WO2001033530A1 - Positioning system for racing cars - Google Patents

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WO2001033530A1
WO2001033530A1 PCT/EP2000/010518 EP0010518W WO0133530A1 WO 2001033530 A1 WO2001033530 A1 WO 2001033530A1 EP 0010518 W EP0010518 W EP 0010518W WO 0133530 A1 WO0133530 A1 WO 0133530A1
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WO
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data
racing
location
vehicle
vehicles
Prior art date
Application number
PCT/EP2000/010518
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German (de)
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Inventor
Robert Asam
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Wns-Europe.Com Ag
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/20—Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/123—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams
    • G08G1/127—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams to a central station ; Indicators in a central station

Definitions

  • the present invention relates to a location system for racing vehicles, in particular for use in a Formula 1 race
  • US 5,731,788 discloses a system and method for position control and management of racing sails ship positions and speeds. that includes the strategic placement of GPS receivers and transmitters on a buoy and a committee boat that mark the start line of the sail, as well as radio and GPS receivers on the sailing ship.
  • GPS and radio transmitter units are attached to a race start buoy and a committee boat and another GPS and radio transmitter / receiver unit receives GPS signals from positioning satellites and radio signals from the racing start buoy and the committee boat.
  • the information received from the racing sailing ship is processed to determine the relative and absolute positions and speeds, as well as the estimated time of arrival when cutting the current sail ffskurses to determine with the racing start lime for display in a user-friendly race management
  • the receivers at the edge of the road feed a central control unit, which is also synchronized with the main transmitter and posts the appearance of each vehicle's position events in real time.
  • a clock and a computer are provided so that the race rank, the lap speeds, etc. can be determined from the booked data.
  • the system for detecting the occurrence of a position event is based on the principle that an inductance carried on the vehicle crosses a variable magnetic field, the polarity orientation of which defines the position of the respective event.
  • a racing danger condition warning system which comprises a transmitter which is actuated by a marshal or other racing official, and a sufficient number of receiver units, so that each racing vehicle has a receiver unit.
  • the transmitter sends a coded signal that can be received anywhere along the racetrack, according to a state of a red, yellow or green flag.
  • the receiver units which are self-contained and include an integrated power supply, receive and decode the signal and then switch on green, yellow or red lamps.
  • the system provides racers with an essentially immediate warning of a dangerous condition on the racetrack.
  • the invention has the object to provide a positioning system for racing cars, which provide added functionality ver ⁇ simplified operation and increased safety compared to the prior art offers. Further advantages of the invention are explained in more detail below. This object is achieved by the features of claim 1. Preferred exemplary embodiments of the invention are defined in the subclaims
  • the invention essentially consists of a vehicle! nformations ⁇ chtung, which is housed in a racing vehicle and which includes a location device for obtaining and outputting location data, via which the position of the racing vehicle can be determined, and a transmitter that transmits the location data to a central office.
  • a vehicle! nformations ⁇ chtung which is housed in a racing vehicle and which includes a location device for obtaining and outputting location data, via which the position of the racing vehicle can be determined, and a transmitter that transmits the location data to a central office.
  • a large number of such vehicle information devices are operated in combination with a calculation device, which calculates the position of the respective racing vehicles on a racetrack from the transmitted location data on the basis of stored racetrack data
  • the respective positions of the racing vehicles can be determined on the basis of the transmitted location data, without having to set up position-determining devices at all essential points on the racetrack. Leaving the racetrack or stopping a vehicle can also be determined and precisely located without additional effort
  • the route data can be reused if it is stored appropriately, according to the technical requirements, but it can also be partially or completely updated if the route is changed by taking appropriate measures. It is also possible to transfer the route data to another location system
  • the location data can be obtained in a variety of ways in the vehicle.
  • the respective racing vehicles can also be equipped with different location devices for obtaining the location data.
  • direction finders it is necessary to use at least three direction finders to locate the system to complete on the racetrack whose respective positions are exactly known. The position of the latter can then be determined by appropriate distance measurements between the DF transmitters and the respective DF receiver
  • the transmitter provided in the vehicle information device can also be used to transmit vehicle operating characteristic data, for example the vehicle speed, the engine speed or similar data.
  • vehicle operating characteristic data for example the vehicle speed, the engine speed or similar data.
  • Such data are obtained by appropriate sensors or from the vehicle electrics and, for example, leave the vehicle at a standstill or some other dangerous situation detect the racing vehicle quickly to a Missb r can avoid also the positioning or operation data, the DA th in known manner wholly or in part be transmitted in encrypted also in relation to these preferred features of the invention it is not necessary that the respective vehicle information devices or racing cars are equipped in the same way
  • the location system preferably comprises a control center which has the above-mentioned calculation device, a memory for storing the route data of the racetrack and one or more receivers for receiving the location or amber characteristic data transmitted by the respective vehicle information devices which do not necessarily have to be spatially separated from one another, are each designed as individual components, partially grouped or as an integrated overall unit
  • control center comprises a transmitter that can be used to transmit safety data
  • one or more racing vehicles involved in the location system have appropriate receivers and display devices in order to receive the safety data and to display them accordingly If it has been determined via the locating system according to the invention that a racing vehicle has stopped, a corresponding warning analogous to the green, yellow and red flags customary in formula -1 is broadcast to the other racing vehicles involved in the locating system and signaled there
  • the receivers mounted in the racing vehicles can also be provided with an identifier that allows the control center to selectively address the respective receivers.
  • This makes it possible to differentiate according to the danger situation between the various racing vehicles involved in the location system those vehicles that only reach the danger point after a long time will be signaled "green light”, while “red light” will be signaled in the case of racing vehicles which will pass the danger point in a short time. "yellow light” will be signaled in the other racing vehicles
  • time or frequency division multiplexing can also be used here to allow a selective response of the various racing vehicles
  • the route monitoring items that usually occur at racing events can also be involved in the location system by one or more of them also with receivers and display devices that receive the transmitted safety data and display them accordingly.
  • the use of an identifier or the like can be used to selectively address the respective route monitoring items.
  • the safety data can be transmitted in encrypted form in a specialist manner, either in whole or in part.
  • the location system preferably comprises a display device which, via the route data and the calculated vehicle positions, enables a visual display of the current positions of selected racing vehicles on the racetrack.
  • This task can possibly be taken over by the calculation device, so that no additional hardware is necessary for the display device.
  • the calculation device was able to process the position information obtained together with the route data into a video signal that is transmitted to the television broadcasting the race.
  • the display device can but also include one or more large screens or video screens that present such a visual display of selected vehicle positions to the audience present on site.
  • the display device may comprise a data processing device, which show, inter alia, a visual check, it allows the current positions of selected racecars on the racetrack to representative data processing devices, the dung for example via a fixed line or a radio link ⁇ are networked with the data-processing device for transmitting data thus For example, it was possible to implement a virtual transmission of racing events on the Internet.
  • Other racing data recorded by the inventive positioning system for example the The respective rank or the current speed of selected racing vehicles could be called up or displayed via such a data processing device integrated in the location system and corresponding networking on the representative data processing devices.
  • the data processing device is integrated in the location system in such a way that the relevant racing data contained in the location system is from the Data processing device for feeding in a specialist motor into a data network can be prepared or processed in such a way that a desired audio and / or visual representation of the racing event or the desired racing data on the respective representing data processing device is possible.
  • the respective representations of a large number of representing data processing devices can vary For example, a mobile phone functioning as a data processing device could only display the respective rank and vo Show the origin of selected racing vehicles, while a computer networked via the Internet with the data processing device displays a virtual representation of the racing event, for example the current positions of arbitrarily selected racing vehicles on the race track, on the screen Input selected between the user of the representative data processing device and the data processing device
  • all or selected components of the location system are preferably designed redundantly in order to ensure the functionality of the location system even in the event of a failure of one or more components.
  • the location system according to the invention can be implemented in the sense of a second embodiment in that the respective vehicle information devices instead of the location device and the transmitter have only one transmitter for transmitting direction-finding signals.
  • the system comprises at least three of them Locally separated Peil receivers can thus obtain location data outside the vehicle and transmit them to the control center, where they are processed by the computing device as described above. Since the Peil receivers can be connected to the control center, for example, by cable, the need for a receiver may be eliminated at the center All other features of the invention are the same as in the first embodiment
  • this second embodiment is only used for selected racing vehicles, or that the two embodiments of the invention coexist among the racing participants
  • FIG. 1 shows the mapping of a racetrack 2 by route data according to an advantageous exemplary embodiment of a positioning system 1 according to the invention. It shows a plurality of racing vehicles 3A, 3B, 3C and 3X that are located on a racetrack 2 and are involved in the locating system
  • the racetrack 2 is stored in the location system 1 in the form of route data in such a way that a comparison of the route data with location data obtained from the respective racing vehicles 3 is possible.
  • This comparison is made in a calculation device 9, for example a digital EDP system, of the location system 1 instead.
  • the route data are preferably stored in a storage device of the calculation device 9 in a specialist manner. It is also possible to store the route data in a storage device connected to the calculation device 9 (10) or to store the route data on a data storage device which is read by a reading device which occurs instead of the storage device (10)
  • the racing vehicles 3 are located using the coordinate system 12.
  • the location data of the respective racing vehicles 3 can also be determined on the basis of other coordinate systems occur when some racing vehicles are located via GPS receivers, while the location data of other racing vehicles 3D are determined via direction finders of a locally established direction finding system 23
  • FIGS. 2A and 2B show several features of a location system 1 according to an advantageous exemplary embodiment according to the first or second embodiment of the invention.
  • a race track 2 is shown on which several racing vehicles 3 involved in the location system 1 are located and two GPS satellites 24 are located along the race track 2 a plurality of route monitoring stations 22, a spectator tune 20 and a large video screen 21, the former and the latter being part of the exemplary location system 1.
  • the location system 1 also has a control center 7.
  • the locating system 1 additionally has three direction finders 23
  • the racing vehicle 30 has a GPS receiver as the locating device 5 which receives the radio signals from GPS satellites 24.
  • the GPS receiver or another suitable locating device in the racing vehicle 3 obtains location data from these signals which the current position of the racing vehicle 3 can be determined.
  • the location data obtained are transmitted via a transmitter 6 in the racing vehicle 3 to a control center 7, which has a receiving device 8 assigned to the transmitter 6.
  • the respective transmitters 6 of the racing vehicles 3 and the control center 7 accordingly form the preferred exemplary embodiment shown in FIG. 2A a star-shaped network
  • the locating device 5 and the transmitter 6 in the racing vehicle 3 form a vehicle information device 4
  • the position of the vehicle 3D is shown via a direction-finding transmitter 6B mounted in the vehicle 3D. determines the at least three direction finder 23 located near the race track 2 and the computing device 9 included in the center 7.
  • the direction finder 6B emits direction signals which are received by the direction finder, processed and forwarded to the center 7 as location data , where they are used in the calculation device 9 for determining the position of the vehicle 3D.
  • the location data can be transmitted in a manner known per se, for example by cable from the direction finder 23 to the control center 7.
  • each racing vehicle 3 involved in the location system 1 has a vehicle information device 4.
  • vehicle information device 4 can each be designed according to different working principles. The steps described above for obtaining location data and for calculating the position of a racing vehicle 3 are also carried out mutatis mutandis for the respective vehicles
  • a calculation device 9 assigned to the control center 7, which includes a memory 10 the position of the racing vehicle 3 on the racetrack 2 is calculated from the location data on the basis of the route data stored in the memory 10. The position thus calculated provides information about the rank of the racing vehicle 3 among the Racing vehicles 3 involved in the location system 1 and also whether the racing vehicle 3 has stopped, has become dangerously slow or has left the race track 2
  • FIGS. 2A and 2B it is indicated, for example, that the vehicle 3X involved in the location system has stopped. From the position information obtained in the calculation device 9, such a standstill is determined by the calculation device 9 or a device that is correspondingly connected to the calculation device 9, preferably in the control center 7. Thereupon, the transmitter-receiver system 8 sends a corresponding message to the Racing vehicles 3 and / or broadcast to the track monitoring station 22
  • the data according to the invention are preferably sent in encrypted form by the transceiver system 8. Since the position of the broken down racing vehicle 3X is known, it is possible to use an identifier or other technical distinctive means of sending a specific message to the route monitoring station 22X following the racing vehicle 3X.
  • FIGS. 2A and 2B show a video screen 21 belonging to the location system, which enables a visual display of the respective current vehicle positions of selected racing vehicles 3 on the racetrack 2.
  • the video screen 21 is fed by signals which are included in the calculation device 9 or another display device of the positions calculated in the computing device 9 and of the route data stored as described above. Such or similar signals can also be sent to television stations or other transmission services. for example to an internet provider, to be fed for transmission.
  • the presentation need not be limited to a presentation of the vehicle positions, but can also include information about the respective vehicles 3 or other racing or advertising information
  • the position information relating to the racing vehicles 3 involved can also be used to automatically aim or control television or surveillance cameras along the route 2 at one or more selected vehicles 3. Likewise, the image of the camera that a selected racing vehicle 3 was able to control it is best to have it automatically displayed A number of other, also applicable modifications of this principle are easily recognizable for the person skilled in the art
  • FIGS. 3A, 3B and 3C show different exemplary embodiments of the two exemplary embodiments of a racing vehicle 3 equipped according to the invention.
  • the vehicles 3 have an antenna 30 and a vehicle information device 4 for each in a specialist manner in or on The latter is indicated by dashed lines in FIG. 3B
  • FIG. 3A shows a racing vehicle with a minimally equipped vehicle information device 4 according to the first embodiment of the invention, the vehicle information device 4 comprising only the essential components. Accordingly, the vehicle information device 4 only has a locating device 5 and a transmitter 6
  • a GPS receiver 5 functions as a locating device 5 and a data transmitter 6A fulfills the role of the transmitter 6.
  • GPS radio signals are transmitted via antenna 30 from a GPS satellite 24 to the GPS receiver, where they are in location data
  • the location data are processed accordingly in the data transmitter 6A and sent to the antenna 30, from where they are radioed to a receiver 8 of the control center 7.
  • the distribution of tasks among the components 5 6 included in the vehicle information device 4 may also be can be designed differently
  • other locating devices 5 and transmitters 6 can also be used according to the invention
  • FIG. 3B shows a racing vehicle with a minimally equipped vehicle information device 4 according to the second embodiment of the invention, the vehicle information device 4 comprising only the essential components where they can be used as described above
  • the respective vehicle information devices 4 of the vehicles 3 involved in the location system can additionally be connected to one or more further devices 33-39 or even include the vehicle operating characteristic data or redundant location data directly or via the vehicle! nformation Transmit device 4 to the transmitter 6 in order to send these operating data or location data to the control center 7.
  • a vehicle 3 equipped with many different additional devices is shown in FIG. 3C.
  • these further devices 33-39 can be different for the respective vehicles 3
  • the additional equipment of the respective racing vehicle 3 depends, among other things, both on the weight of the devices 33-39 and on their cost and space requirements
  • the racing vehicle 3 of the exemplary embodiment shown in FIG. 3C corresponds to both the first and the second embodiment of the invention since the illustrated vehicle information device 4 has 1 a direction finder 6 as well as a locating device 5 and a transmitter 6, thus making it redundant
  • the vehicle can be located using the positioning system according to the invention
  • the vehicle information device 4 shown optionally uses a GPS receiver 5 as the positioning device 5.
  • the GPS receiver 5 receives GPS signals 40 from the GPS satellites 23 via the antenna 30 or a separate antenna and uses them to obtain GPS location data that is sent to the data transmitter 6 are forwarded to the control center 7 for transmission.
  • the GPS data obtained in this way are known to be error-prone, correction according to the invention is not absolutely necessary since the error affects all vehicles 3 involved in the location system equally.
  • a GPS receiver can be installed in the control center 7 GPS data is compared with the fixed known position of the control center 7 in order to determine a correction vector for the GPS data obtained from the vehicles 3
  • the vehicle information device 4 shown also has, among other things, a direction finder transmitter 6 which transmits signals via the antenna 30 or a separate antenna to the direction finder 23 installed near the racetrack 2. data for use in the control center 7 obtained from the direction-finding signals.
  • the function of the direction finder transmitter 6 is possibly taken over by the data transmitter 6 or the two transmitters 6 are implemented as an integral unit
  • the racing vehicle 3 shown comprises as additional equipment a motor rotation sensor 33, a transmission sensor 34, a ground motion sensor 35, a gyro sensor 36. an induction loop sensor 37. a wheel rotation sensor 38 and a position sensor 39.
  • the gyro sensor 36 measures the acceleration of the vehicle 3 via a in the gyro sensor 36 built-in piezoelectric element and delivers location data on the basis of the acceleration measurements.
  • the motor rotation sensor 33 and the wheel rotation sensor 38 conventionally measure the rotational speed of the motor or one of the wheels and deliver corresponding data, preferably in the form of pulse information or other digital data.
  • the ground motion sensor 35 uses infrared, ultrasound or radar signals to determine the speed of the vehicle 3 and output it in a corresponding data form.
  • the transmission sensor 34 detects the output speed on the transmission and also reports this in data form. Passing on induction loops conventionally cast into the floor can be determined via the induction loop sensor 37 in order to obtain location data. Position transmitters with a small aperture can also be set up along the racetrack, which emit location signals 49 in a respectively localized area. The location signals 49 are transmitted via the antenna 30 or a separate antenna Receive position receiver 39, which processes the location signals 49 into location data and forwards them to the data transmitter 6 for transmission to the control center 7
  • the data of the respective sensors or devices 33-38 are forwarded as data signals 43-48 to the data transmitter 6 for transmission to the control center 7.
  • selected data signals 43-48 may only be added after Processing in the vehicle information device 4 forwarded to the data transmitter 6
  • the data according to the invention are preferably broadcast in encrypted form by the transmitter 6
  • the vehicle information device 4 shown also comprises a data receiver 31 which receives security or data signals 42 via the antenna 30 or a separate antenna, preferably from the control center 7.
  • the signals 42 are processed in the data receiver 31 or in the vehicle information device 4 accordingly by one as discussed at the beginning to implement warning or other display on a display device, for example in the form of cockpit indicator lights 32 on the dashboard, if necessary
  • the respective components of the vehicle information device 4 or sensors 33-38 are fastened at a suitable location on board the vehicle 3 and are connected or networked to one another or to the transmitter 6 in a manner that maintains the functionality sought after by a specialist motor. It is known to the person skilled in the art that the described Task distribution among the components included in the location system according to the invention can also be designed differently if necessary
  • the recovered data of the physical sensors 33-38 are in addition to the determination of the speeds ⁇ chtungen acceleration values rotation and movement speeds vergli- also the effect chen whether a mutual interaction for proper travel of the vehicle 3 meaning-giving relation between he ⁇ mediated values Desteht If the output speed of the transmission, for example, disproportionate than said wheel then let it immediately a differential fault diagnose or is the Raderdrahress disproportionate than the measured speed of travel above the ground so a spinning of the wheels let it immediately diagnose Together with the resulting ⁇ Nissen of acceleration sensor 36 and, optionally, s of the GPS receiver 5, a deviation from the permissible range of movement tolerance can be verified not only with absout values but also with redundant additional information From the data obtained from the GPS positioning device 5 and the physical sensors, the correct or incorrect movement of the vehicle 3 on the racetrack 2 in the direction of travel can be checked with a high degree of certainty.
  • the data obtained by the described or other technical sensors or devices can be obtained in the control center 7 can be used for this. a possible engine standstill, the

Abstract

A positioning system for racing cars is disclosed, which comprises a vehicle information device mounted in a racing car, with a positioning device for gathering and output of positional data, by means of which the position of the racing car can be fixed and a transmitter for sending the positional data to a control centre. A number of such vehicle information devices, operated in cooperation with a computational device, allow a useful execution of a positioning system, whereby said computational unit calculates the position of each car on the circuit from the transmitted positional data and stored race track data. The position of each of the race cars can be fixed using the virtual map of the race track course, in the form of the race track data and the transmitted positional data, without the need to establish positioning devices at essentially all the points around the race track. A vehicle coming to rest or leaving the race track can also be determined and precisely located without additional requirements.

Description

Beschreibung Ortungssysteme für Rennfahrzeuqe Description Location systems for racing vehicles
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ortungssystem für Rennfahrzeuge, insbesondere zur Anwendung bei einem Formel -1 RennenThe present invention relates to a location system for racing vehicles, in particular for use in a Formula 1 race
Sportrennen mit verschiedenartigen Rennfahrzeugen sind seit Jahrhunderten bekannt und beliebt Ihr Popularität hat immer wieder dazu gefuhrt, daß für die jeweilige Rennart spezielle Fahrzeuge, Streckenaufbereitungsmaßnahmen, Fahrtechniken und so weiter entwik- kelt bzw angewandt werden Es gibt stets neue Entwicklungen, die der erhöhten Sicherheit, der Publikumsinformation einer höheren Renngeschwindigkeit o a dienenSports races with different types of racing vehicles have been known and popular for centuries. Their popularity has led time and again to the fact that special vehicles, track preparation measures, driving techniques and so on are developed or used for the respective type of race. There are always new developments that increase the safety, the Serve audience information of a higher racing speed or the like
Die US 5,731,788 offenbart ein System und Verfahren zur Posi- tiomerungskontrolle und Verwaltung von Rennsegel Schiffspositionen und -geschwindigkeiten. das die strategische Plazierung von GPS-Emp- fangern und Sendern an einem Boje und einem Komiteeboot, die die Startlinie des Segel ennens kennzeichnen, sowie von Funk- und GPS- Empfangern am Segelschiff umfaßt GPS- und Funksendereinheiten sind an einem Rennstartboje und einem Komiteeboot befestigt und eine andere GPS- und Funksender-Empfangereinheit empfangt GPS-Signale von Positiomerungssatelliten und Radiosignale vom Rennstartboje und dem Komiteeboot Die vom Rennsegel schiff empfangenen Informationen werden verarbeitet, um die relativen und absoluten Positionen und Geschwindigkeiten, sowie die geschätzte Ankunftszeit beim Schnitt des aktuellen Segel schi ffskurses mit der Rennstartlime zwecks Anzeige in einer benutzerfreundlichen Rennverwaltung zu ermittelnUS 5,731,788 discloses a system and method for position control and management of racing sails ship positions and speeds. that includes the strategic placement of GPS receivers and transmitters on a buoy and a committee boat that mark the start line of the sail, as well as radio and GPS receivers on the sailing ship. GPS and radio transmitter units are attached to a race start buoy and a committee boat and another GPS and radio transmitter / receiver unit receives GPS signals from positioning satellites and radio signals from the racing start buoy and the committee boat. The information received from the racing sailing ship is processed to determine the relative and absolute positions and speeds, as well as the estimated time of arrival when cutting the current sail ffskurses to determine with the racing start lime for display in a user-friendly race management
Aus der US 3714,649 ist beiSDielsweise ein Fahrzeugrennuberwa- chungssystem bekannt, das ein vollständig automatisches System zur Überwachung von Autorennen oder dergleichen darstellt Jedes Fahrzeug tragt einen Transponder der sein eigenes Passieren eines Posi- tionsevents. beispielsweise eine Uberquerung der Start-Ziel -Li me. das Befahren bzw Verlassen des Boxbereichs, etc , feststellt und ein dieses kenrzeicnnendes Signal an einen Empfanger am Fahrbahnrand neben dem Positionevent im Zeitmultiplexverfahren mit den Transpon- dern aller anderen Fahrzeuge übermittelt. Ein Hauptsender sendet ein zeitlich teilbares Synchronisationssignal an alle Fahrzeugtranspon- der. und jeder Transponder ist derart ausgestaltet, daß er ein Posi- tionseventsignal nur während eines vorgegebenen Zeitabschnitts des Synchronisationssignals sendet. Die Empfänger am Fahrbahnrand speisen eine zentrale Kontroll ei nheit, die auch mit dem Hauptsender synchronisiert ist und das Erscheinen der Positionsevents jedes Fahrzeugs in Echtzeit bucht. Eine Uhr und ein Computer werden vorgese- hen, damit der Rennrang, die Umrundungsgeschwindigkeiten, u.s.w. aus den gebuchten Daten ermittelt werden können. Das System zur Erkennung des Vorkommens eines Positionsevents basiert auf dem Prinzip, daß eine am Fahrzeug getragene Induktivität ein veränderliches Magnetfeld durchquert, dessen Polaritätsorientierung die Position des jeweiligen Events definiert.From US 3,714.649 a Fahrzeugrennuberwa- is beiSDielsweise known monitoring system, which is a fully automatic system for monitoring of car race or the like of each vehicle carries a Transponde r of its own passing a posi- tion events. for example, crossing the start-finish line. driving or leaving the box area, etc., and a signal that characterizes this to a receiver at the edge of the road transmitted in addition to the position event using the time division multiplex method with the transponders of all other vehicles. A main transmitter sends a synchronization signal that can be divided in time to all vehicle transponders. and each transponder is designed such that it transmits a position event signal only during a predetermined period of the synchronization signal. The receivers at the edge of the road feed a central control unit, which is also synchronized with the main transmitter and posts the appearance of each vehicle's position events in real time. A clock and a computer are provided so that the race rank, the lap speeds, etc. can be determined from the booked data. The system for detecting the occurrence of a position event is based on the principle that an inductance carried on the vehicle crosses a variable magnetic field, the polarity orientation of which defines the position of the respective event.
Auch ist aus der US 4,949,067 ein Renngefahrenzustandswarnsy- stem bekannt, das einen Sender, der von einem Streckenposten oder anderem Rennfunktionär betätigt wird, sowie ein ausreichende Anzahl von Empfängereinheiten umfaßt, so daß jedes Rennfahrzeug eine Empfängereinheit aufweist. Der Sender sendet ein kodiertes Signal, das überall entlang der Rennstrecke empfangen werden kann, entsprechend einem Zustand einer roten, gelben oder grünen Fahne. Die Empfängereinheiten, die jeweils in sich abgeschlossen sind und eine einge- baute Stromversorgung umfassen, empfangen und dekodieren das Signal und schalten dann grüne, gelbe oder rote Lampen ein. Das System bietet den Rennteil nehmern eine im wesentlichen sofortige Warnung auf einen Gefahrenzustand auf der Rennstrecke.Also known from US Pat. No. 4,949,067 is a racing danger condition warning system which comprises a transmitter which is actuated by a marshal or other racing official, and a sufficient number of receiver units, so that each racing vehicle has a receiver unit. The transmitter sends a coded signal that can be received anywhere along the racetrack, according to a state of a red, yellow or green flag. The receiver units, which are self-contained and include an integrated power supply, receive and decode the signal and then switch on green, yellow or red lamps. The system provides racers with an essentially immediate warning of a dangerous condition on the racetrack.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ortungssystem für Rennfahrzeuge vorzusehen, das eine erweiterte Funktionalität, ver¬ einfachte Bedienung und erhöhte Sicherheit gegenüber dem bisherigen Stand der Technik anbietet. Weitere Vorteile der Erfindung werden unten näher erläutert. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelost. Bevorzugte Ausfuhrungsbei spiele der Erfindung sind in den Unteran- spruchen definiertThe invention has the object to provide a positioning system for racing cars, which provide added functionality ver ¬ simplified operation and increased safety compared to the prior art offers. Further advantages of the invention are explained in more detail below. This object is achieved by the features of claim 1. Preferred exemplary embodiments of the invention are defined in the subclaims
Im wesentlichen besteht die Erfindung gemäß einer ersten Ausfuhrungsform aus einer Fahrzeug! nformationsvorπchtung, die in einem Rennfahrzeug untergebracht wird und die eine Ortungsvorrichtung zur Gewinnung und Ausgabe von Ortungsdaten, über die die Position des Rennfahrzeugs bestimmt werden kann, und einen Sender umfaßt, der die Ortungsdaten an eine Zentrale übermittelt Auf diese Art und Weise wird eine kostengünstige und zuverlässige Bestimmung der Fahrzeugpo- sition gewährleistet Insbesondere wird hierdurch eine eventuelle Verwechslung jeweiliger Rennfahrzeuge ausgeschlossen, da jedes Rennfahrzeug seine eigene Ortungsdaten bestimmt und meldet Zudem kann der Sender auch dazu verwendet werden, weitere Daten an die Zentrale zu übermittelnAccording to a first embodiment, the invention essentially consists of a vehicle! nformationsππchtung, which is housed in a racing vehicle and which includes a location device for obtaining and outputting location data, via which the position of the racing vehicle can be determined, and a transmitter that transmits the location data to a central office. In this way, an inexpensive and Reliable determination of the vehicle position guaranteed In particular, this prevents possible confusion of the respective racing vehicles, since each racing vehicle determines and reports its own location data. The transmitter can also be used to transmit further data to the control center
Zur vorteilhaften Ausfuhrung der Erfindung als Ortungssystem wird eine Vielzahl solcher Fahrzeuginformationsvorrichtungen in Ko - bination mit einer Berechnungsvorrichtung betrieben, die aus den übermittelten Ortungsdaten anhand gespeicherter Rennstreckendaten die Position der jeweiligen Rennfahrzeuge auf einer Rennstrecke berechnet Durch das virtuelle Abbilden des Rennstreckenverlaufs in Form von Rennstreckendaten können die jeweiligen Positionen der Rennfahrzeuge anhand der übermittelten Ortungsdaten bestimmt werden, ohne daß positionsbestimmende Vorrichtungen an allen wesentlichen Punkten der Rennstrecke eingerichtet werden müssen Auch ein Verlassen der Rennstrecke oder ein Liegenbleiben eines Fahrzeugs laßt sich ohne zusätzlichen Aufwand bestimmen und genau ortenFor the advantageous implementation of the invention as a location system, a large number of such vehicle information devices are operated in combination with a calculation device, which calculates the position of the respective racing vehicles on a racetrack from the transmitted location data on the basis of stored racetrack data The respective positions of the racing vehicles can be determined on the basis of the transmitted location data, without having to set up position-determining devices at all essential points on the racetrack. Leaving the racetrack or stopping a vehicle can also be determined and precisely located without additional effort
Die StrecKendaten lassen sich bei entsprechender, fachnotorischer Speicherung wiederverwenden, sie können aber auch bei Änderungen der Strecke durch entsprechende Maßnahmen teilweise oder insgesamt aktualisiert werden Auch eine Übertragung der Streckendaten auf ein anderes Ortungssystem ist möglich
Figure imgf000006_0001
The route data can be reused if it is stored appropriately, according to the technical requirements, but it can also be partially or completely updated if the route is changed by taking appropriate measures. It is also possible to transfer the route data to another location system
Figure imgf000006_0001
Es ist dem Fachmann bekannt daß die Ortungsdaten auf vielfache Art und Weise im Fahrzeug gewonnen werden können Z B kann das Fahrzeug mit einem GPS-Empfanger (GPS = "Global Positioning System", ein globales satellitengestutztes Navigationssystem) oder einem sonstigen Satellitenempfanger, einem Peil empfanger oder einem Gyro- sensor ausgestattet werden Auch eine redundante Kombination solcher Empfanger bzw Sensoren kann verwendet werden Ggf können die jeweiligen Rennfahrzeuge auch mit unterschiedlichen Ortungsvorrichtungen zur Gewinnung der Ortungsdaten ausgestattet werden Im Falle ei- ner Verwendung von Peilempfangern ist es notwendig, das Ortungssystem durch mindestens drei Peilsender an der Rennstrecke zu vervoll - standigen deren jeweiligen Positionen genau bekannt sind Durch entsprechende Entfernungsmessungen zwischen den Peilsendern und dem jeweiligen Peilempfanger laßt sich dann die Position letzteres be- stimmenIt is known to the person skilled in the art that the location data can be obtained in a variety of ways in the vehicle. For example, the vehicle can be equipped with a GPS receiver (GPS = "Global Positioning System", a global satellite-based navigation system) or another satellite receiver, a bearing or A gyro sensor can also be used. A redundant combination of such receivers or sensors can also be used. If necessary, the respective racing vehicles can also be equipped with different location devices for obtaining the location data. In the case of use of direction finders, it is necessary to use at least three direction finders to locate the system to complete on the racetrack whose respective positions are exactly known. The position of the latter can then be determined by appropriate distance measurements between the DF transmitters and the respective DF receiver
Wie eingangs erwähnt wurde kann der in der Fahrzeuginformationsvorrichtung vorgesehene Sender auch dazu verwendet werden Fahrzeugbetriebskenndaten zu übermitteln, beispielsweise die Fahrzeugge- schwindigkeit die Motordrehzahl oder ähnliche Daten Solche Daten werden durch entsprechende Sensoren oder aus der Fahrzeugelektromk gewonnen und lassen zum Beispiel ein Liegenbleiben oder eine sonstige Gefahrenlage des Rennfahrzeugs schnell erkennen Um einen Mißbrauch der Ortungs- bzw Betriebsdaten zu vermeiden können die Da- ten auf an sich bekannte Weise insgesamt oder teilweise verschlüsselt übermittelt werden Auch in Bezug auf diese bevorzugten Merkmale der Erfindung ist es nicht notwendig, daß die jeweiligen Fahrzeuginformationsvorrichtungen bzw Rennfahrzeuge in gleicher Art und Weise ausgestattet werdenAs mentioned at the beginning, the transmitter provided in the vehicle information device can also be used to transmit vehicle operating characteristic data, for example the vehicle speed, the engine speed or similar data. Such data are obtained by appropriate sensors or from the vehicle electrics and, for example, leave the vehicle at a standstill or some other dangerous situation detect the racing vehicle quickly to a Missb r can avoid also the positioning or operation data, the DA th in known manner wholly or in part be transmitted in encrypted also in relation to these preferred features of the invention it is not necessary that the respective vehicle information devices or racing cars are equipped in the same way
Vorzugsweise umfaßt das erfindungsgemaße Ortungssystem eine Zentrale die über die obenerwähnten Berechnungsvorrichtung, einen Speicher zum Speichern der Streckendaten der Rennstrecke sowie über einen oder mehreren Empfanger zum Empfangen der von den jeweiligen Fahrzeuginformationsvorrichtungen übermittelten Ortungs- bzw Bernebskenndaten verfugt Daoei können diejenigen Systemkomponenten die nicht gezwungenermaßen räumlich voneinander getrennt sein müssen, jeweils als Einzelkomponenten, teilweise gruppiert oder als integrierte Gesamteinheit ausgeführt werdenThe location system according to the invention preferably comprises a control center which has the above-mentioned calculation device, a memory for storing the route data of the racetrack and one or more receivers for receiving the location or amber characteristic data transmitted by the respective vehicle information devices which do not necessarily have to be spatially separated from one another, are each designed as individual components, partially grouped or as an integrated overall unit
Es ist zudem vorteilhaft, wenn die Zentrale einen Sender umfaßt, der zur Ausstrahlung von Sicherheitsdaten verwendet werden kann, und ein oder mehrere am Ortungssystem beteiligten Rennfahrzeuge über entsprechende Empfanger und Anzeigevorrichtungen verfugen um die Sicherheitsdaten ggf zu empfangen und entsprechend an- zuzeigen Somit konnte beispielsweise dann, wenn über das erfin- dungsgemaße Ortungssystem festgestellt worden ist, daß ein Rennfahrzeug stehengeblieben ist, eine entsprechende Warnung analog der bei der Formel -1 üblichen grünen, gelben und roten Flaggen an die anderen im Ortungssystem beteiligten Rennfahrzeuge ausgestrahlt und dort signalisiert werdenIt is also advantageous if the control center comprises a transmitter that can be used to transmit safety data, and one or more racing vehicles involved in the location system have appropriate receivers and display devices in order to receive the safety data and to display them accordingly If it has been determined via the locating system according to the invention that a racing vehicle has stopped, a corresponding warning analogous to the green, yellow and red flags customary in formula -1 is broadcast to the other racing vehicles involved in the locating system and signaled there
Insbesondere können die in den Rennfahrzeugen montierten Empfanger auch mit einer Kennung versehen werden, die der Zentrale ein selektives Ansprechen der jeweiligen Empfanger erlaubt Auf diese Art und Weise ist es möglich, entsprechend der Gefahrenlage zwischen den verscmedenen am Ortungssystem beteiligten Rennfahrzeugen zu differenzieren Zum Beispiel konnte bei denjenigen Fahrzeugen, die erst nach langer Zeit die Gefahrenstelle erreichen werden "grünes Licht" signalisiert werden, wahrend bei Rennfahrzeugen die in Kurze an der Gefahrenstelle vorbeifahren werden, "rotes Licht" signalisiert wird Bei den restlichen Rennfahrzeugen wird "gelbes Licht" signalisiert Andere fachnotoπsche Unterscheidungsverfahren beispielsweise Zeit- oder Frequenzmultiplexbetπeb, sind hier ebenso anwendbar, um ein selektives Ansprechen der verschiedenen Rennfahr- zeuge zu erlaubenIn particular, the receivers mounted in the racing vehicles can also be provided with an identifier that allows the control center to selectively address the respective receivers.This makes it possible to differentiate according to the danger situation between the various racing vehicles involved in the location system those vehicles that only reach the danger point after a long time will be signaled "green light", while "red light" will be signaled in the case of racing vehicles which will pass the danger point in a short time. "yellow light" will be signaled in the other racing vehicles For example, time or frequency division multiplexing can also be used here to allow a selective response of the various racing vehicles
Um die Notwendigkeit einer Beteiligung aller Rennfahrzeuge am Ortungssystem zu umgehen bzw um weitere Streckensicherheit zu gewährleisten, können die bei Rennveranstaltungen üblicherweise vor- kommenden Streckenuberwachungsposten eoenfalls am Ortungssystem beteiligt werden indem eines oder mehrere davon auch mit Empfangern und Anzeigevorrichtungen ausgestattet werden, die die ausgestrahlten Sicherheitsdaten empfangen und entsprechend anzeigen Auch hier kann über den Einsatz einer Kennung o.a. ein selektives Ansprechen der jeweiligen Streckenuberwachungsposten ermöglicht werden Aus Sicher- heitsgrunden können die Sicherheitsdaten auf fachnotorische Weise insgesamt oder teilweise verschlüsselt übermittelt werden.In order to avoid the need for all racing vehicles to be involved in the location system or to ensure further route safety, the route monitoring items that usually occur at racing events can also be involved in the location system by one or more of them also with receivers and display devices that receive the transmitted safety data and display them accordingly. Here too, the use of an identifier or the like can be used to selectively address the respective route monitoring items. For safety reasons, the safety data can be transmitted in encrypted form in a specialist manner, either in whole or in part.
Vorzugsweise umfaßt das erfindungsgemaße Ortungssystem eine Darstellungsvorrichtung, die über die Streckendaten und die berech- neten Fahrzeugpositionen eine visuelle Anzeige der aktuellen Positionen ausgewählter Rennfahrzeuge auf der Rennstrecke ermöglicht. Diese Aufgabe kann ggf von der Berechnungsvorrichtung übernommen werden, so daß keine zusätzliche Hardware für die Darstellungsvorrichtung notwendig ist Beispielsweise konnte die Berechnungsvor- richtung die gewonnenen Positionsinformation zusammen mit den Streckendaten zu einem Videosignal aufbereiten, das an die das Rennen übertragenden Fernsehsender übermittelt wird Die Darstellungsvorrichtung kann aber auch eine oder mehreren Großlein- wande bzw Videoschirme umfassen, die eine solche visuelle Anzeige ausgewählter Fahrzeugpositionen dem vor Ort anwesenden Publikum präsentiert Damit entsteht ein System, das neben den sicherheitrele- vanten Vorteile den besonderen Vorzug hat, daß die Zuschauer eines Rennens - unabhängig von ihren jeweiligen Standplatzen - über die Rennsituationen auf dem gesamten Kurs in Echtzeit informiert werden können, wodurch die Attraktivität eines Rennstreckenbesuchs erheblich gesteigert wirdThe location system according to the invention preferably comprises a display device which, via the route data and the calculated vehicle positions, enables a visual display of the current positions of selected racing vehicles on the racetrack. This task can possibly be taken over by the calculation device, so that no additional hardware is necessary for the display device. For example, the calculation device was able to process the position information obtained together with the route data into a video signal that is transmitted to the television broadcasting the race. The display device can but also include one or more large screens or video screens that present such a visual display of selected vehicle positions to the audience present on site. This creates a system that, in addition to the safety-related advantages, has the particular advantage that the spectators of a race - regardless of their respective stands - can be informed in real time about the racing situations on the entire course, which considerably increases the attractiveness of a race track visit
Gleichfalls kann die Darstellungsvorrichtung eine datenverarbeitende Vorrichtung umfassen, die unter anderem eine visuelle An- zeige er aktuellen Positionen ausgewählter Rennfahrzeuge auf der Rennstrecke auf darstellende Datenverarbeitungsvorrichtungen ermöglicht, die beispielsweise über ein Festnetz- oder eine Funkverbin¬ dung mit der datenverarbeitenden Vorrichtung zur Datenübertragung vernetzt sind Somit konnte z B eine virtuelle Übertragung des Renngeschehens im Internet verwirklicht werden Auch andere vom er- findungsgemaßen Ortungssystem erfaßten Renndaten, beispielsweise der jeweilige Rang oder die aktuelle Geschwindigkeit ausgewählter Rennfahrzeuge, ließen sich über eine solche im Ortungssystem integrierte datenverarbeitende Vorrichtung und entsprechende Vernetzung auf den darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtungen aufrufen bzw darstel- len Die datenverarbeitende Vorrichtung wird derart im Ortungssystem integriert, daß die im Ortungssystem enthaltenen, relevanten Renndaten von der datenverarbeitenden Vorrichtung zur fachnotorischen Ein- speisung in ein Datennetz derart aufbereitet bzw verarbeitet werden können daß eine angestrebte Audio- und/oder visuelle Darstellung des Renngeschehens bzw der erwünschten Renndaten auf der jeweiligen darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtung möglich ist Dabei können die jeweiligen Darstellungen einer Vielzahl von darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtungen unterschiedlich sein Beispielsweise konnte ein als darstellende Datenverarbeitungsvorrichtung fungieren- des Mobiltelefon nur den jeweiligen Rang und Vorsprung ausgewählter Rennfahrzeuge darstellen, wahrend ein über das Internet mit der datenverarbeitende Vorrichtung vernetzter Computer eine virtuelle Darstellung des Renngeschehens, z B die aktuellen Positionen beliebig ausgewählter Rennfahrzeuge auf der Rennstrecke, am Bildschirm pra- sentiert Vorzugsweise wird die gewünschte Darstellungsart bzw die darzustellende Information durch interaktive Eingabe zwischen dem Benutzer der darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtung und der datenverarbeitenden Vorrichtung ausgewähltLikewise, the display device may comprise a data processing device, which show, inter alia, a visual check, it allows the current positions of selected racecars on the racetrack to representative data processing devices, the dung for example via a fixed line or a radio link ¬ are networked with the data-processing device for transmitting data thus For example, it was possible to implement a virtual transmission of racing events on the Internet. Other racing data recorded by the inventive positioning system, for example the The respective rank or the current speed of selected racing vehicles could be called up or displayed via such a data processing device integrated in the location system and corresponding networking on the representative data processing devices. The data processing device is integrated in the location system in such a way that the relevant racing data contained in the location system is from the Data processing device for feeding in a specialist motor into a data network can be prepared or processed in such a way that a desired audio and / or visual representation of the racing event or the desired racing data on the respective representing data processing device is possible. The respective representations of a large number of representing data processing devices can vary For example, a mobile phone functioning as a data processing device could only display the respective rank and vo Show the origin of selected racing vehicles, while a computer networked via the Internet with the data processing device displays a virtual representation of the racing event, for example the current positions of arbitrarily selected racing vehicles on the race track, on the screen Input selected between the user of the representative data processing device and the data processing device
Alle oder ausgewählte Komponenten des Ortungssystems werden er- findungsgemaß vorzugsweise redundant ausgeführt um die Funktionalität des Ortungssystem auch im Falle eines Ausfalls eines oder mehrerer Komponenten zu gewährleisten Insbesondere trifft dies auf die sicherheitsrelevanten Komponenten beispielsweise die Berechnungsvorrichtung des Ortungssystems zuAccording to the invention, all or selected components of the location system are preferably designed redundantly in order to ensure the functionality of the location system even in the event of a failure of one or more components. In particular, this applies to the security-relevant components, for example the calculation device of the location system
Alternativ laßt sich das erfindungsgemaße Ortungssystem im Sinne einer zweiten Aufuhrungsform dadurch realisieren, daß die jeweiligen Fahrzeuginformationsvorrichtungen anstelle der Ortungsvor- richtung und des Senders lediglich über einen Sender zum Ausstrahlen von Peilsignale verfugen Durch mindestens drei vom System umfaßte räumlich getrennte Peil empfanger können somit Ortungsdaten außerhalb des Fahrzeugs gewonnen und an die Zentrale übermittelt werden, wo sie von der Berechnungsvorrichtung wie oben beschrieben verarbeitet werden Da die Peil empfanger beispielsweise über Kabel mit der Zen- trale verbunden sein können, entfallt ggf die Notwendigkeit eines Empfangers bei der Zentrale Alle anderen Merkmale der Erfindung sind wie bei der ersten AusfuhrungsformAlternatively, the location system according to the invention can be implemented in the sense of a second embodiment in that the respective vehicle information devices instead of the location device and the transmitter have only one transmitter for transmitting direction-finding signals. The system comprises at least three of them Locally separated Peil receivers can thus obtain location data outside the vehicle and transmit them to the control center, where they are processed by the computing device as described above. Since the Peil receivers can be connected to the control center, for example, by cable, the need for a receiver may be eliminated at the center All other features of the invention are the same as in the first embodiment
Es ist auch möglich, daß diese zweite Ausfuhrungsform nur bei ausgewählten Rennfahrzeugen angewandt wird, bzw daß die beiden Ausfuhrungsformen der Erfindung unter den Rennteil nehmern koexistierenIt is also possible that this second embodiment is only used for selected racing vehicles, or that the two embodiments of the invention coexist among the racing participants
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausfuhrungsbei - Spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen naher beschrieben Es zeigenThe invention is described below with reference to an exemplary embodiment with reference to the drawings
Fig 1 die Abbildung einer Rennstrecke durch Streckendaten gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbei spiel der Erfindung,1 shows the mapping of a racetrack by track data according to a preferred embodiment of the invention,
Fig 2Aeιne Rennstrecke mit einem Ortungssystem gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbei spiel der Erfindung nach der ersten Ausfuhrungsform2Aeιne race track with a location system according to a preferred exemplary embodiment of the invention according to the first embodiment
Fig 2Beιne Rennstrecke mit einem Ortungssystem gemäß einem be- vorzugten Ausfuhrungsbei spiel der Erfindung nach der zweiten Ausfuhrungsform2Beιne race track with a location system according to a preferred exemplary embodiment of the invention according to the second embodiment
Fig 3Aeιn Rennfahrzeug mit einer Fahrzeuginformationsvorrichtung gemäß einem ersten Ausfuhrungsbei spiel nach der ersten Ausfuh- rungsfor3Aeιn racing vehicle with a vehicle information device according to a first exemplary embodiment according to the first exemplary embodiment
Fig 3Beιn Rennfahrzeug mit einer Fahrzeuginformationsvorrich¬ tung gemäß einem ersten Ausfuhrungsbei spiel nach der zweiten Ausfuh¬ rungsform Fig 3Ceιn Rennfahrzeug mit einer Fahrzeuginformationsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausfuhrungsbei spi el ,Fig 3Beιn racecar with a Fahrzeuginformationsvorrich ¬ processing according to a first Ausfuhrungsbei game after the second Ausfuh ¬ approximate shape 3Ceιn racing vehicle with a vehicle information device according to a second exemplary embodiment,
Die Figur 1 stellt das Abbilden einer Rennstrecke 2 durch Streckendaten gemäß einem vorteilhaften Ausfuhrungsbei spiel eines erfindungsgemaßen Ortungssystems 1 dar Sie zeigt eine Mehrzahl von am Ortungssystem beteiligten Rennfahrzeugen 3A, 3B, 3C und 3X, die sich auf einer Rennstrecke 2 befinden1 shows the mapping of a racetrack 2 by route data according to an advantageous exemplary embodiment of a positioning system 1 according to the invention. It shows a plurality of racing vehicles 3A, 3B, 3C and 3X that are located on a racetrack 2 and are involved in the locating system
Um die Position eines oder mehrerer der Rennfahrzeuge 3 auf der Rennstrecke 2 berechnen zu können wird die Rennstrecke 2 im Ortungssystem 1 in Form von Streckendaten derart abgebildet gespeichert daß ein Vergleich der Streckendaten mit von den jeweiligen Rennfahrzeugen 3 erhaltenen Ortungsdaten möglich ist Dieser Ver- gleich findet in einer Berechnungsvorrichtung 9, beispielsweise einer digitalen EDV-Anlage, des Ortungssystems 1 statt Dementsprechend werden die Streckendaten vorzugsweise auf fachnotorische Art und Weise in einer Speichervorrichtung der Berechnungsvorrichtung 9 gespeichert Es ist ebenfalls möglich, die Streckendaten in einer mit der Berechnungsvorrichtung 9 in Verbindung stehenden Speichervorrichtung (10) zu speichern oder die Streckendaten auf einem Datenspeicher zu speichern der entsprechend von einem anstelle der Speichervorrichtung (10) auftretenden Lesegerat gelesen wi rdIn order to be able to calculate the position of one or more of the racing vehicles 3 on the racetrack 2, the racetrack 2 is stored in the location system 1 in the form of route data in such a way that a comparison of the route data with location data obtained from the respective racing vehicles 3 is possible. This comparison is made in a calculation device 9, for example a digital EDP system, of the location system 1 instead. Accordingly, the route data are preferably stored in a storage device of the calculation device 9 in a specialist manner. It is also possible to store the route data in a storage device connected to the calculation device 9 (10) or to store the route data on a data storage device which is read by a reading device which occurs instead of the storage device (10)
Gemäß dem in der Figur 1 gezeigten Ausfuhrungsbei spiel wird die Rennstrecke 2 durch georαnete Sequenzen von Eckpunkten 11 abgebil¬ det die in einem festen Koordinatensystem 12 gemessen werden und die als Streckendaten fungieren Eine Verbindung der Eckpunkte 11 der Reihe nach durch gerade Linienstucke definiert somit eine innere oder äußere Abgrenzung der Strecke 2 Auf diese Art und Weise ist die Abbildung jeder beliebigen zweidimensionalen Streckentopologie möglich Zudem lassen sich anhand der Eckpunkte 11 bzw der Eckpunktsequenzen sowohl einzelne Streckenabschnitte als auch die vor- gegebene Fahrtrichtung definieren bzw erkennen Selbstverständlich sind jedoch auch andere dem Fachmann bekannte Streckenabbildungsar- ten ebenfalls anwendbarGame according to the example shown in the figure 1 Ausfuhrungsbei the track 2 by georαnete sequences of vertices 11 is det abgebil ¬ which are measured in a fixed coordinate system 12 and in turn defined as the distance data function A compound of the vertices 11 by straight line pieces thus an inner or external delimitation of the route 2 In this way it is possible to map any two-dimensional route topology. In addition, the corner points 11 or the corner point sequences can be used to define or recognize both individual route sections and the specified direction of travel however, other types of route mapping known to those skilled in the art can also be used
In dem in Figur 1 gezeigten Ausfuhrungsbei spiel werden die Rennfahrzeuge 3 anhand des Koordinatensystems 12 geortet Da jedoch der Vergleich von Koordinatendaten verschiedener Koordinatensysteme lediglich eine mathematische Umformung bedarf können die Ortungsdaten der jeweiligen Rennfahrzeuge 3 auch auf der Basis anderer Koordinatensysteme bestimmt werden Dieser Fall konnte beispielsweise dann auftreten wenn einige Rennfahrzeuge über GPS-Empfanger geortet werden wahrend die Ortungsdaten anderer Rennfahrzeuge 3D über Peil- empfanger eines lokal errichteten Peilsystems 23 ermittelt werdenIn the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the racing vehicles 3 are located using the coordinate system 12. However, since the comparison of coordinate data from different coordinate systems only requires a mathematical transformation, the location data of the respective racing vehicles 3 can also be determined on the basis of other coordinate systems occur when some racing vehicles are located via GPS receivers, while the location data of other racing vehicles 3D are determined via direction finders of a locally established direction finding system 23
In der Figur wird angenommen und angedeutet daß die Rennfahrzeuge 3 sich gegen den Uhrzeigersinn auf der Rennstrecke 2 bewegen Wird gleichwohl angenommen daß das Rennfahrzeug 3X ein liegengebliebenes Fahrzeug darstellt, so befindet sich das Rennfahrzeug 3A kurz vor der Gefahrenstelle Das Rennfahrzeug 3B hat von der unmittelbaren Gefahrenzone noch einen Sicherheitsabstand wahrend nach der Darstellung für die Fahrzeuge 3C keine unmittelbare Gefahr besteht Ein Liegenbleiben eines Rennfahrzeugs 3 laßt sich daran erkennen daß seine Position sich im wesentlichen nicht mehr ändert Durch Feststellung des betroffenen Streckenabschnitts und die jeweiligen Positionen der restlichen am Ortungssystem 1 beteiligten Renn- fahrzeuge 3A 3B 3C laßt sich der jeweilige individuelle Gefahrengrad für die restlichen Fahrzeuge 3A 3B 3C bestimmenIn the figure, it is assumed and indicated that the racing vehicles 3 are moving counterclockwise on the racetrack 2. If it is nevertheless assumed that the racing vehicle 3X represents a broken down vehicle, the racing vehicle 3A is located just in front of the danger point. The racing vehicle 3B has got from the immediate danger zone there is still no immediate safety distance for the vehicles 3C according to the illustration. A racing vehicle 3 can be stopped by the fact that its position essentially does not change anymore. By determining the affected section of the route and the respective positions of the remaining racing systems involved in the positioning system 1. vehicles 3A 3B 3C the respective individual degree of danger for the remaining vehicles 3A 3B 3C can be determined
Die Figuren 2A und 2B zeigen mehrere Merkmale eines Ortungssystems 1 nach einem vorteilhaften Ausfuhrungsbeispiel gemäß der ersten bzw zweiten Ausfuhrungsform der Erfindung Gezeigt werden eine Rennstrecke 2 auf der sich mehrere am Ortungssystem 1 beteiligte Rennfahrzeuge 3 befinden sowie zwe GPS-Satelliten 24 Entlang der Rennstrecke 2 stehen mehrere Streckenuberwachungsposten 22 eine Zuschauertπbune 20 und eine Videogroßleinwand 21 wobei ersteres und letztere Bestandteil des exemplarischen Ortungssystem 1 sind In den Figuren weist das Ortungssystem 1 zudem eine Zentrale 7. eine Sender-Empfanger-Anlage 8 und eine Berechnungsvorπchtung 9 auf In der Figur 2B weist das Ortungssystem 1 zusätzlich drei Peil- empfanger 23 aufFIGS. 2A and 2B show several features of a location system 1 according to an advantageous exemplary embodiment according to the first or second embodiment of the invention. A race track 2 is shown on which several racing vehicles 3 involved in the location system 1 are located and two GPS satellites 24 are located along the race track 2 a plurality of route monitoring stations 22, a spectator tune 20 and a large video screen 21, the former and the latter being part of the exemplary location system 1. In the figures, the location system 1 also has a control center 7. A transceiver system 8 and a calculation device 9. In FIG. 2B, the locating system 1 additionally has three direction finders 23
In der Figur 2A gemäß der ersten Ausfuhrungsform der Erfindung verfugt das Rennfahrzeug 30 als Ortungsvorrichtung 5 über einen GPS- Empfanger der Funksignale von GPS-Satelliten 24 empfangt Aus diesen Signalen gewinnt der GPS-Empfanger oder eine sonstige dafür geeignete Ortungsvorrichtung im Rennfahrzeug 3 Ortungsdaten, aus denen die aktuelle Position des Rennfahrzeugs 3 bestimmt werden kann. Die gewonnenen Ortungsdaten werden über einen Sender 6 im Rennfahrzeug 3 an eine Zentrale 7 übermittelt, die über einen dem Sender 6 zugeordneten Empfangsvorrichtung 8 verfugt Dementsprechend bilden die jeweiligen Sender 6 der Rennfahrzeuge 3 und die Zentrale 7 des in Fi- gur 2A abgebildeten bevorzugten Ausfuhrungsbei spieis ein sternförmiges Netzwerk Zusammen Dilden die Ortungsvorrichtung 5 und der Sender 6 im Rennfahrzeug 3 eine Fahrzeuginformationsvorrichtung 4In FIG. 2A in accordance with the first embodiment of the invention, the racing vehicle 30 has a GPS receiver as the locating device 5 which receives the radio signals from GPS satellites 24. The GPS receiver or another suitable locating device in the racing vehicle 3 obtains location data from these signals which the current position of the racing vehicle 3 can be determined. The location data obtained are transmitted via a transmitter 6 in the racing vehicle 3 to a control center 7, which has a receiving device 8 assigned to the transmitter 6. The respective transmitters 6 of the racing vehicles 3 and the control center 7 accordingly form the preferred exemplary embodiment shown in FIG. 2A a star-shaped network Together, the locating device 5 and the transmitter 6 in the racing vehicle 3 form a vehicle information device 4
In der Figur 2B gemäß der zweiten Ausfuhrungsform der Erfindung wird die Position des Fahrzeugs 3D über einen im Fahrzeug 3D montierten Peilsender 6B. die mindestens drei in der Nahe der Renn- strecKe 2 angeordeten Peil empfanger 23 und der von der Zentrale 7 umfaßten Berechnungsvorrichtung 9 bestimmt Der Peilsender 6B strahlt Peiisignale aus, die von den Peilsender empfangen, verarbei- tet und als Ortungsdaten an die Zentrale 7 weitergeleitet werden, wo sie in der Berechnungvorrichtung 9 zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs 3D dienen Die Ortungsdaten können auf an sich bekannte Art und Weise beispielsweise per Kabel von den Peilempfangern 23 an die Zentrale 7 übermittelt werden Somit entfiele ggf die Notwen- digkeit eines Empfangers 8 in der Zentrale 7 Im dargestellten Ausfuhrungsbei spiel αient der Empfanger 8 dazu Fahrzeugbetπebskennda- ten bzw redundante Ortungsdaten von einem im Fahrzeug untergebrachten Datensender 6A zu empfangen, die vorzugsweise zur Überprüfung der Position oder des Betriebszustands des Rennfahrzeugs 3D verwen- det werden Erfindungsgemaß verfugt jedes am Ortungssystem 1 beteiligtes Rennfahrzeug 3 über eine Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 Diese können jedoch jeweils nach unterschiedlichen Arbeitspπnzipien ausgestaltet sein Die oben beschriebenen Schritte zur Gewinnung von Ortungsdaten und zur Berechnung der Position eines Rennfahrzeugs 3 werden mutatis mutandis für die jeweiligen Fahrzeuge gleichfalls ausgeführtIn FIG. 2B according to the second embodiment of the invention, the position of the vehicle 3D is shown via a direction-finding transmitter 6B mounted in the vehicle 3D. determines the at least three direction finder 23 located near the race track 2 and the computing device 9 included in the center 7. The direction finder 6B emits direction signals which are received by the direction finder, processed and forwarded to the center 7 as location data , where they are used in the calculation device 9 for determining the position of the vehicle 3D. The location data can be transmitted in a manner known per se, for example by cable from the direction finder 23 to the control center 7. Thus, the need for a receiver 8 in the control center 7 may be eliminated In the exemplary embodiment shown, the receiver 8 is used to receive vehicle operating characteristic data or redundant location data from a data transmitter 6A housed in the vehicle, which are preferably used to check the position or the operating state of the racing vehicle 3D According to the invention, each racing vehicle 3 involved in the location system 1 has a vehicle information device 4. However, these can each be designed according to different working principles. The steps described above for obtaining location data and for calculating the position of a racing vehicle 3 are also carried out mutatis mutandis for the respective vehicles
In einer der Zentrale 7 zugeordneten Berechnungsvorrichtung 9, die einen Speicher 10 umfaßt, wird aus den Ortungsdaten anhand der im Speicher 10 gespeicherten Streckendaten die Position des Rennfahrzeugs 3 auf der Rennstrecke 2 berechnet Die so berechnete Position gibt Aufschluß über den Rang des Rennfahrzeugs 3 unter den am Ortungssystem 1 beteiligten Rennfahrzeugen 3 und auch darüber, ob das Rennfahrzeug 3 stehengeblieben, gefährlich langsam geworden ist oder die Rennstrecke 2 verlassen hatIn a calculation device 9 assigned to the control center 7, which includes a memory 10, the position of the racing vehicle 3 on the racetrack 2 is calculated from the location data on the basis of the route data stored in the memory 10. The position thus calculated provides information about the rank of the racing vehicle 3 among the Racing vehicles 3 involved in the location system 1 and also whether the racing vehicle 3 has stopped, has become dangerously slow or has left the race track 2
In den Figuren 2A und 2B wird beispielshafterweise angedeutet, daß das am Ortungssystem beteiligte Fahrzeug 3X stehengeblieben ist. Aus den in der Berechnungsvorrichtung 9 gewonnenen Positionsinformationen wird ein solches Stehenbleiben von der Berechnungsvorrichtung 9 oder einer mit der Berechnungsvorrichtung 9 entsprechend in Ver- binαung stehenden Vorrichtung bevorzugterweise in der Zentrale 7 festgestellt Daraufhin wird uDer die Sender-Empfanger-Anlage 8 eine entsprecnende Meldung an die Rennfahrzeuge 3 und/oder an die StreckenuDerwachungsposten 22 ausgestrahlt Aus Sicherheitsgründen werden αie Daten erfindungsgemaß vorzugsweise in verschlüsselter Form von der Sender-Empfanger-Anlage 8 gesendet Da die Position des liegengebliebenen Rennfahrzeugs 3X bekannt ist, ist es möglich, un- ter Verwendung einer Kennung oder anderer fachnotoπ scher Unter- scheidungsmittel , eine gezielte Meldung an den dem Rennfahrzeug 3X nachstl legenden Streckenuberwachungsposten 22X zu senden Entsprechend ist es möglich eine unterschiedliche Meldung an die Rennfahrzeuge 3C als an die Rennfahrzeuge 3B bzw 3A zu senden Wie oben er- wahnt, konnte somit entsprechend dem Gefahrengrad an das Fahrzeug 3A "rotes Licht" gemeldet werden wahrend dem Rennfahrzeug 3B "gelbes Licht" und den Fahrzeugen 3C "grünes Licht" signalisiert wird, was dann in den jeweiligen Fahrzeugen 3 entsprechend angezeigt wird Gleichfalls konnte die Gefahr über entsprechende Anzeigevorrichtungen am Streckenrand angezeigt werden, beispielsweise über eine schwenkbare Flagge oder über eine Ampel anzeigeIn FIGS. 2A and 2B it is indicated, for example, that the vehicle 3X involved in the location system has stopped. From the position information obtained in the calculation device 9, such a standstill is determined by the calculation device 9 or a device that is correspondingly connected to the calculation device 9, preferably in the control center 7. Thereupon, the transmitter-receiver system 8 sends a corresponding message to the Racing vehicles 3 and / or broadcast to the track monitoring station 22 For security reasons, the data according to the invention are preferably sent in encrypted form by the transceiver system 8. Since the position of the broken down racing vehicle 3X is known, it is possible to use an identifier or other technical distinctive means of sending a specific message to the route monitoring station 22X following the racing vehicle 3X. Accordingly, it is possible to send a different message to the racing vehicles 3C than to the racing vehicles 3B or 3A. As above e r- wahnt, it was thus possible to report "red light" to the vehicle 3A according to the degree of danger, while the racing vehicle 3B "yellow" Light "and the vehicles 3C" green light "is signaled, which is then displayed accordingly in the respective vehicles 3. Likewise, the danger could be indicated by means of corresponding display devices at the edge of the route, for example via a swiveling flag or a traffic light
Die Figur 2A bzw 2B zeigt eine dem Ortungssystem zugehörige Videogroßleinwand 21, die eine visuelle Anzeige der jeweiligen aktuellen Fahrzeugpositionen ausgewählter Rennfahrzeuge 3 auf der Renn- strecke 2 ermöglicht Die Videogroßleinwand 21 wird von Signalen gespeist, die in der Berechnungsvorrichtung 9 oder einer sonstigen Darstellungsvorrichtung unter Einbezug der in der Berechnungsvorrichtung 9 berechneten Positionen und der wie oben beschrieben gespeicherten Streckendaten erzeugt werden Solche oder ähnliche Si- gnale können ebenfalls an Fernsehsender oder sonstige Ubermittlungsdienste. beispielsweise an einen Internetprovider, zur Übertragung gespeist werden Die Darstellung muß sich nicht auf eine Darstellung der Fahrzeugpositionen beschranken, sondern kann auch Informationen zu den jeweiligen Fahrzeugen 3 oder sonstige Renn- oder Werbeinformation umfassenFIGS. 2A and 2B show a video screen 21 belonging to the location system, which enables a visual display of the respective current vehicle positions of selected racing vehicles 3 on the racetrack 2. The video screen 21 is fed by signals which are included in the calculation device 9 or another display device of the positions calculated in the computing device 9 and of the route data stored as described above. Such or similar signals can also be sent to television stations or other transmission services. for example to an internet provider, to be fed for transmission. The presentation need not be limited to a presentation of the vehicle positions, but can also include information about the respective vehicles 3 or other racing or advertising information
Die durch das erfindungsgemaße Ortungssystem 1 gewonnene Positionsinformation bzgl der beteiligten Rennfahrzeuge 3 kann auch dazu verwendet werden, Fernseh- bzw Uberwachungskameras entlang der Strecke 2 automatisch auf ein oder mehrere ausgewählte Fahrzeuge 3 zu richten bzw steuern Gleichfalls konnte das Bild derjenigen Kamera die ein ausgewähltes Rennfahrzeug 3 am besten im Visier hat automatisch angezeigt werden Etliche andere, ebenfalls anwendbare Abwandlungen dieses Prinzips sind für den Fachmann leicht erkennbarThe position information relating to the racing vehicles 3 involved, obtained by the positioning system 1 according to the invention, can also be used to automatically aim or control television or surveillance cameras along the route 2 at one or more selected vehicles 3. Likewise, the image of the camera that a selected racing vehicle 3 was able to control it is best to have it automatically displayed A number of other, also applicable modifications of this principle are easily recognizable for the person skilled in the art
Die Fahrzeuge die am Rennen teilnehmen, sind nur geringfügig um- bzw aufzurüsten Die Figuren 3A 3B und 3C zeigen verschiedene Ausfuhrungsbei spiele der zwei Ausfuhrungsformen eines erfindungsge aß ausgestatteten Rennfahrzeugs 3 Erfindungsgemaß wei - sen die Fahrzeuge 3 eine Antenne 30 und eine Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 auf die jeweils auf fachnotorische Weise im oder am Fahrzeug montiert sind Letzteres ist in der Figur 3B durch gestrichelte Linien angedeutetThe vehicles that take part in the race are only slightly modified or upgraded. FIGS. 3A, 3B and 3C show different exemplary embodiments of the two exemplary embodiments of a racing vehicle 3 equipped according to the invention. According to the invention, the vehicles 3 have an antenna 30 and a vehicle information device 4 for each in a specialist manner in or on The latter is indicated by dashed lines in FIG. 3B
Figur 3A zeigt ein Rennfahrzeug mit einer minimal ausgestatteten Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 gemäß der ersten Ausfuhrungsform der Erfindung wobei die Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 nur die wesentlichen Komponenten umfaßt Dementsprechend weist die Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 lediglich eine Ortungsvorrichtung 5 und einen Sender 6 aufFIG. 3A shows a racing vehicle with a minimally equipped vehicle information device 4 according to the first embodiment of the invention, the vehicle information device 4 comprising only the essential components. Accordingly, the vehicle information device 4 only has a locating device 5 and a transmitter 6
Im dargestellten Ausfuhrungsbei spiel fungiert ein GPS-Empfanger 5 als Ortungsvorrichtung 5 und ein Datensender 6A erfüllt die Rolle des Senders 6 Über die Antenne 30 werden GPS-Funksignale von einer GPS-Satellite 24 an die den GPS-Empfanger übermittelt wo sie in Or- tungsdaten verarbeitet werden Die Ortungsdaten werden im Datensender 6A entsprechend aufbereitet und an die Antenne 30 geleitet, von wo aus sie an einen Empfanger 8 der Zentrale 7 gefunkt werden Es ist dem Fachmann bekannt daß die Aufgabenverteilung unter den von der Fahrzeuginformationsvorπchtung 4 umfaßten Komponenten 5 6 ggf auch anders gestaltet werden kann Wie oben erwähnt können erfindungsgemaß auch andere Ortungsvorrichtungen 5 und Sender 6 ebenfalls angewandt werdenIn the illustrated exemplary embodiment, a GPS receiver 5 functions as a locating device 5 and a data transmitter 6A fulfills the role of the transmitter 6. GPS radio signals are transmitted via antenna 30 from a GPS satellite 24 to the GPS receiver, where they are in location data The location data are processed accordingly in the data transmitter 6A and sent to the antenna 30, from where they are radioed to a receiver 8 of the control center 7. It is known to the person skilled in the art that the distribution of tasks among the components 5 6 included in the vehicle information device 4 may also be can be designed differently As mentioned above, other locating devices 5 and transmitters 6 can also be used according to the invention
Figur 3B zeigt ein Rennfahrzeug mit einer minimal ausgestatte- ten Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 gemäß der zweiten Ausfuhrungsform der Erfindung wobei die Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 nur die wesentlichen Komponenten umfaßt Dementsprechend weist die Fahrzeuginformationsvorπchtung 4 lediglich einen Peilsender 6B auf der Peilsignale über die Antenne 30 an entsprechende Peilempfanger 23 funkt von wo aus sie wie oben beschrieben verwertet werdenFIG. 3B shows a racing vehicle with a minimally equipped vehicle information device 4 according to the second embodiment of the invention, the vehicle information device 4 comprising only the essential components where they can be used as described above
Erfindungsgemaß können die jeweiligen Fahrzeug!nformationsvor- πchtungen 4 der am Ortungssystem beteiligten Fahrzeuge 3 zusätzlich mit einer oder mehreren weiteren Vorrichtungen 33-39 in Verbindung stehen oder diese gar umfassen die Fahrzeugbetriebskenndaten oder redundante Ortungsdaten direkt oder über den Fahrzeug! nformations- vorπchtung 4 an den Sender 6 übermitteln, um diese Betriebskenndaten bzw Ortungsdaten an die Zentrale 7 zu senden Ein mit vielen unterschiedlichen Zusatzvorrichtung ausgestattetes Fahrzeug 3 ist in der Figur 3C dargestellt Diese weiteren Vorrichtungen 33-39 können erfindungsgemaß bei den jeweiligen Fahrzeugen 3 unterschiedlich sein Die Art der Zusatzausstattung der jeweiligen Rennfahrzeug 3 hangt unter anderem sowohl vom Gewicht der Vorrichtungen 33-39 als auch von deren Kosten und Platzbedarf abAccording to the invention, the respective vehicle information devices 4 of the vehicles 3 involved in the location system can additionally be connected to one or more further devices 33-39 or even include the vehicle operating characteristic data or redundant location data directly or via the vehicle! nformation Transmit device 4 to the transmitter 6 in order to send these operating data or location data to the control center 7. A vehicle 3 equipped with many different additional devices is shown in FIG. 3C. According to the invention, these further devices 33-39 can be different for the respective vehicles 3 The additional equipment of the respective racing vehicle 3 depends, among other things, both on the weight of the devices 33-39 and on their cost and space requirements
Das Rennfahrzeug 3 des in Figur 3C abgebildeten Ausfuhrungsbei - Spiels entspricht sowohl der ersten als auch der zweiten Ausfuhrungsform der Erfindung da die abgebildete Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 sowoh1 über einen Peilsender 6 als auch über eine Ortungsvorrichtung 5 und einen Sender 6 verfugt Somit ist eine redun- dante Ortung des Fahrzeugs durch das erfindungsgemaße Ortungssystem möglichThe racing vehicle 3 of the exemplary embodiment shown in FIG. 3C corresponds to both the first and the second embodiment of the invention since the illustrated vehicle information device 4 has 1 a direction finder 6 as well as a locating device 5 and a transmitter 6, thus making it redundant The vehicle can be located using the positioning system according to the invention
Die dargestellte Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 verwendet wahlweise einen GPS-Empfanger 5 als Ortungsvorrichtung 5 Über die Antenne 30 oder eine separate Antenne empfangt der GPS-Empfanger 5 GPS-Signale 40 von GPS-Satelliten 23 und gewinnt daraus GPS-Ortungs- daten die an den Datensender 6 zur Übermittlung an die Zentrale 7 weitergeleitet werden Obwohl die so gewonnenen GPS-Daten bekanntermaßen fehlerDehaftet sind ist erfindungsgemaß keine Korrektur zwin- gend notwendig da der Fehler alle am Ortungssystem beteiligten Fahrzeuge 3 gleich betrifft Ggf kann ein GPS-Empfanger in der Zentrale 7 installiert werden dessen GPS-Daten mit der festen bekannten Position der Zentrale 7 verglichen wird um einen Korrekturvektor für die aus den Fahrzeugen 3 erhaltenen GPS-Daten zu ermittelnThe vehicle information device 4 shown optionally uses a GPS receiver 5 as the positioning device 5. The GPS receiver 5 receives GPS signals 40 from the GPS satellites 23 via the antenna 30 or a separate antenna and uses them to obtain GPS location data that is sent to the data transmitter 6 are forwarded to the control center 7 for transmission. Although the GPS data obtained in this way are known to be error-prone, correction according to the invention is not absolutely necessary since the error affects all vehicles 3 involved in the location system equally. If necessary, a GPS receiver can be installed in the control center 7 GPS data is compared with the fixed known position of the control center 7 in order to determine a correction vector for the GPS data obtained from the vehicles 3
Zur redundanten Ortung des Rennfahrzeugs 3 verfugt die dargestellte Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 unter anderem zusätzlich über einen Peilsender 6 der über die Antenne 30 oder eine separate Antenne Peil Signale an in der Nahe der Rennstrecke 2 errichteten Peilempranger 23 funkt Dort werden wie oben besenrieben Ortungs- daten zur Verwendung in der Zentrale 7 aus den Peilsignalen gewonnen. Die Aufgabe des Peilsenders 6 wird ggf. vom Datensender 6 übernommen bzw die beiden Sender 6 werden als integrale Einheit realisiertFor the redundant location of the racing vehicle 3, the vehicle information device 4 shown also has, among other things, a direction finder transmitter 6 which transmits signals via the antenna 30 or a separate antenna to the direction finder 23 installed near the racetrack 2. data for use in the control center 7 obtained from the direction-finding signals. The function of the direction finder transmitter 6 is possibly taken over by the data transmitter 6 or the two transmitters 6 are implemented as an integral unit
Das abgebildete Rennfahrzeug 3 umfaßt als Zusatzausstattung einen Motorumdrehungssensor 33, einen Getriebesensor 34, einen Bodenbewegungssensor 35, einen Gyrosensor 36. einen Induktionsschleifen- sensor 37. einen Radumdrehungssensor 38 und einen Positionse pfanger 39 Der Gyrosensor 36 mißt die Beschleunigung des Fahrzeugs 3 über ein im Gyrosensor 36 eingebautes piezoelektrisches Element und liefert anhand der Beschleumgungsmessungen Ortungsdaten Der Motorumdrehungssensor 33 und der Radumdrehungssensor 38 messen auf herkomm- licherweise die Rotationsgeschwindigkeit des Motors bzw eines der Rader und liefern entsprechende Daten, vorzugsweise in Form Pulsinformationen oder anderer digitaler Daten. Der Bodenbewegungssensor 35 verwendet Infrarot-, Ultraschall- oder Radarsignale, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 3 festzustellen und in entsprechender Datenform herauszugeben Der Getriebesensor 34 stellt die Abtriebs- drehzahl am Getriebe fest und meldet dies ebenfalls in Datenform Das Vorbeifahren an herkommlicherweise in den Fahrboden hineingegossenen Induktionschleifen kann über den Induktionsschleifensensor 37 festgestellt werden, um Ortungsdaten zu gewinnen Es können auch Positionssender mit kleiner Apertur entlang der Rennstrecke aufge- stellt werden, die Ortungssignale 49 in einem jeweils lokalisierten Bereich ausstrahlen Die Ortungssignale 49 werden über die Antenne 30 oder eine separate Antenne von der Positionsempfanger 39 empfangen, der die Ortungssignale 49 in Ortungsdaten aufarbeitet und an den Datensender 6 zur Übermittlung an die Zentrale 7 weiterleitetThe racing vehicle 3 shown comprises as additional equipment a motor rotation sensor 33, a transmission sensor 34, a ground motion sensor 35, a gyro sensor 36. an induction loop sensor 37. a wheel rotation sensor 38 and a position sensor 39. The gyro sensor 36 measures the acceleration of the vehicle 3 via a in the gyro sensor 36 built-in piezoelectric element and delivers location data on the basis of the acceleration measurements. The motor rotation sensor 33 and the wheel rotation sensor 38 conventionally measure the rotational speed of the motor or one of the wheels and deliver corresponding data, preferably in the form of pulse information or other digital data. The ground motion sensor 35 uses infrared, ultrasound or radar signals to determine the speed of the vehicle 3 and output it in a corresponding data form. The transmission sensor 34 detects the output speed on the transmission and also reports this in data form. Passing on induction loops conventionally cast into the floor can be determined via the induction loop sensor 37 in order to obtain location data. Position transmitters with a small aperture can also be set up along the racetrack, which emit location signals 49 in a respectively localized area. The location signals 49 are transmitted via the antenna 30 or a separate antenna Receive position receiver 39, which processes the location signals 49 into location data and forwards them to the data transmitter 6 for transmission to the control center 7
Gemäß dem dargestellten Ausfuhrungsbei spiel werden die Daten der jeweiligen Sensoren bzw Vorrichtungen 33-38 als Datensignale 43-48 an den Datensender 6 zur Übermittlung an die Zentrale 7 weiterleitet Wie in der Figur 3C angedeutet ist, werden Ausgewählte der Datensignale 43-48 ggf erst nach Aufbereitung in der Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 an den Datensender 6 weitergeleitet Aus Sicherheitsgrunden werden die Daten erfindungsgemaß vorzugsweise in verschlüsselter Form vom Sender 6 ausgestrahltAccording to the exemplary embodiment shown, the data of the respective sensors or devices 33-38 are forwarded as data signals 43-48 to the data transmitter 6 for transmission to the control center 7. As indicated in FIG. 3C, selected data signals 43-48 may only be added after Processing in the vehicle information device 4 forwarded to the data transmitter 6 For security reasons, the data according to the invention are preferably broadcast in encrypted form by the transmitter 6
Die dargestellte Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 umfaßt eben- falls einen Datenempfanger 31 der über die Antenne 30 oder eine separate Antenne Sicherheits- bzw Datensignale 42 vorzugsweise von der Zentrale 7 empfangt Die Signale 42 werden im Datenempfanger 31 oder in der Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 entsprechend aufbereitet um eine wie eingangs besprochene Warn- oder sonstige Anzeige über eine Anzeigevorrichtung beispielsweise in Form von Cockpit-Anzeigelampen 32 am Armaturenbrett ggf zu realisierenThe vehicle information device 4 shown also comprises a data receiver 31 which receives security or data signals 42 via the antenna 30 or a separate antenna, preferably from the control center 7. The signals 42 are processed in the data receiver 31 or in the vehicle information device 4 accordingly by one as discussed at the beginning To implement warning or other display on a display device, for example in the form of cockpit indicator lights 32 on the dashboard, if necessary
Erfindungsgemaß sind die jeweiligen Komponenten der Fahrzeuginformationsvorrichtung 4 bzw Sensoren 33-38 an geeigneter Stelle an Bord des Fahrzeugs 3 befestigt und miteinander bzw mit dem Sender 6 in einer fachnotorisch die bestrebte Funktionalität wahrenden Art und Weise verbunden bzw vernetzt Es ist dem Fachmann bekannt daß die beschriebene Aufgabenverteilung unter den vom erfindungsgemaßen Ortungssystem umfaßten Komponenten ggf auch an- ders gestaltet werden kannAccording to the invention, the respective components of the vehicle information device 4 or sensors 33-38 are fastened at a suitable location on board the vehicle 3 and are connected or networked to one another or to the transmitter 6 in a manner that maintains the functionality sought after by a specialist motor. It is known to the person skilled in the art that the described Task distribution among the components included in the location system according to the invention can also be designed differently if necessary
Die gewonnenen Daten der physikalischen Sensoren 33-38 werden neben der Feststellung der Drehzahlen Beschleunigungswerte Dreh- πchtungen und Bewegungsgeschwindigkeiten auch dahingehend vergli- chen ob eine im gegenseitigen Zusammenspiel für eine ordnungsgemäße Fortbewegung des Fahrzeugs 3 sinngebende Relation zwischen den er¬ mittelten Werten Desteht Ist die Abtriebsdrehzahl des Getriebes beispielsweise unverhältnismäßig hoher als die Raddrehzahl so laßt sich daraus sofort ein Differentialdefekt diagnostizieren oder ist die Raderdrahzahl unverhältnismäßig hoher als die gemessene Fortbewegungsgeschwindigkeit über dem Boden so laßt sich daraus sofort ein Durchdrehen der Rader diagnostizieren Gemeinsam mit den Ergeb¬ nissen des Beschleunigungssensors 36 und gegebenfall s des GPS-Emp- fangers 5 laßt sich daraus wiederum eine Abweichung von der zulassi- gen Bewegungs-Toleranzbreite nicht nur mit Absoutwerten sondern auch mit redundanten Zusatzinformationen verifizieren Aus den gewonnen Daten der GPS-Ortungsvorπcntung 5 und der physikalischen Sensoren laßt sich mit hoher Sicherheit die korrekte oder fehlerhafte Bewegung des Fahrzeugs 3 auf der Rennstrecke 2 in Fahrtrichtung überprüfen Die durch die beschrieben oder andere fachnotorischen Sensoren bzw Vorrichtungen gewonnenen Daten können in der Zentrale 7 dazu verwendet werden. einen evtl Motorstillstand, die Position, die Geschwindigkeit, o a Kenndaten eines am Ortungssystem beteiligten Rennfahrzeugs 3 festzustellenThe recovered data of the physical sensors 33-38 are in addition to the determination of the speeds πchtungen acceleration values rotation and movement speeds vergli- also the effect chen whether a mutual interaction for proper travel of the vehicle 3 meaning-giving relation between he ¬ mediated values Desteht If the output speed of the transmission, for example, disproportionate than said wheel then let it immediately a differential fault diagnose or is the Raderdrahzahl disproportionate than the measured speed of travel above the ground so a spinning of the wheels let it immediately diagnose Together with the resulting ¬ Nissen of acceleration sensor 36 and, optionally, s of the GPS receiver 5, a deviation from the permissible range of movement tolerance can be verified not only with absout values but also with redundant additional information From the data obtained from the GPS positioning device 5 and the physical sensors, the correct or incorrect movement of the vehicle 3 on the racetrack 2 in the direction of travel can be checked with a high degree of certainty. The data obtained by the described or other technical sensors or devices can be obtained in the control center 7 can be used for this. a possible engine standstill, the position, the speed, or other characteristics of a racing vehicle 3 involved in the location system
Um die Ortungs- bzw Betriebskenndaten im Rahmen der beanspruchten Erfindung zu gewinnen verarbeiten, übermitteln und/oder auszuwerten stehen dem Fachmann unzählige Vorrichtungen zur Verfugung Beispielsweise durch Verwendung eines Frequenz- oder Zeitmultiplexsignals oder einer entsprechenden Kennung der übermittelten Daten kann zwischen den Daten der jeweiligen Rennfahrzeugen 3 differenziert werdenNumerous devices are available to the person skilled in the art to obtain, process, transmit and / or evaluate the location or operating characteristic data within the scope of the claimed invention.For example, by using a frequency or time-division multiplex signal or a corresponding identifier of the transmitted data, it is possible to distinguish between the data of the respective racing vehicles 3 be differentiated
Somit dienen die in der Beschreibung erläuterten Ausfuhrungs- bzw Anwendungsbei spiele der Erfindung lediglich als Beispiele dafür was der Fachmann in dem jeweiligen Kontext als äquivalent versteht oder verstehen konnte und ggf anstelle eines der aufgelisteten Beispiele verwenden konnte Solche Äquivalente gehören somit ebenso zur Erfindung wie die explizit ausgeführten, unvollzähligen Beispiele Thus, the embodiment or application examples of the invention explained in the description serve only as examples of what the person skilled in the art understands or could understand in the respective context and could possibly use instead of one of the listed examples. Such equivalents are therefore also part of the invention as is explicit executed, incomplete examples

Claims

AnsprücheExpectations
1 Ortungssystem (1) für Rennfahrzeuge (3) auf einer Rennstrecke (2) mit einer Mehrzahl von Rennfahrzeugen (3). wobei jedes der Rennfahrzeuge (3) eine Fahrzeuginformationsvorrichtung (4) aufweist, die eine Ortungsvorrichtung (5) zur Gewinnung und Ausgabe von Ortungsdaten, über die die Position des Fahrzeugs (3) bestimmt werden kann, und einen Sender (6), der die Ortungsdaten übermittelt, umfaßt: und einer Zentrale (7), die über mindestens einen Empfanger (8) zum Empfang der übermittelten Ortungsdaten, eine Speichervorrichtung (10) zum Speichern von Streckendaten (11) der Rennstrecke (2) , und eine Berechnungsvorrichtung (9), die aus den empfangenen Ortungsdaten der jeweiligen Rennfahrzeuge (3) und anhand der gespeicherten Streckendaten (11) die Position der Rennfahrzeuge (3) auf der Rennstrecke (2) berechnet, verfugt.1 location system (1) for racing vehicles (3) on a race track (2) with a plurality of racing vehicles (3). wherein each of the racing vehicles (3) has a vehicle information device (4), which has a location device (5) for obtaining and outputting location data, via which the position of the vehicle (3) can be determined, and a transmitter (6), which locates the data transmitted, comprises: and a center (7), which has at least one receiver (8) for receiving the transmitted location data, a storage device (10) for storing track data (11) of the racetrack (2), and a calculation device (9), which has calculated the position of the racing vehicles (3) on the racing route (2) from the received location data of the respective racing vehicles (3) and on the basis of the stored track data (11).
2 Ortungssystem (1) für Rennfahrzeuge (3) auf einer Rennstrecke (2) mit einer ersten Mehrzahl von Rennfahrzeugen (3), wobei jedes der Rennfahrzeuge (3) eine Fahrzeuginformationsvorrichtung (4) aufweist, die einen Peilsignale ausstrahlenden Sender (6) umfaßt, mindestens drei Peil empfanger (23), die anhand der ausgestrahlten Peilsignale Ortungsdaten gewinnen und weiterleiten, über die die Position des jeweiligen Fahrzeugs (3) bestimmt werden kann, einer Zentrale (7), die über eine Speichervorrichtung (10) zum Speichern von Streckendaten (11) der Rennstrecke (2) , und eine Berechnungsvorπchtung (9), die aus den weitergeleiteten Ortungsdaten der jeweiligen Rennfahrzeuge (3) und anhand der gespeicherten Streckendaten (11) die Position der Rennfahrzeuge (3) auf der Rennstrecke (2) berechnet, verfugt2 location system (1) for racing vehicles (3) on a racing track (2) with a first plurality of racing vehicles (3), each of the racing vehicles (3) having a vehicle information device (4) which comprises a transmitter (6) emitting direction-finding signals, at least three direction finders (23), which use the transmitted direction finding signals to obtain and forward location data, via which the position of the respective vehicle (3) can be determined, a control center (7), which uses a storage device (10) to store route data ( 11) the racetrack (2), and a calculation device (9), which calculates the position of the racing vehicles (3) on the racetrack (2) from the forwarded location data of the respective racing vehicles (3) and the stored route data (11)
3 Ortungssystem (1) nach Anspruch 2 mit einer zweiten Mehrzahl von Rennfahrzeugen (3), wobei jedes der Rennfahrzeuge (3) der zweiten Mehrzahl eine Fahrzeuginformationsvorrichtung (4) aufweist, die eine Ortungsvorrichtung (5) zur Gewinnung und Ausgabe von Ortungsdaten über die die Position des Fahrzeugs (3) bestimmt werden kann, und einen Sender (6), der die Ortungsdaten übermittelt, umfaßt, wobei die Zentrale (7) über mindestens einen Empfanger (8) zum Empfang der übermittelten Ortungsdaten vefύgt. und die Berechnungsvorrichtung (9) aus den empfangenen Ortungsdaten der jeweiligen Rennfahrzeuge (3) und anhand der gespeicherten Streckendaten (11) die Position der Rennfahrzeuge (3) der zweiten Mehrzahl auf der Rennstrecke (2) berechnet3 location system (1) according to claim 2 with a second plurality of racing vehicles (3), wherein each of the racing vehicles (3) of the second plurality comprises a vehicle information device (4) which has a location device (5) for obtaining and outputting location data on the Position of the vehicle (3) can be determined and comprises a transmitter (6) which transmits the location data, the center (7) having at least one receiver (8) for receiving the transmitted location data. and the calculation device (9) calculates the position of the racing vehicles (3) of the second plurality on the racing track (2) from the received location data of the respective racing vehicles (3) and on the basis of the stored track data (11)
4 Ortungssystem (1) nach Anspruch 3 wobei die erste und zweite Mehrzahl von Rennfahrzeugen (3) teilweise oder gänzlich übereinstimmen4 location system (1) according to claim 3, wherein the first and second plurality of racing vehicles (3) partially or completely match
5 Ortungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1. 3 oder 4 wobei die Ortungsvorrichtung (5) die Ortungsdaten über einen Empfanger satellitengestutzter Ortungsdaten und/oder einen Peil empfanger und/oder einen Gyrosensor gewinnt5 location system (1) according to one of claims 1, 3 or 4, wherein the location device (5) receives the location data via a receiver of satellite-based location data and / or a direction finder and / or a gyro sensor
6 Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei mindestens eines der Rennfahrzeuge (3) über mindestens eine Vorrichtung (33-38) zur Gewinnung von Fahrzeugbetriebskenndaten und/oder Ortungsdaten verfugt, die über die Fahrzeuginformationsvorrichtung (4) an die Zentrale (7) übermittelt werden6 location system (1) according to one of the preceding claims, wherein at least one of the racing vehicles (3) has at least one device (33-38) for obtaining vehicle operating characteristic data and / or location data which have the Vehicle information device (4) are transmitted to the control center (7)
7 Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungs- bzw Betriebskenndaten bei der Übermittlung insgesamt oder teilweise verschlüsselt sind.7 location system (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the location or operational data are encrypted in whole or in part during transmission.
8 Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zentrale (7) einen Sender (8) umfaßt, der Sicherheitsdaten ausstrahlt, und mindestens eins der Rennfahrzeuge (3) einen Empfanger, der die Sicherheitsdaten von der Zentrale (7) empfangt, und eine Anzeige, die anhand der Sicherheitsdaten ggf eine Warnung anzeigt, umfaßt8 location system (1) according to any one of the preceding claims, wherein the center (7) comprises a transmitter (8) which emits safety data, and at least one of the racing vehicles (3) a receiver which receives the safety data from the center (7), and a display that may display a warning based on the safety data
9 Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Streckenuberwachungsposten (22), wobei mindestens ein Streckensuberwachungsposten (22) über einen Empfanger, der die Sicherheitsdaten von der Zentrale empfangt, und eine Anzeige, die anhand der Sicherheitsdaten ggf eine Warnung anzeigt, verfugt9 location system (1) according to one of the preceding claims with route monitoring station (22), at least one route monitoring station (22) having a receiver that receives the safety data from the control center, and a display that indicates a warning based on the safety data
10 Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei im Falle eines liegengebliebenen Fahrzeugs (3X), Sicherheitsdaten von der Zentrale (7) ausgesendet werden, die eine Anzeige einer Warnung in denjenigen Fahrzeugen (3A, 3B, 3C) bzw Streckenuberwachungsposten (22X) ermöglicht, die sich in einem bestimmten Streckenabschnitt befinden10 location system (1) according to any one of the preceding claims, wherein in the event of a vehicle (3X) that has broken down, security data are sent out from the control center (7), which display a warning in those vehicles (3A, 3B, 3C) or route monitoring stations (22X) enables that are located in a certain section of the route
11 Ortungssystem (1) nach einem der Ansprüche 8-10 wobei die Sicherheitsdaten anhand der berechneten Position bzw der Betriebskenndaten mindestens eines der Rennfahrzeuge (3) bestimmt werden11 location system (1) according to any one of claims 8-10, wherein the security data based on the calculated position or Operating characteristics of at least one of the racing vehicles (3) are determined
12 Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Darstellungsvorrichtung (9, 21). die über die Streckendaten (11) und die Fahrzeugpositionen eine visuelle Anzeige der aktuellen Position einer oder mehrerer Rennfahrzeuge (3) auf der Rennstrecke (2) ermöglicht12 location system (1) according to one of the preceding claims with a display device (9, 21). which enables a visual display of the current position of one or more racing vehicles (3) on the racetrack (2) via the route data (11) and the vehicle positions
13 Ortungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer datenverarbeitenden Vorrichtung, die eine Aufbereitung ausgewählter im Ortungssystem enthaltener Renndaten derart durchfuhrt und in ein Netz derart einspeist, daß eine Darstellung dieser Renndaten auf mit der datenverarbeitenden Vorrichtung über das Netz vernetzten, darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtungen möglich ist13 location system (1) according to one of the preceding claims with a data processing device that processes a selected racing data contained in the positioning system and feeds it into a network in such a way that these racing data can be displayed on data processing devices networked with the data processing device via the network is
14 Ortungssystem (1) nach Anspruch 13, wobei die datenverarbeitenden Vorrichtung und die darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtungen über das Internet vernetzt sind14. The location system (1) according to claim 13, wherein the data processing device and the representative data processing devices are networked via the Internet
15 Ortungssystem (1) nach Anspruch 13 oder 14. wobei die datenverarbeitenden Vorrichtung ein vorzugsweise interaktives Auswahlen der jeweilig darzustellenden Renndaten und der jeweiligen Darstellungsart der Darstellung seitens des Benutzers der jeweiligen darstellenden Datenverarbeitungsvorrichtungen erlaubt und die Aufbereitung dementsprechend durchfuhrt 15 location system (1) according to claim 13 or 14, wherein the data processing device allows a preferably interactive selection of the respective racing data to be displayed and the respective type of presentation by the user of the respective representative data processing devices and the processing accordingly
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