Demodulatorabschnitts 75 können von einer einzigen integrierten Schaltung, wie einer LA1140, hergestellt von Sanyo und allgemein bei Autoradioempfängern und Radardetektoren verwendet.

Der Schwellenwertdetektor 61 liefert eine Unterbrechung (Interrupt) für den Mikroprozessor 80 durch einen Unterbrechungsprozessor 81, jedes mal, wenn ausreichend Energie von dem Sender 10 detektiert wird. Bei Betrieb unter Softwareinstruktionen wie unten beschrieben, untersucht der Mikroprozessor 80 das Muster der Unterbrechungen, um die Nachricht zu decodieren und sie zur Anzeige entsprechend den Fahreranweisungen 90 zu verarbeiten. Der Mikroprozessor 80 verwendet die decodierte Nachricht als Adresse zum Nachschlagen des gesamten Nachrichteninhalts innerhalb einer ersetzbaren Datenbank 95 und sendet die kompletten gewünschten Informationen an eine Fahreranzeige und Schnittstelle 99. Nachrichten können auch von dem Mikroprozessor 80 zusammengesetzt werden, indem Teilnachrichten innerhalb einer Datenbank 95 in geeigneten Sequenzen, gezeigt durch die Codesequenz im codierten Signal 12 verbunden werden.

Die ersetzbare Datenbank 95 kann von einer beliebigen Art sein mit einer Schnellzugriff-Massendatenspeichervorrichtung (rapid random access mass data memory storage device), die für die Computerspeicherung üblich ist. Vorrichtungen wie Laserscheiben, Disketten mit hoher Dichte oder Einsteck-Module, die leicht von dem Bediener unter einfacher Anleitung zu ändern sind, sind bevorzugt. Eine ersetzbare Datenbank 95 kann in einer oder mehr Sprachen aufgezeichnet werden, entweder in einer Vorrichtung oder jeweils einer von mehreren Vorrichtungen, um es dem Bediener zu ermöglichen, dass er eine bevorzugte Sprache zur Nachrichtenanzeige auswählen kann. Periodische Aktualisierungen der Daten in der ersetzbaren Datenbank 95 können z. B. durch ein Abonnementservice bereitgestellt werden.

Fahreranzeige und Schnittstelle 99 können von beliebiger bekannter Art sein. Die bevorzugte Einrichtung zum Anzeigen der Nachricht an den Fahrer erfolgt über ein hörbares Signal, was es dem Fahrer erlaubt, die Straße und den Verkehr zu beobachten, während er die gewünschte Information erhält. Es ist auch erwünscht, dass die Fahreranzeige und Schnittstelle 99 eine visuelle Anzeigemöglichkeit enthalten, auf die sich der Fahrer wie gewünscht beziehen kann. Es mag auch erwünscht sein, dass die letzte oder mehrere der letzten Nachrichten wiederholt werden. Andere Arten von Datenanzeigevorrichtungen, wie "Head-Up" Anzeigen-Projektion auf der Windschutzscheibe können z. B. als Option mit extra Kosten verwendet werden.

In Bezug wiederum auf Fig. 1 und weiterhin auf Fig. 5 kann als weiteres Merkmal, um die Systemkapazität zu verbessern, eine entfernte Schnittstelle 30 dem Sender 10 hinzugefügt werden, um die vorprogrammierten Anweisungen 14 in dem Mikroprozessor 15 interaktiv zu aktualisieren. Die entfernte Schnittstelle 30 besteht vorzugsweise aus miteinander verbundenen Komponenten, wie Sprachwiedergabe-Menüsystem 301, mobile Schnittstelle 302, automatische Telefonantwort-Schaltung 303, Radio 304 (Funkgerät), digitales Modem 305, Doppelton-Mehrfachfrequenz (DTMF) Decodierer 306 und Impulscode oder Impulsbreite (PC/PW) Demodulator 307, die alle mit dem Regler 26 des Senders 10 verbunden sind. Der Aufbau dieser Komponenten ist wohlbekannt und bildet keinen wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung. Zusätzliche Schnittstellenkomponenten für entfernte Schnittstelle 30 zum Empfangen von Informationen von Notfallfahrzeuganweisungen 31, zentralen Kontrollanweisungen 37 und Echtzeitsensoranweisungen 39 können wie erforderlich für andere spezialisierte Kommunikationsverfahren hinzugefügt werden.

Eine Mobil Schnittstelle 302 ermöglicht den Empfang von Nachrichten von einem automatischen mobilen Telefon. Die Mobil-Schnittstelle 302 wird verwendet, um den Sender 10 mit einem automatischen mobilen Telefon-System zu verbinden, wo eine direkte Verbindung mit dem Festnetz nicht erforderlich oder nicht praktikabel ist.

Die automatische Telefonantwortschaltung 303 verbindet den Sender 10 mit dem Festnetz wenn dies erwünscht oder bequem zu verwenden ist. Die Schaltung 303 erkennt das Hochspannungs-Klingelsignal, das im Festnetz anliegt, wenn ein Benutzer die dem Sender 10 zugeordnete Telefonnummer wählt und antwortet automatisch auf den Anruf in ähnlicher Weise wie andere Telefonanrufbeantworter.

Das Radio 304 kann mit einer beliebigen Vielzahl von anderen drahtlosen Spezialfunktionssystemen mittels eindeutiger Sender und Frequenzen verwendet werden. Es mag erforderlich sein, ein toncodiertes Erkennungssignal zur Verwendung zum Identifizieren und Gültigmachen autorisierter Benutzer vorzusehen.

Das digitale Modem 305 würde sich intern entweder mit einer mobilen Schnittstelle 302 oder einer automatischen Telefonantwortschaltung 303 kombinieren lassen, um digital codierte Signale zu akzeptieren, die von einem mit Modem ausgerüstetem Computerbenutzer gesendet werden. Dies wäre die effektivste Verwendung der Schnittstellenverbindung in bezug auf Datenaustausch rate. Wenn das digitale Modem 305 nicht automatisch mit dem mit Modem ausgerüsteten Computerbenutzer synchronisiert, würde ein Sprachwiedergabemenüsystem 301 ein verbales Menü an den Benutzer senden, damit der Benutzer gewünschte Eingaben machen kann.

Der DTMF-Tondecodierer 306 empfängt und verarbeitet Töne von mit Toncodierer ausgerüsteten Telefonapparaten entweder durch die Mobil-Schnittstelle 302 oder automatische Telefonantwortschaltung 303 oder Radio 304. Die toncodierten Signale werden von einem DTMF-Toncodierer 306 decodiert, in entsprechende Signale übersetzt und an den Regler 26 des Senders 10 gesendet.

Der PCM/PWM Demodulator 307 empfängt und verarbeitet digitale Radiosignale vom Radio 304. Der PCM/PWM Demodulator 307 überträgt dann die entsprechenden Signale an den Regler 26.

Das Sprachwiedergabemenüsystem 301 liefert eine sprachliche Wiedergabe an den Benutzer über die Mobil-Schnittstelle 302, automatische Telefonantwortschaltung 303 oder Radio 304, um dem Benutzer Anweisungen oder ein verbales Menü zu geben, damit dieser die gewünschten Eingaben machen kann.

Die Steuerung (Controller) 26 kann so konfiguriert sein, dass sie Nachrichten an externe Benutzer über die entfernte Schnittstelle 30 kommuniziert, wenn solche Nachrichten zur Informationssammlung oder Rückkopplung bei von der Steuerung 26 akzeptierten Auswahlen gewünscht sind. Andere Verwendungen solcher Rückkopplungsnachrichten sind Wartung oder Status-Datentransfer. Mit der Ausnahme des DTMF-Tondecodierers 306 sind alle Schnittstellenmodule reziprokale Wegvorrichtungen (2-Weg-Vorrichtungen), was im Stand der Technik gewöhnlich ist. Der Kommunikationsweg für Informationen zurück zu einem Benutzer ist die Umkehrung des empfangenden Datenwegs.

Die entfernte Schnittstelle 30 ermöglicht es, ausgewählte Abschnitte der Nachricht zu ändern. Restaurants oder Tankstellen z. B. können ihr Dienstleistungsangebot aktualisieren oder Motels können Informationen über freie Zimmer aktualisieren. Dies würde es Benutzern, wie Werbeleuten oder Notfallpersonal, z. B. Polizei ermöglichen, die codierte Nachricht von einem speziellen Sender für derzeitige Informationen zu aktualisieren.

Das Hinzufügen der entfernten Schnittstelle 30 würde weiterhin ermöglichen, dass das Plakatiersystem 100 in Echtzeit von einer zentralen Steueragentur, z. B. der staatlichen Polizei oder andere Notfalldienste zu aktualisieren. Durch das Einführen von Notfallcodes in den Mikroprozessoren 15 des Senders 10 können alle Fahrer über spezifische sicherheitsbezogene oder andere Informationen in der von jedem Fahrer gewählten Sprache informiert werden.

Die entfernte Schnittstelle 30 erlaubt auch Echtzeit-Aktualisierung des Plakatiersystems 100 mit Informationen von entfernt angeordneten Sensoren, die irgendwo in dem Straßensystem angeordnet sind. Solche Sensoren mögen z. B. Eisverhältnisse auf der Straße, ungewöhnlich starken oder sich langsam bewegender Verkehr oder andere sicherheitsbezogene Informationen detektieren. Der Mikroprozessor 80 kann so instruiert werden, dass er eine Mehrzahl von sicherheitsbezogene Nachrichten z. B. in Reaktion auf eine codierte Eingabe von solchen entfernten Sensoren synthetisiert.

Fig. 6 zeigt eine typische Straßeninstallation. Sender 110, 120, 130 und 140 sind nahe einer Kreuzung angeordnet. Die Richtantenne 11 jedes Senders ist in eine Richtung, von der sich die Fahrzeuge auf der Straße der Kreuzung nähern, ausgerichtet. Für komplexere Kreuzungen können mehr Sender verwendet werden. Bei Verwendung sendet z. B. der Sender 110 seine codierten Nachrichten an das Fahrzeug 150 wenn dieses sich der Ausfahrtsrampe der Kreuzung nähert. Die codierte Nachricht wird von einem Empfänger im Fahrzeug 150 decodiert und dem Fahrer wird eine Nachricht präsentiert, wie z. B. die Richtung zur Dienstleistungsnummer 180, die der Fahrer angefordert hat. Ungefähr zur selben Zeit sendet der Sender 130 eine codierte Nachricht an das Fahrzeug 160, die von einem Empfänger in dem Fahrzeug 160 decodiert wird und dem Fahrer wird eine ähnliche jedoch andere Nachricht präsentiert, wie die Richtung zur selben Dienstleistungsnummer 180, die der zweite Fahrer ebenfalls angefordert hatte. In ähnlicher Weise liefert der Sender 140 eine Nachricht an das Fahrzeug 190, das von einem Empfänger im Fahrzeug 190 decodiert wird und dem Fahrer werden unterschiedliche Informationen geliefert, die er angefragt hatte. Die Sender 110, 120, 130 und 140 senden jeweils in periodischen Intervallen, die von den vorprogrammierten Anweisungen 14 oder den entfernt empfangene Anweisungen 31, 37 oder 39 oder falls erforderlich, darin installierten festgestellt werden. Jeder Sender sendet alle Nachrichtencodes, die darin eingefügt sind, unabhängig davon, ob ein potentieller Empfänger in dem Bereich ist oder nicht. Der Empfänger in jedem Fahrzeug sucht automatisch die Nachrichtencodes nach Informationen durch, die von dem Fahrer dieses Fahrzeugs gewünscht sind.

Systemoperationen werden von dem Mikroprozessor 80 entsprechend den in Fig. 9 bis 9 gezeigten Flussdiagrammen gesteuert. Das System bietet dem Fahrer eine Vielzahl von Optionen. Die Optionsauswahl ist Menü-gesteuert, um die Wechselwirkung des Fahrers zu minimieren. Das Plakatiersystem bietet Fahreroptionen, wie nur Verkehrsberatung, alle Produkte und Dienstleistungen bei der nächsten Ausfahrt, einige Produkte oder Dienstleistungen bei der nächsten Ausfahrt, Fahrtrichtungen etc. Diese Optionen sind in Fig. 7 als Optionen A bis X dargestellt. In der Praxis ist die Anzahl an Optionen nur durch die Komplexität der von der verwendeten Fahrerschnittstellenvorrichtung, Zykluszeit, die dem Mikroprozessor 80 zur Verfügung steht und Datenspeicherkapazität eingeschränkt.

Die Steueranweisungen, aus denen das Hauptprogramm zusammengesetzt ist, bestehen aus einer Vielzahl von Unterprogrammen, die die empfangene Nachricht zusammenstückeln, die gewünschten Informationen von den empfangenen Codes und Datenbank 95 extrahieren und dem Fahrzeugbetreiber die gewünschten Informationen präsentiert. Durch die Weise, wie die gesendete Nachricht codiert, verpackt und gelagert ist, sind ausführliche Bitoperationen (wie Shift links, Shift rechts und, oder) erforderlich, um die gewünschten Informationen zu extrahieren. Diese Operationen und die Operationen, die erforderlich sind, um die oben erörterten Optionen zu implementieren, sind klar und leicht reproduzierbar von einem Computer-Programmier-Fachmann. Deshalb sind diese Unterprogramme nicht in dieser Beschreibung offenbart und bilden nicht Teil der vorliegende Erfindung.

In Fig. 7 bis 9 verarbeitet das Programm Programmunterbrechungen zum Herstellen einer Sequenz von Null oder Ein-Bits, decodiert die Nachricht, vergleicht die eintreffende Nachricht mit der letzten Nachricht und speichert die Nachricht in einem internen flüchtigen RAM-Speicher des Mikroprozessors 80, wenn das Programm feststellt, dass die Nachricht neu ist. Das Programm benachrichtigt dann den Fahrer an der Fahreranzeige und Schnittstelle 99, dass eine neue Nachricht erhalten wurde. In Abhängigkeit von den Fahreranweisungen 90 wird die erhaltene Nachricht ganz oder teilweise angezeigt oder im Speicher behalten. Wenn der Fahrer zusätzliche Informationen über eines der Produkte oder Dienstleistungen, die an der nächsten Ausfahrt erhältlich sind, wissen möchte, verwendet der Mikroprozessor 80 den Identifikationscode des gewünschten Produkts oder Dienstleistungen zur Suche der Datenbank 95. Die in der Datenbank 95 gespeicherten Informationen liefern den Namen des Produkts oder Diensleistungen und könnten auch eine Beschreibung, Klingeln oder Logo bereitstellen, falls von dem Hauptprogramm angewiesen. Diese Verarbeitung wird im folgenden genauer beschrieben.

Fig. 10 zeigt eine typische gesendete Nachrichtensequenz. Jedes Kästchen stellt ein Bit Null oder Bit Eins dar. Die gesendete Nachricht kann aus einer beliebigen gewünschten Bit-Zahl zusammengesetzt sein. Der Empfänger 40 teilt jedes Bitintervall in vier Unterintervalle, die hier als A, B, C und D dargestellt sind. Der Empfänger 40 unterbricht immer den Mikroprozessor 80 während dem ersten Unterintervall A. Dies signalisiert den Beginn einer Bit-Verarbeitungsperiode und stellt eine Zeitkalibration für den Algorithmus dar. Der Empfänger 40 erzeugt dann zusätzlich ein bis drei Unterbrechungen während dem Rest der drei Unterintervalle in Abhängigkeit davon, ob das empfangene Bit Null oder Eins ist. Zusätzlich zum Erzeugen von Unterbrechungen platziert der Empfänger 40 ein Null oder Ein-Bit an einen Unterbrechungsprozessor 81 des Mikroprozessors 80. Der Mikroprozessor 80 muss nur die Anzahl von Ein-Bits, die an dem Unterbrechungsprozessor 81 während einem Bit-Intervall platziert werden, zählen, um festzustellen, ob der Senderbit Null oder Eins ist. Wenn die Zahl eins oder zwei ist, wird das Bit als Null interpretiert. Wenn die Zahl drei oder vier ist, wird das Bit als Eins interpretiert.

Fig. 7 zeigt wiederum die Informationssequenz des Hauptprogramms. Empfang durch Empfänger 40 der ersten Unterbrechung wie oben beschrieben, initiiert das Hauptprogramm 300. Das Programm stellt die Operation 311 so ein, dass sie auf die Unterbrechungs- Behandlungseinrichtung (Unterbrechungshandler/Interrupt-Handler) zeigt. Das Programm geht dann zu Operation 312 weiter, um die Hauptmenüanzeige und -leseoption zu aktivieren. Wenn die Operation 312 eingestellt ist, geht das Programm zu Operation 315. Operation 315 kann z. B. Fahreranweisungen sein, um nur Verkehrsberatung und Notfallnachrichten anzuzeigen. Wenn Operation 315 gewählt wird, wählt das Programm Operation 317 und kehrt zurück zu Operation 312. Der Fahrer empfängt nur die gewählten Nachrichten an der Fahreranzeige und Schnittstelle 99.

Wenn Operation 315 nicht gewählt wird, geht das Programm zu Operation 320 weiter. Wenn Operation 320 gewählt wird, was z. B. Fahreranweisungen darstellt, alle Nachrichten anzuzeigen, leitet Operation 322 den Mikroprozessor 80, alle Nachrichten an der Fahreranzeige und Schnittstelle 99 anzuzeigen und das Programm kehrt dann zu Operation 312 zurück.

In ähnlicher Weise schreitet das Programm durch Operationen 325, 330, 335, 340, 345, 350, 355 und 360 hindurch, und gelangt jedes mal entweder zur angezeigten entsprechenden Operation 327, 332, 337, 342, 347, 352 oder 357 und nachfolgend zurück zu Operation 312, oder weiter zur folgenden Programmoperation. Die Anzahl an Operationen kann passend zur vorgesehenen Anwendung variieren. Wenn der letzte logische Block erreicht wurde, hier dargestellt durch Operation 360, kehrt das Programm zu Operation 312 zurück oder stoppt die Sequenz bei 370.

Fig. 8 und 9 zeigen die Logik und den Informationsfluss für die zwei Unterbrechungshandler. Der Haupt-Unterbrechungshandler 400 wird von dem Hauptprogramm 300 jedes mal aufgerufen, wenn die erste Unterbrechung einer neuen Nachricht an dem Mikroprozessor 80 platziert wird. Unterbrechung 400 ist verantwortlich für die Verarbeitung der gesamten Nachricht. Ein sekundärer Unterbrechungshandler 500 vervollständigt die Bit-Unterintervall-Verarbeitung, um den Wert jedes Bits festzustellen. Diese Vorgänge sind an anderer Stelle in dieser Beschreibung weiter beschrieben.

In Fig. 8 wiederum vervollständigt der Mikroprozessor, wenn Unterbrechungen bei dem Unterbrechungsprozessor 81 empfangen werden, den vorliegenden Anweisungszyklus, speichert den Wert des momentanen Anweisungszeigers und Werte der Kennzeichen und Register auf dem Stapel, schaltet weitere Unterbrechungen ab und springt zur Unterbrechungs-Handhabungsroutine, auf die ein Unterbrechungshandhabungsvektor zeigt. Wie in Fig. 8 und 9 gezeigt ist, setzt der Hauptunterbrechungshandler 400 die Unterbrechungsvektoroperation 405 zurück, so dass diese auf den zweiten Unterbrechungshandler zeigt und die Operation 410 veranlasst, dass weitere Unterbrechungen möglich sind. Der Haupt-Unterbrechungshandler 400 instruiert dann die Operation 415 zum Erzeugen einer Programmunterbrechung derselben Art wie von dem Empfänger 40 bewirkt. Dies bewirkt Ausführung einer sekundären Unterbrechungs- Handhabungsroutine 500, gezeigt in Fig. 9. Dies ist angedeutet durch Zugriffspunkt 501, P, in Fig. 8 und 9. Die Ausführung einer sekundären Unterbrechungs-Handhabungsroutine 500 wird unten erörtert. Zur Erklärung der Haupt-Unterbrechungsroutine 400 wird angenommen, dass der sekundäre Unterbrechungshandler 500 mit einem Zählwert der Anzahl an Unterbrechungen zurückkehrt (eins, zwei, drei oder vier), die der Empfänger 40 an den Mikroprozessor 80 während der Verarbeitung einer Bitperiode durch den Mikroprozessor 80 platziert. Weiterhin kehrt der sekundäre Unterbrechungshandler 500 immer mit Zeitlimit T von der Operation 55 zurück, die auf Null gesetzt ist.

Der Haupt-Unterbrechungshandler 400 initialisiert das erste Byte der Nachricht (im folgenden als "MSG[1]" bezeichnet) und die Werte der zwei Indices "I" und "IBIT". I ist ein Index für die MSG-Anordnung, die zu dem iten Bit weist und IBIT ist ein Zähler zum Anzeigen, welches Bit in einem Byte verarbeitet wird. Der Haupt-Unterbrechungshandler 400 geht dann in eine Verarbeitungsschleife, angedeutet in Fig. 8A durch Operation 425, REPEAT. Der Haupt-Unterbrechungshandler 400 instruiert dann Operation 430, dass zwei Indexvariable gleich TIMELIMIT gesetzt werden, dessen Wert so bestimmt wird, dass eine Programmzeitschlaufe eine Dauer von fünf Millisekunden hat. Der Zweck dieser Zeitschleife besteht darin, zu signalisieren, wann eine Nachricht beendet wurde. Dieses Beenden wird durch die Abwesenheit jeglicher Unterbrechungen für eine Zeitspanne angezeigt. Die Dauer von fünf Millisekunden ist typisch; jeglicher höhere Wert als eine Millisekunde sollte ausreichen. Die innere Zeitschleife läuft ab auf der Basis nur des Werts der Variablen T. Da der sekundäre Unterbrechungshandler 500 immer mit T gleich Null zurückkehrt, bewirken jegliche Unterbrechungen während der Verarbeitung der internen Zeitschleife, dass das Programm die Zeitschleife jedes mal verlässt, wenn eine Unterbrechung stattfindet. Der Haupt-Unterbrechungshandler 400 instruiert dann die Operation 450, um festzustellen, ob der Wert von BIT Null oder Eins sein sollte auf der Basis des Zählwerts (COUNT). Wenn COUNT drei oder vier ist, wird BIT durch Operation 452 auf Eins gesetzt, ansonsten wird BIT durch Operation 455 auf Null gesetzt. Der Haupt-Unterbrechungshandler 400 weist dann Operation 460 an, den vorherigen Wert von MSG[1] mit neuem BIT-Wert durch "ODER" zu verknüpfen. Auf der Basis von IBIT weist der Haupt-Unterbrechungshandler 400 die Operation 465 an, festzustellen, ob das vorliegende Bit das Bte Bit in einem Byte ist. Falls ja, setzt Operation 475 IBIT auf Eins, inkrementiert den Bytezähler um eins und initialisiert den nächsten Bytewert, MSG[1] auf Null. Wenn das vorliegende Bit nicht das 8. Bit eines Bytes ist, inkrementiert die Operation 470 IBIT und bereitet MSG[1] für das nächste Bit vor durch Shiften der Bits um eine Position nach links.

Der Haupt-Unterbrechungshandler 400 weist dann die Operation 480 an, festzustellen, ob der zweite Zeitindex W gleich Null ist. Wenn ja, bedeutet dies, dass die innere Schleife durch einen Zeitablauf angeregt wurde und Operation 485 setzt den Unterbrechungsvektor so zurück, dass er zum Haupt-Unterbrechungshandler zeigt, stellt die Kennzeichen und Register von dem Stapel wieder her, ermöglicht Unterbrechungen und kehrt über Operation 490 zum Hauptprogramm 300 zurück, um die Verarbeitung an dem Punkt weiterzuführen, wo die ursprüngliche Unterbrechung stattfand. In diesem Fall bedeutet die Auszeit, dass die Nachricht beendet wurde. Wenn der Zeitindex W nicht gleich Null ist, bedeutet dies, dass die innere Schleife angeregt wurde, da während der Verarbeitung eine Unterbrechung erfolgte. In diesem Fall, wenn W nicht gleich Null ist, können zusätzliche Bytes in der Nachricht sein. Deshalb kehrt das Unterbrechungsprogramm 400 zur äußeren REPEAT-Operation 425 (Wiederholung) zurück, um das nächste Bit zu verarbeiten.

Fig. 9 zeigt nun den Betrieb eines sekundären Unterbrechungshandlers 500. Der Zweck des sekundären Unterbrechungshandlers 500 besteht darin, ein einzelnes Bit zu verarbeiten. Der sekundäre Handler 500 beginnt durch Anweisen der Operation 505 zusätzliche Unterbrechungen zu blockieren und den Zähler 510, COUNT auf eins und einen Zeitindex j auf eins zu initialisieren. Das Programm tritt dann bei Operation 515 in eine Zeitschleife ein, die typischerweise eine Dauer von zwischen 0,78 und 0,85 Millisekunden hat. Die Dauer dieser Schleife wird bestimmt auf der Basis des Werts der Konstanten JLIM. Während jeder Schleife instruiert das Programm die Operation 520, um den an einem Zugriffspunkt 501, Eingangsanschluß Q durch Empfänger 40 platzierten Wert zu lesen. Wenn Operation 525 feststellt, dass der Wert C gleich eins ist, wird COUNT durch Operation 530 inkrementiert und ein Null-Wert wird zum Ausgang Q durch Operation 535 geschrieben. Wenn Operation 525 feststellt, dass der Wert von C nicht eins ist, wird der Zeitschlaufenindex J um eins durch Operation 540 inkrementiert. Wenn J kleiner als oder gleich JLIM ist, wie durch Operation 545 festgestellt, geht die Programmausführung zum Start der Schleife bei Operation 515 zurück und geht weiter. Wenn J kleiner als JLIM ist, ermöglicht Operation 550 Unterbrechungen und instruiert Operation 555, die globale Variable T auf Null zu setzen. Der sekundäre Unterbrechungshandler 500 kehrt dann zum Haupt-Unterbrechungshandler 400 mit den Werten COUNT und T zurück.

Der Wert von JLIM, gesetzt durch die Operation 510, hängt von der Art und Geschwindigkeit des Mikroprozessors 80 ab und von der tatsächlichen Anzahl an Instruktionszyklen, die die Schleife umfassen. Der Wert von JLIM wird experimentell durch Trial and Error (Versuch und Irrtum) festgestellt, um die gewünschte Zeitgebung zu erzeugen. Weiterhin hängt die tatsächliche Dauer der Zeitschleife von der Anzahl der Einsen ab, die von dem Eingangsanschluß Q am Zugriffspunkt P gelesen werden. Da jedoch maximal drei zusätzliche Einsen während der Schleife existieren können, ist der Zeitfehler minimal und hat keine Wirkung auf die Ergebnisse.

Fig. 11 zeigt eine zusätzliche Anwendung des Plakatiersystems. Ein Sender kann in einem Notfallfahrzeug 210 installiert sein, wie beispielsweise einem Polizeiauto, Feuerwehrfahrzeug oder Ambulanz. Der Sender kann mehrere Richtantennen oder eine omnidirektionale Antenne verwenden, um an sich nähernde oder entfernende Fahrzeuge zu übertragen. Fahrzeuge 200, 230, 240, und 250 empfangen jeweils dasselbe codierte Signal. Empfänger in jedem Fahrzeug decodieren das Signal und verarbeiten es in eine entsprechende Warnnachricht in Abhängigkeit der Richtung, von der sich das Fahrzeug 210 nähert. Das Fahrzeug 260 empfängt auch dasselbe Signal, decodiert es jedoch nicht weiter außer der Feststellung, dass sich das Fahrzeug 260 von dem Notfallfahrzeug 210 weg entfernt.

Feststellung der Fahrtrichtung relativ zum Fahrzeug 210 erfolgt durch Abrufen von jedem Empfänger zum Feststellen der relativen Signalstärke des durch die Fahrzeug 210 Antenne zugeführten Signals. Die Verwendung von mehreren Richtantennen an dem Fahrzeug 210 und entsprechende Codierung für jede würde die Abruffunktion der Empfänger in Fahrzeugen 200, 230, 240, 250 und 260 vereinfachen. Die Details des Abrufschaltaufbaus sind bekannt und für das Verständnis dieser Anmeldung des Plakatiersystems nicht erforderlich.

Andere Merkmale und Anwendungen der vorliegenden Erfindung sind ebenfalls möglich. In Fig. 12 würde durch Hinzufügen eines Senders in das Fahrzeug und eines dem festen Straßensender des Plakatiersystems 100 wie oben beschrieben zugeordneten Empfängers eine Zwei-Wege-Kommunikation für Anwendungen wie automatische Mauteinziehung oder Wagenparkmanagement ermöglichen. Diese Anwendungen mögen eindeutige Codes verwenden, die Fahrzeugidentifikation darstellen und ermöglichen automatisierten Informationentransfer zwischen Fahrzeugen und ausgewählten Empfängerorten.

Eine weitere Anwendung mag ein lokalisiertes System für automatisierte Touren für Museen, Galerien oder Parks sein. Bei dieser Anwendung könnte der Benutzer seinen eigenen Weg durch die Einrichtung finden und immer noch korrekte Informationen für die Position erhalten, in welcher der Sender angeordnet ist.

Diese und andere Anwendungen einschließlich militärische und geheime Anwendungen sind möglich, indem die Datenbank 95 für die spezifische Anwendung ausgebildet wird. Die Details des Datenaufbaus müssen hier nicht angesprochen werden, da Datenstrukturierung und Kompilierung bekannt ist.

Die vorliegende Erfindung wurde insbesondere in bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben. Es sollte dem Durchschnittsfachmann jedoch klar sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen in Form und Einzelheiten erfolgen können, ohne den Rahmen der Erfindung, wie in den beiliegenden Ansprüchen angeführt, zu verlassen.


Anspruch[de]

1. Kommunikationssystem zum Kommunizieren mit Fahrern von Kraftfahrzeugen, die entlang von Straßen fahren, wobei das System aufweist:

mindestens einen Sender (10, 210), der entlang einer Straße zum intermittierenden Senden von kurzen Folgen von Signalen angebracht ist, wobei die Signale entsprechend eines vorgegebenen Zyklus übertragen werden;

wobei der Sender (10, 210) eine Antenne (11), einen ersten Mikroprozessor (15) und eine erste Speichervorrichtung (95) aufweist, die mit diesem zur Speicherung von Programmanweisungen verbunden ist, die von dem ersten Mikroprozessor (15) verwendet werden, um die Codierung und Modulation einer Trägerfrequenz zu steuern, die durch die Antenne (11) als die genannten kurzen Folgen von Signalen übertragen wird, wobei diese Programmanweisungen auch den vorgegebenen Zyklus steuern;

eine Mehrzahl von Empfängern, wobei jeder dieser Empfänger in einem der Kraftfahrzeuge zum Empfang der Signale des Sender angebracht ist;

wobei jeder der genannten Mehrzahl von Empfängern einen zweiten Mikroprozessor (80) aufweist und eine mit diesem gekoppelte Massenspeichervorrichtung, wobei der zweite Mikroprozessor (80) so arbeitet, dass er die kurzen Folgen von Signalen decodiert, um eine decodierte Nachricht herzustellen, wobei die decodierte Nachricht von dem zweiten Mikroprozessor (80) als Adresse verwendet wird, um eine Gruppe von Nachrichten aus von der Massenspeichervorrichtung (95) abzurufen, wobei die Gruppe von Nachrichten aus einer Mehrzahl ausgewählter Nachrichten zusammengesetzt ist;

eine Eingabeeinrichtung (90), die mit dem zweiten Mikroprozessor gekoppelt ist, um einem Fahrzeugfahrer zu ermöglichen, ein Nachrichtenoptionsparameter festzulegen, wobei der Nachrichtenoptionsparameter von dem zweiten Mikroprozessor (80) benutzt wird, um zumindest eine der ausgewählten Nachrichten aus der Gruppe von Nachrichten zur Präsentation für den Fahrzeugfahrer als eine angezeigte Nachricht auszuwählen; und

eine Anzeigevorrichtung (99), die mit jedem der Empfänger (40) gekoppelt ist, um die angezeigte Nachricht dem Fahrzeughalter zu präsentieren,

dadurch gekennzeichnet, dass der Sender mit einer Frequenz sendet, die mit der Oszillator-Temperatur innerhalb eines Frequenzbandes driftet, um den Arbeitszyklus zu reduzieren und um den Betrieb von einer Mehrzahl von Sendern (110, 120, 130, 140) innerhalb desselben Frequenzbandes zu ermöglichen, und dadurch, dass jeder Empfänger (40) eine Abtastabstimmvorrichtung (70) beinhaltet, um das Frequenzband abzusuchen, bis die kurzen Folgen von Signalen empfangen werden, wobei das Abtasten um eine erwartete Zentrumsfrequenz des Senders herum (10, 210) erfolgt, um eine enge Bandbreite beizubehalten, während weiterhin alle Signale empfangen werden.

2. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Abtastabstimmvorrichtung (70) einen spannungsgesteuerten Oszillator (57) und einen Takt-Oszillator (50) zum Erzeugen einer Steuerspannung zum Steuern des spannungsgesteuerten Oszillators (57) aufweist.

3. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Trägerfrequenz im Mikrowellenbereich (10 GHz bis 35 GHz) liegt.

4. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die kurzen Folgen von Signalimpulsen Codes enthalten, die kommerzielle Nachrichten identifizieren, die in der Massenspeichervorrichtung enthalten sind.

5. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die kurzen Folgen von Signalen Codes beinhalten, die in der Massenspeichervorrichtung enthaltene Information über Verkehrsgefahren identifiziert.

6. Kommunikationssystem nach Anspruch 3, wobei die Antenne (11) eine Richthornantenne ist.

7. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei der Sender (10, 210) Schnittstellenvorrichtungen (30) aufweist, die geeignet sind mit einer fernen Kommunikationseinrichtung (301, 302, 303, 304, 305, 306, 307) zu kommunizieren.

8. Sender (10, 210) nach Anspruch 7, wobei die ferne Kommunikationseinrichtung ein Telefon aufweist (303).

9. Sender (10, 210) nach Anspruch 8, wobei die ferne Kommunikationseinrichtung ein mobiles Telefon (302) aufweist.

10. Sender (10, 210) nach Anspruch 7, wobei die ferne Kommunikationseinrichtung ein Radio (304) aufweist.

11. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Massenspeichervorrichtung (95) Nachrichten in mehr als einer Sprache enthält.

12. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Sender (10, 210) mit mindestens einem Echtzeitsensor (39) gekoppelt sind.

13. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die kurzen Folgen von Signalen Nachrichteninformation enthalten und Information, die in einzigartiger Weise den Sender (10, 210) identifiziert.

14. Verfahren zur Übertragung von Information zu einem Fahrzeug, das folgende Schritte aufweist:

a) Veranlassen, dass eine Person im Fahrzeug eine Nachrichtenart angibt, die eine Art von Nachricht identifiziert, die mittels einer Anzeigevorrichtung, die in einem Fahrzeug platziert und mit einem Empfänger gekoppelt ist, angezeigt werden soll.

b) Senden kurzer Folgen von Signalen, wobei die Signale Information zur Identifikation des Senders enthalten, die einen ersten Sender (10, 210) von einem zweiten Sender (10, 210) unterscheidet, wobei der erste Sender (10, 210) einen Mikroprozessor (15) zum Steuern der Codierung der Signale und zum Steuern der vorbestimmten Intervalle beinhaltet;

c) Decodieren der Nachricht bei dem Empfänger (40) als eine empfangene Nachricht, wobei die empfangene Nachricht die Senderidentifikationsinformation enthält;

d) Benutzen der Senderidentifikationsinformation, die in der empfangenen Nachricht enthalten ist, in einem Mikroprozessor (80), um eine Mehrzahl von gespeicherten Nachrichten abzutasten und eine Gruppe von einer oder mehr Nachrichten zu erzeugen, die auf der Senderidentifikationsinformation und auf der Nachrichtenart, die von der Person im Fahrzeug angegeben wurde, beruhen; und

e) Anzeigen der Gruppe von einer oder mehrerer Nachrichten an die Person im Fahrzeug,

dadurch gekennzeichnet, dass die kurzen Folgen von Signalen mit einer Frequenz, die mit der Oszillator-Temperatur innerhalb eines Frequenzbands driftet, mit Unterbrechungen zu festgelegten Intervallen von dem ersten Sender (10, 210) übertragen werden, um den Arbeitszyklus zu reduzieren und es einer Mehrzahl von Sendern (110, 120, 130, 140) zu ermöglichen, innerhalb desselben Frequenzbands zu arbeiten, und dass die Signale mittels Abtastabstimmens eines Empfängers (40) um eine erwartete Zentralfrequenz des ersten Senders (10, 210) empfangen werden, um eine enge Bandbreite beizubehalten, während dennoch alle Signale empfangen werden.

15. Verfahren zur Übertragung von Information nach Anspruch 14, wobei die kurzen Folgen von Signalen im Mikrowellenfrequenzbereich übertragen werden.







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