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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein in einem Fahrzeug montiertes
Positionsinformationsanzeigesystem, das es einem Insassen ermöglicht, durch
am Boden angebrachte Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschilder
angezeigte Information präzise
zu prüfen
und eine Positionssteuerung des Fahrzeugs auszuführen.
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Herkömmlich sind
Strecken- bzw. Leitpfosten, die Positionsinformation anzeigen, z.B.
Entfernungen von einem Ausgangspunkt einer Hauptverkehrsstraße, und
Verkehrsschilder, die Information anzeigen, z.B. Ziele von Wegen
an Verzweigungspunkten, auf Mittelstreifen und über Fahrspuren der Hauptverkehrsstraße angeordnet.
Jeder Fahrer allgemeiner Fahrzeuge sieht die durch die Strecken- bzw.
Leitpfosten und die Verkehrsschilder angezeigte Information direkt
mit seinen/ihren Augen oder durch eine Kamera, um die Fahrzeugposition
zu prüfen
und in der Nähe
eines Verzweigungspunktes auf dem Weg zu seinem/ihrem Ziel Maßnahmen
für einen Fahrspurwechsel
und ähnliche
Maßnahmen
zu treffen. Eine Bedienungsperson, wie beispielsweise ein Fahrer
eines Arbeitsfahrzeuges für
eine verwaltungsmäßige Inspektion
und/oder zur Instandhaltung von Straßen, prüft nicht nur die Fahrzeugposition
und steuert das Fahrzeug zum Ziel, sondern steuert auch den Arbeitsablauf,
z.B. die Arbeitszeit und den Arbeitsvorgang, für die Instandhaltung der Schnellstraße.
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Strecken-
bzw. Leitpfosten, die Positionsinformation anzeigen, z.B. Bushaltestellen
und Orte, wie beispielsweise einen Straßennamen und eine Grundstücksnummer,
und Verkehrs schilder sind auf Straßen angeordnet, und jeder Fahrer
erfaßt
die durch die Strecken- bzw. Leitpfosten und die Verkehrsschilder
angezeigte Information auf die vorstehend erwähnte Weise.
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Seit
kurzem ist es üblich,
ein Fahrzeugnavigationssystem in einem Fahrzeug, z.B. in einem Automobil,
zu installieren. Durch dieses Fahrzeugnavigationssystem wird eine
elektronische Karte auf einem elektronischen Display dargestellt,
und es wird eine Fahrzeugposition auf der elektronischen Karte dargestellt,
so daß ein
Fahrer die Position seines Fahrzeugs prüfen kann.
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In
der US-A-5925090 ist ein Fahrzeugnavigationssystem und -verfahren
zum Speichern und Darstellen von Schildertextdaten beschrieben,
die Verkehrsschildern mit Routenführungsinformation entsprechen.
Das in der US-A-5925090 dargestellte Navigationssystem ist so konstruiert,
daß es
eine präzisere
Routenführung
bereitstellt, wenn ein Fahrer in einem bestimmten Streckenabschnitt
mit mehreren Verkehrsschildern konfrontiert wird. Wenn mehrere Verkehrsschilder
in Folge vorhanden sind und jedes Verkehrsschild einem Entscheidungspunkt zugeordnet
ist, an dem der Fahrer entscheiden muß, welche Richtung er nimmt,
wird ein Vergleich zwischen dem Inhalt (dem Text des Verkehrsschildes) des
ersten Schildes und dem Inhalt des letzten Schildes der Folge ausgeführt. Um
eine einfachere Darstellung für
den Fahrer bereitzustellen, wird nur der Inhalt des letzten Schildes
an der Position des ersten Schildes dargestellt, wenn alle Wörter oder
Phrasen in den Schildern übereinstimmen.
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Wenn
die Fahrzeugposition durch direktes Betrachten der Strecken- bzw.
Leitpfosten und der Verkehrsschilder mit den Augen oder durch eine
Kamera geprüft
wird, ist es gemäß den Wetterbedingungen,
den Fahrzuständen
und/oder den Fahrtbedingungen manchmal schwierig, die auf den Strecken- bzw.
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Leitpfosten
und den Verkehrsschildern angezeigte Information zu erkennen, und
manchmal ist es sogar schwierig, zu erkennen, ob überhaupt
Strecken- bzw. Leitpfosten und Straßenschilder vorhanden sind.
Daher ist es schwierig, den Arbeitsablauf für die Instandhaltung von Straßen präzise auszuführen. Um
die Information auf den Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschildern
fehlerfrei zu erfassen, muß die
Anzahl der Bedienungspersonen erhöht werden.
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Wenn
die Fahrzeugposition durch das Fahrzeugnavigationssystem geprüft wird,
können,
weil das Fahrzeugnavigationssystem lediglich die Fahrzeugposition
auf der Karte anzeigt und nicht Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschilder
handhabt, die den Abstand vom Startpunkt zum Fahrzeug und den Abstand
vom Fahrzeug zum Ziel anzeigen, Insassen des Fahrzeugs derartige
Information nicht prüfen.
Daher können
die Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschilder unter Verwendung
des Fahrzeugnavigationssystems nicht geprüft werden, so daß es schwierig
ist, den Arbeitsablauf für
die Instandhaltung von Straßen
präzise
auszuführen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein fahrzeugmontiertes
Positionsinformationsanzeigesystem bereitzustellen, das es einem
Insassen des Fahrzeugs ermöglicht,
durch Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschilder angezeigte
Information präziser
zu erfassen, einschließlich
solcher Information, die als Information für Straßeninstandhaltungsmaßnahmen
durch für
die Straßeninstandhaltung
verantwortliche Verwaltungsangestellte verwendet wird.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein fahrzeugmontiertes
Positionsinformationsanzeigesystem bereitzustellen, durch das die Genauigkeit
der Positionssteuerung und der gemäß der Positionssteuerung ausgeführten Steuerung
des Arbeitsvorgangs verbessert und der Arbeitsaufwand für die Positionssteuerung
und die Steuerung des Ar beitsablaufs reduziert und außerdem die
Sicherheit während
des Fahrens verbessert werden kann.
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Die
vorstehend erwähnten
Aufgaben werden erfindungsgemäß durch
die Merkmale der Patentansprüche
gelöst.
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Ein
Positionsinformationsanzeigesystem ist in einem Fahrzeug installiert,
das auf dem Boden fährt
und dessen Position erfaßt
werden soll, wobei das Positionsinformationsanzeigesystem aufweist: eine
GPS-Vorrichtung zum Erfassen der Fahrzeugposition; eine Datenbank,
in der Information von am Boden installierten Strecken- bzw. Leitpfosten
oder Verkehrsschildern vorgespeichert ist; eine Steuereinheit, die
Information eines entsprechenden oder nähesten Strecken- bzw. Leitpfostens
oder Verkehrsschildes basierend auf der Information der durch die GPS-Vorrichtung
erfaßten
Position von der Datenbank abruft; und eine Ausgabevorrichtung zum
Anzeigen der durch die Steuereinheit abgerufenen und von der Steuereinheit übertragenen
Information des Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes.
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Die
vorliegende Erfindung weist ferner auf: einen Ausgabeport zum Ausgeben
der durch die Steuereinheit abgerufenen und von der Steuereinheit übertragenen
Information des Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes;
und eine Kommunikationsvorrichtung, die mit dem Ausgabeport verbunden
ist, um die an den Ausgabeport übertragene
Information des Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes
an einen entfernten Ort zu übertragen, und/oder
eine mit dem Ausgabeport verbundene Aufzeichnungsvorrichtung zum
Aufzeichnen der Information.
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Das
Fahrzeug kann ein Arbeitsfahrzeug zum Ausführen von Instandhaltungsarbeiten
von Straßen, ein
auf einer Straße
fahrendes Transportfahrzeug zum Transportieren von Gegenständen oder
ein Zug für
die Instandhaltung von Bahnstrecken oder Schienen sein.
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Durch
das erfindungsgemäße Positionsinformationsanzeigesystem
mit der vorstehend erwähnten
Struktur kann Information von Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschildern
basierend auf den durch die GPS-Vorrichtung erfaßten Breiten- und Längenpositionskoordinaten
der Ist-Position des Arbeitsfahrzeugs geprüft werden. Dadurch kann, wenn es
aufgrund der Wetterbedingungen, des Fahrzustands und/oder der Fahrtbedingungen
für einen
Insassen schwierig ist, mit seinen Augen oder durch eine Kamera
zu erkennen, ob ein Strecken- bzw. Leitpfosten oder ein Verkehrsschild
vorhanden ist, der Insasse die Information des Strecken- bzw. Leitpfostens
oder Verkehrsschildes präzise
prüfen.
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Weil
der Insasse im Unterschied zu dem Fall, in dem der Insasse einen
ortsfesten Strecken- bzw. Leitpfosten oder ein ortsfestes Verkehrsschild
vom sich bewegenden Fahrzeug aus direkt mit seinen Augen oder durch
eine Kamera beobachtet, seine Aufmerksamkeit auf den Fahrvorgang
richten kann, wenn die Information des Strecken- bzw. Leitpfostens
oder des Verkehrsschildes anhand der durch die im Arbeitsfahrzeug
installierte Ausgabevorrichtung ausgegebenen Daten geprüft wird,
kann die Sicherheit während
des Fahrvorgangs erhöht
werden.
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Weil
die Daten der Information der Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschilder
digital verarbeitet werden, kann die Information der Strecken- bzw.
Leitpfosten und Verkehrsschilder präzise und schnell geprüft werden.
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Weil
die Information der Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschilder
präzise
und schnell geprüft
werden kann, kann, wenn das erfindungsgemäße Positionsinformationsanzeigesystem
in einem Arbeitsfahrzeug zur Straßeninstandhaltung, einem Transportfahrzeug
oder einem Zug zur Instandhaltung von Bahnstrecken oder Schienen
verwendet wird, die Steuerung des Arbeitsablaufs für die Straßeninstandsetzung,
die Steue rung des Arbeitsablaufs für den Transport oder die Steuerung
des Arbeitsablaufs für
die Instandhaltung der Bahnstrecke oder Schiene mit einer reduzierten
Anzahl von Bedienungspersonen präziser
ausgeführt
werden, wodurch der Arbeitsaufwand für die Steuerung der Arbeitsabläufe reduziert
und die Sicherheit während der
Fahrt der Fahrzeuge verbessert wird.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind teilweise offensichtlich
und werden teilweise anhand der Beschreibung deutlich.
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Die
Erfindung umfaßt
die Merkmale der Konstruktion, der Kombination von Elementen und
der Anordnung von Teilen, wie anhand der nachstehend dargestellten
Konstruktion erläutert
wird, und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist in den Patentansprüchen beschrieben.
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Nachstehend
wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen eines erfindungsgemäßen fahrzeugmontierten
Positionsinformationsanzeigesystems.
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Wie
in 1 dargestellt ist, weist diese Ausführungsform
eines fahrzeugmontierten Positionsinformationsanzeigesystems 1 auf:
eine GPS (Global Positioning System) Vorrichtung mit einem GPS-Empfänger 3 mit
einer GPS-Antenne 2 zum Empfangen von Signalen von GPS-Satelliten
(nicht dargestellt), eine Mikrocomputerschaltung 4 als
erfindungsgemäße Steuereinheit,
eine Datenbank 5 für Information
von Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschildern, eine Ausgabevorrichtung 6,
einen externen Port 7 und eine Kommunikations- oder Aufzeichnungsvorrichtung 8.
Das Positionsinformationsanzeigesystem 1 ist auf einem
Fahrzeug montiert, z.B. auf einem Arbeitsfahrzeug, das für mit der
Instandhaltung von Straßen
in Beziehung stehende Arbeiten verwendet wird.
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Der
GPS-Empfänger 3 empfängt über die GPS-Antenne 2 Signale
von GPS-Satelliten, um Breiten- und Längenpositionskoordinaten der
Ist-Position des Arbeitsfahrzeugs zu berechnen, in dem das Positionsinformationsanzeigesystem 1 montiert ist,
und überträgt die berechneten
Daten der Breiten- und
der Längenpositionskoordinaten
der Ist-Position des Arbeitsfahrzeugs zur Mikrocomputerschaltung 4.
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In
der Datenbank sind Informationen von Strecken- bzw. Leitpfosten
und Verkehrsschildern für alle
Straßen
eines Zielbereichs für
die Instandhaltung und Breiten- und Längenpositionskoordinaten vorgespeichert,
die die Positionskoordinaten der Strecken- bzw. Leitpfosten und
Verkehrsschilder anzeigen.
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Die
Mikrocomputerschaltung 4 scannt die Datenbank 5,
um Information eines Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes
und die die Position des Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes
anzeigenden Breiten- und Längenpositionskoordinaten
abzurufen, die den vom GPS-Empfänger 3 übertragenen
Breiten- und Längenpositionskoordinaten
der Ist-Position des Arbeitsfahrzeugs entsprechen. Wenn in der Datenbank 5 keine
Information und keine Breiten- und Längenpositionskoordinaten eines
entsprechenden Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes
vorhanden ist, ruft die Mikrocomputerschaltung 4 Information
und die Breiten- und Längenpositionskoordinaten
des nähesten
Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes als die Information
und die Breiten- und Längenpositionskoordinaten
des entsprechenden Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes
ab. Daraufhin überträgt die Mikrocomputerschaltung 4 die
Information und die Breiten- und Längenpositionskoordinaten des
entsprechenden Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes
an die Ausgabevorrichtung 6 und den externen Port 7.
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Die
Ausgabevorrichtung 6 weist auf: eine Sichtanzeige, z.B.
ein Digitaldisplay oder ein Grafikdisplay, zum visuellen Anzeigen
der Information und der Breiten- und Längenpositionskoordinaten des entsprechenden
Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes für einen
Insassen des Arbeitsfahrzeugs und eine akustische Ausgabeeinrichtung
zum akustischen Ausgeben der Information an den Insassen zusammen
mit einem akustischen Ankündigungs-
oder Meldungssignal von einer beliebigen Schallquelle, einem elektronisch
erzeugten, kombinierten akustischen Signal (auch als "elektronisches synthetisiertes
akustisches Signal" bezeichnet)
oder ähnlichen
Signalen.
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Der
externe Port 7 überträgt die Information und
die Breiten- und Längenpositionskoordinaten des
Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes, die von der Mikrocomputerschaltung 4 übertragen
wurden, an die mit der Außenseite
verbundene Kommunikations- oder Aufzeichnungsvorrichtung 8. Wenn
eine Kommunikationsvorrichtung, z.B. ein Mobil- oder Funktelefon,
mit dem externen Port 7 verbunden ist, können die
Information und die Breiten- und Längenpositionskoordinaten des
Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes zu einem entfernten
Ort übertragen
werden. Wenn eine Aufzeichnungsvorrichtung, z.B. ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium, eine Speicherkarte und eine Papieraufzeichnungsvorrichtung,
mit dem externen Port 7 verbunden ist, kann die Information
des Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes aufgezeichnet
werden.
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Im
Positionsinformationsanzeigesystem 1 werden Informationsdaten
digital verarbeitet.
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Gemäß dem Positionsinformationsanzeigesystem 1 kann
Information von Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschildern
basierend auf den durch die GPS-Vorrichtung erfaßten Breiten- und Längenpositionskoordinaten
der Ist-Position des Arbeitsfahrzeugs geprüft werden. Dadurch kann der
Insasse, auch wenn es aufgrund der Wetterbedingungen, des Fahrzustands
und/oder der Fahrtbedingungen schwierig ist, mit den Augen des Insassen
oder durch eine Kamera zu erkennen, ob ein Strecken- oder Leitpfosten
oder ein Verkehrsschild vorhanden ist, die Information des Strecken-
bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes präzise prüfen.
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Weil
der Insasse im Unterschied zu dem Fall, in dem der Insasse einen
ortsfesten Strecken- bzw. Leitpfosten oder ein ortsfestes Verkehrsschild
vom sich bewegenden Fahrzeug aus direkt mit seinen Augen oder durch
eine Kamera betrachtet, seine Aufmerksamkeit auf den Fahrvorgang
richten kann, wenn die Information des Strecken- bzw. Leitpfostens
oder des Verkehrsschildes anhand der durch die im Arbeitsfahrzeug
installierte Ausgabevorrichtung ausgegebenen Daten geprüft wird,
kann die Sicherheit während
des Fahrvorgangs erhöht
werden.
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Weil
die Daten der Information der Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschilder
digital verarbeitet werden, kann die Information der Strecken- bzw.
Leitpfosten und Verkehrsschilder präzise und schnell geprüft werden.
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Obwohl
das Positionsinformationsanzeigesystem in der vorstehenden Ausführungsform
in einem Arbeitsfahrzeug verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung
nicht darauf beschränkt,
sondern kann in verschiedenartigen Fahrzeuge verwendet werden. Beispielsweise
kann, wenn das erfindungsgemäße Positionsinformationsanzeigesystem 1 in
einem Transportfahrzeug zum Transportieren von Gegenständen auf
Straßen
verwendet wird, ein Fahrer oder Insasse die Information der Strecken-
bzw. Leitpfosten und Verkehrsschilder präzise prüfen, und die Positionssteuerung
des Transportfahrzeugs kann präzise
ausgeführt
werden.
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Durch
Bereitstellen einer Datenbank des Systems bezüglich Einheiten (z.B. in Einheiten
von Kilometern einer Fahrtstrecke) für die Positionssteuerung von
Zügen für die Instandhaltung
von Bahnstrecken oder Schienen, kann die Positionssteuerung, z.B.
die Verifizierung der Positionen der Züge, vereinfacht werden.
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Außerdem ist
das erfindungsgemäße Positionsinformationsanzeigesystem
nicht auf die Verwendung in einem solchen Arbeitsfahrzeug zur Instandhaltung
von Straßen,
ein Transportfahrzeug und einen Zug beschränkt, sondern kann in einem
beliebigen System verwendet werden, dessen Zweck die Positionssteuerung
oder eine durch die Positionssteuerung ausgeführte Steuerung eines Arbeitsablaufs
ist, wobei die Positionen der Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschilder
als Digitaldaten verarbeitet werden, um die Information von auf
dem Boden installierten Strecken- bzw. Leitpfosten und Straßenschildern
zu prüfen.
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Wie
anhand der vorstehenden Beschreibung verdeutlicht wurde, kann ein
Insasse, weil gemäß dem erfindungsgemäßen Positionsinformationsanzeigesystem
Information von Strecken- bzw.
Leitpfosten und Straßenschildern
unter Verwendung einer GPS-Vorrichtung angezeigt wird, die Information der
Strecken- bzw. Leitpfosten und Straßenschilder auch dann präzise prüfen, wenn
es aufgrund der Wetterbedingungen, des Fahrzustands und/oder der Fahrtbedingungen
schwierig ist, mit den Augen des Insassen oder durch eine Kamera
zu erkennen, ob ein Strecken- bzw. Leitpfosten oder ein Verkehrsschild
vorhanden ist.
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Weil
der Insasse im Unterschied zu dem Fall, in dem der Insasse die Information
eines ortsfesten Strecken- bzw. Leitpfostens oder eines ortsfesten Verkehrsschildes
vom sich bewegenden Fahrzeug aus direkt mit den Augen oder durch
eine Kamera betrachtet, seine Aufmerksamkeit auf den Fahr- oder Lenkvorgang
richten kann, wenn die Information des Strecken- bzw. Leitpfostens oder Verkehrsschildes mit
Hilfe der im Arbeitsfahrzeug installierten Ausgabevorrichtung geprüft wird,
kann die Sicherheit während
des Fahrvorgangs erhöht
werden.
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Weil
die Daten der Information der Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschilder
digital verarbeitet werden, kann die Information der Strecken- bzw.
Leitpfosten und Verkehrsschilder präzise und schnell geprüft werden.
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Weil
die Information der Strecken- bzw. Leitpfosten und Verkehrsschilder
präzise
und schnell geprüft
werden kann, kann, wenn das erfindungsgemäße Positionsinformationsanzeigesystem
in einem Arbeitsfahrzeug zur Straßeninstandhaltung, einem Transportfahrzeug
zum Transportieren von Gegenständen
oder einem Zug für
die Instandhaltung von Bahnstrecken oder Schienen verwendet wird,
die Steuerung des Arbeitsablaufs für die Straßeninstandsetzung, des Arbeitsablaufs
für den
Transport oder des Arbeitsablaufs für die Instandhaltung von Bahnstrecken
oder Schienen mit einer reduzierten Anzahl von Bedienungspersonen
präziser
ausgeführt
werden, wodurch der Arbeitsaufwand für die Steuerung des Arbeitsablaufs
reduziert und die Sicherheit während
der Fahrt der Fahrzeuge verbessert wird.