Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Bakensender an einer Fahrstraße nach der Gattung des Hauptanspruchs . Aus 'procedings of the DRIVE-Konferenz, 4. - 6.2.1991, advanced telematics in road transport' (Seite 248 bis 268) ist schon ein Bakensender bekannt, der mit einem Fahrzeugempfänger (on-board-unit, OBU) einen Datenaustausch nach dem semipas¬ siven Transponderverfahren durchführt. Bei dem bekannten Bakensender wird dabei eine Kommunikationszone auf einer Fahrspur ausgeleuchtet, die relativ klein ist, um Nachbar¬ spuren und darauf befindliche Fahrzeuge nicht zu beein¬ flussen. Aufgrund der relativ kleinen verfügbaren Fläche ist unter Umständen ein vollständiger Datenaustausch zwischen

dem Bakensender und der OBU insbesondere bei einer hohen Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht gewährleistet. Das kann dazu führen, daß die übertragenen Informationen unvoll¬ ständig oder falsch sind. So können Verkehrshinweise über Staus oder empfohlene Umleitungen nicht erkannt werden. Bei einer automatischen Gebührenabbuchung für Straßenbenutzungs¬ gebühren kann es ebenfalls zu Fehlern kommen. Um diese Pro¬ bleme zu umgehen, müßten aximalgeschwindigkeiten im Bereich der Kommunikationszone vorgegeben werden. Dieses Verfahren ist aber nicht zuverlässig, da bei Überschreitung der vorgegebenen Geschwindigkeitsbegrenzung eine sichere Datenübertragung gefährdet ist.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Bakensender mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Aufweckzone der Fahrzeugempfänger so rechtzeitig aktiviert wird, daß auch bei hoher Fahrzeug- geschwindigkeit genügend Zeit für eine vollständige Datenübertragung gegeben ist.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnah¬ men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Bakensenders möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß durch eine separate Aufweckantenne oder Teile einer Hauptantenne das Aufwecksignal unabhängig von der Hauptantenne gesendet wird. Probleme mit störenden In¬ terferenzen, wie sie bei der gleichzeitigen Verwendung von zwei Antennen auftreten können, werden damit vermieden, da jeweils nur eine Antenne zu einer bestimmten Zeit aktiv ist. Durch einen geeigneten Schalter, beispielsweise einem Mikro-

Wellenschalter mit PIN-Dioden kann der Bakensender alterna¬ tiv auf die Aufweckantenne oder die Hauptantenne umgeschal¬ tet werden. Dabei kann die Aufweckantenne auch so gerichtet werden, daß sie mehrere Fahrspuren überdeckt, falls diese Anwendung zugelassen werden kann.

Eine besonders einfache Ausbildung der Aufweckzone wird auch dadurch erreicht, daß die Richtcharakteristik der Hauptan¬ tenne durch Steuerung der Phasen- und/oder Amplituden¬ belegung gesteuert wird. Eine derartige Steuerung der Pha¬ sen- und Amplitudenrichtung kann durch Steuerung der einzel¬ nen Elemente einer Array-Antenne erreicht werden. Die Um¬ schaltung der jeweiligen Gewichtung wird synchron mit der Aussendung der Aufwecksignale vorgenommen.

Prinzipiell gibt es mehrere Möglichkeiten für das Aussenden des Aufwecksignales. Eine besonders einfache Steuerung er¬ gibt sich dadurch, daß das Aufwecksignal in konstanten oder variablen Zeitabschnitten ausgesendet wird. Die Zeitab¬ schnitte können dabei so gewählt werden, daß auch bei großer Geschwindigkeit eines Fahrzeuges das Fahrzeuggerät noch si¬ cher aktiviert wird.

Bei relativ großen auszutauschenden Datenmengen kann es vorteilhaft sein, bereits in der Aufweckzone einen Datenaus¬ tausch durchzuführen. Die Datenmengen werden dabei so auf¬ geteilt, daß sie sowohl in der Aufweckzone als auch in der Kommunikationszone übertragen werden. Auch können mehrere Kommunikationsgebiete nacheinander angeordnet sein, so daß die verfügbare Zeit für die Übertragung der Daten und Infor¬ mationen vergrößert wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Bakensenders und des Fahrzeuggerätes ist im Mikrowellenbereich vorgesehen, wobei diese Geräte nach dem semipassiven Transponderverfahren ar¬ beiten.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Figur 1 zeigt einen Bakensender 1, der beispielsweise auf einer Schilderbrücke oder an einer Ampel an einer Fahrstraße 7 angebracht ist. Der Bakensender 1 arbeitet beispielsweise im Mikrowellenbereich bei 5,8 GHz nach dem semipassiven Transponderverfahren. Dieses Übertragungsver- fahren ist beispielsweise aus "procedings of the DRIVE-con- ference", Brüssel, February 4. - 6., 1991, 'advanced tele¬ matics in road transport' Seite 248 bis 269 (volume 1) per se bekannt und muß daher nicht näher erläutert werden. Der erfindungsgemäße Bakensender hat eine Antenne 3 und eine Aufweckantenne 2, die über einen Umschalter 4 alternativ aktiviert werden. Die Aufweckantenne 2 ist räumlich so auf die Fahrstraße 7 mit ihrer Fahrbahn gerichtet, daß ein ankommendes Kraftfahrzeug 5 zunächst durch die Aufweckzone A fährt, bevor es in die Kommunikationszone B der Hauptan¬ tenne 3 kommt. Natürlich können auch Teile der Hauptantenne, die vorzugsweise als Array verwendet werden, als Aufweckan- tenne ausgebildet sein. In diesem Fall wird die Hauptantenne durch Steuerung der Richtcharakteristik derart verändert,

daß durch die Gewichtung der Phasen und Amplituden der ein¬ zelnen Elemente die Richtcharakteristik verändert wird. Als Umschalter 4 ist vorzugsweise ein Mikrowellenschalter, der PIN-Dioden oder ähnliche Hochfrequenzschalter aufweist, vorgesehen.

Läßt die Anwendungen mehrere Fahrspuren zu, so kann die Auf¬ weckantenne so ausgelegt werden, daß mehrere oder alle Fahrspuren abgedeckt werden.

Eine zweite Hauptantenne könnte auch als Aufweckantenne eingesetzt werden. Dies könnte z. B. dann von Bedeutung sein, wenn das Aufweckgebiet ähnlich definiert ausgeleuchtet werden muß, wie das Kommunikationsgebiet. Dazu ist dann eine Änderung ^' der Ausrichtung der Antenne erforderlich, um die gewünschte Vorverlegung des Aufweckgebietes zu erreichen.

Das Kraftfahrzeug 5 hat einen Fahrzeugempfänger 6 (OBU, on- board-unit) , der vorzugsweise nach dem semipassiven Transponderverfahren arbeitet und mit dem Bakensender 1 in Verbindung treten kann. Der Transponder kann mit einer Bat¬ terie ausgerüstet sein, die den notwendigen Strom zum Be¬ trieb des Gerätes sowie für weitere Baugruppen liefert. Ins¬ besondere können mit der Batterie Speicherbausteine gepuffert werden, damit diese ihre Information nicht ver¬ lieren. Derartige Speicher werden beispielsweise für die Abbuchung von Straßenbenutzungsgebühren von einer Gebühren¬ karte verwendet. Um die Batterie zu schonen, wird das Fahr¬ zeuggerät 6 die meiste Zeit in einen inaktiven Zustand, dem Sleepmodus geschaltet. Bei Annäherung an eine Bake wird es nun durch das Aufwecksignal der Auf eckantenne 2 aktiviert und dadurch in den Operationsmodus geschaltet. Die Aufweck-

Schaltung, die durch das Signal der Aufweckantenne 2 ak¬ tiviert wird, hat jedoch einen sehr kleinen Ruhestrom, so daß deren Leistungsaufnahme die Batterie nicht sehr belastet wird.

Um die geforderten Datenmengen im gemeinsamen Kommunika- tionsgebiet sicher übertragen zu können, wird die Über¬ gangszeit vom Sleepmodus in den operativen Modus so klein wie möglich gewählt. Gelangt anschließend das Fahrzeug in die Kommunikationszone B, dann kann der eigentliche Datenaustausch, beispielsweise von Verkehrsinformationen oder Fahrtrichtungshinweisen erfolgen. Reicht dieses Kommu- nikationsgebiet für die Übertragung der Informationen nicht aus, dann kann die gesamte Informationsmenge aufgeteilt wer¬ den auf verschiedene Kommunikationsgebiete, die nacheinander folgen. Die Übertragung der Information erfolgt dann par¬ tiell.