DE8913030U1 - Bordgerät zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Verkehrsfunkdurchsagen - Google Patents

Description

Franz Huber mein Zeichen 89/1101 G

Richard-Strauß-Straße 29
8520 Erlangen

Bordgerät zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Verkehrsfunkdurchsagen

Die Neuerung bezieht sich auf ein Bordgerät zuns Aufzeichnen und Wiedergeben von Verkehrsfunkdurchsagen, vorgesehen zum Einbau in das Armaturenbrett von Fahrzeugen, insbesondre vor. Kraftfahr zeuc,en, welche über ein an das Bordnetz angeschlossenes, zum Empfang und zur Wiedergabe von Verkehrsfunkdurchsagen ge- K) eignstes Radiogerät verfugen.

Durcf, die DE-OS 2« 07 483 (1), die DE-: 3 29 13 073 (2), die DE-OS 37 25 903 (3) und die DE-OS 37 41 840 (4) sind Autoradiogeräte zum Empfang von Verkehrsfunkdurchsagen bzw. ein entsprechendes Verfahren bekannt, wonach die jeweilige Verkehrsfunkdurchsage abrufbar für den Autofahrer aufgezeichnet wird. Diese Idee ist bisher nur bei einem verhältnismäßig teurem Autcradiogerät verwirklicht, bei welchem die Verkehrsfunksage-Aufzeichiiungseinrichtung in die Schaltung des Autoradiogerätes integriert ist. Der Autofahrer, der durch eine rechtzeitige Information über die Verkehrslage, insbesondere Staus auf seiner Route, informiert werden möchte, ist also gezwungen, ein verhältnismäßig teures Autoradio zu kaufen. Wegen des hohen Preises ist jedoch für ihn ein solches Vorhaben wenig attraktiv.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zu gründe, ein Bordgerät der eingangs definierten Art zu schaffen, mit welchem eine wesentlich preiswertere Nachrüstung bestehender Autoradiogeräte ermöglicht ist, vorausgesetzt, daß diese über einen Verkehrsfunkdekoder verfugen. Ein solcher Verkehrsfunkdekoder erfaßt bekenntlich ein von den Verkehrsfunksendern ausgesandtes Dauer-

Bu 2 Sbt / 02.11.1989

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·■ · ·&· ··'· '..· ,«nein Zeichen 89/1101 G signal und hat einen Ausgang für ein nur während der Verkehrsfunkdurchsage ausgestrahltes Durchsagekennungssignal.

Neuerungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichen des Schutzanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Schutzansprüchen 2 bis angecrben.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin t-j iehen, daG das neue Bordgerät, das man auch als "ARI-Memo-Modul" bezeichnen kann, so stark miniaturisiert werden kann, daß es in oder an jedem Autoradio mit Verkehrsfunkan?ohluß untergebracht werden kann. Das Bordgerät ist insbesondere mit ei-J nem Mikrocomputer ausgerüstet, der ein sogenannter Single-Chip-Computer (SCC) ist. Auf dieser einzigen Platine ist bevorzugt eine hochintegrierte Baueinheit für den Speicherbaustein (RAM) und eine weitere solche Baueinheit als Steuerbaustein des Mikrocomputers angeordnet. Letztere enthält die Funktionen "CPU" (Central Processing Unit), "RCM" (read-only memory) und einen Port-Baustein, welcher für die Eingangs- und Ausgangsverbindung mit peripheren Anschlüssen vorgesehen ist. Durch das niederfrequente ARI-Signal wird der Steuerbaustein der Platine mit dem analog/digitalen Wandlerteil aktiviert, der die Verkehrsduruhsage digitalisiert und zum Speicherbaustein (insbesondere ein dynamisches "RAM" mit der Speicherkapazität von einem Mega-Bit) leitet. Von dort aus läßt sich die Information jederzeit sbru-' fen. Das ARI-Memo-System arbeitet mit 12-Bit-Analog/Digital- und Digital/Analog-Wandlung nach der Puls-Code-Modulationsmethode. Die Rate, mit der das analoge Signal digitalisiert wird, liegt bei 4 kHz. Damit ergibt sich eine maximale Aufzeichnungsdauer von 4 Min. Kommt eine neue Verkehrsdurchsage, wird die alte Aufzeichnung überspielt. Die Mechanik des neuen Bordgerätes läßt sich einfach gestalten: Mit einer Wiedergabe-Stupp-Taste wird die Durchsage gestartet oder ahgebrochen. Bei Abbruch auf Tastendruck wird in das laufende Programm des Autoradios zurückgeschaltet, also auf Radio-, Kassetten= oder CD-

Oi OZ

'..' iPß'in Zeichen 89/1101 G Betrieb. Greift man nicht ein, so schaltet das Bordgerät nach der Verkehrsdurchsage automatisch zurück. Die Verkehrsdurchsagen werden aufgezeichnet, solange der Tuner des Autoradios eingeschaltet ist.
5

Besonders zweckmäßig ist eine Sparschaltung des Autoradios und des angeschlossenen Bordgerätes, bei welcher die für die Weitergabe der ARI-Kennungssignale und der ARI-Verkehrsfunkdurchsagen erforderlichen Schaltungsteile des Autoradios mit dem Bordgerät im Stand-By-Betrieb verbunden sind, die Endstufe einschließlich der Bcrdis'jtsTSchsr des Autoradios degecjen »bQescheltet· l?t·- Der Stromverbrauch bei einer solchen Sparschaltung ist gering: z.B. 15 mA bei Wiedergabe und lediglich 0,15 mA im Stand-Bynetrieb. Mit einer solchen Sparschaltung bzw. dem zugehörigen Stand-By-Betrieb ist es möglich, das Auto mehrere Tage oder sogar Wochen, z.B. an einem Flughafen, zu parken und bei der Rückkehr zum Fahrzeug sofort die aktuellste Verkehrsdurchsage per 'astendruck abzufragen.

:rn folgenden wird der Gegenstand der Neuerung anhand mehrerer :n der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher ^rrläutert. Darin zeigt in vereinfachter, teilweise schematisi.her Darstellung:

FiG 1 eine Platine für das Bordgerät mit Mirkocomputer, Filter, A/D- und D/A-Wandler sowie Ein- und Ausgangsanschlüssen an der Platine,

FiG 2 den Gegenstand nach FIG 1 verkleinert und mehr der Praxis entsprechend mit Steuer- und Speicherbaustein,

FIG 3 ein Zeitdiagramm für die Aufzeichnung und Wiedergabe der ARI-Signale,

FIG 4 perspektifisch im Ausschnitt einen Autosuper, ausgerüstet mit einem Bordgerät nach der Neuerung, erkennbar an der

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'··' ·' >k' ·'· './mein Zeichen 89/1101 G ARI-Wiedergabe-Stopp-Taste und der im linken oberen Teil gestrichelt angedeuteten zusätzlichen Platine,

FIG 5 eine erste Ausführungsform für das Bordgerät, welches eine eigene Verstärker- und Sparstromschaltung aufweist, so daß es vom NF-Verstärker und den Bordlautsprechern des Autoradios unabhängig ist, und

FIG 6 eine zweite Ausführungsform des Bordgerätes, entsprechend derjenigen nach FIG 4, bei welcher zur Nachrüstung eines Autoradios bezüglich dem Einbau der Platine (ARI-Memo-Modul) und einer Wiedergabe-Stopp-Taste bzw. die Umfunktionierung einer vorhandenen Taste und die entsprechenden Leitungsverbindungen erforderlich sind, d.h. die Endstufe (Verstärker) und die Bordlautsprecher des vorhandenen Autoradios werden mitbenutzt.

In das perspektivisch im Ausschnitt in FIG 4 dargestellte Autoradio 10 ist das Bordgerät nach der Neuerung mit seiner Platine 11 und seiner Wiedergabe/Stopp-Taste T (im folgenden vereinfachend als "Taste" bezeichnet) und zugehörigen elektrischen Verbindungsleitungen (die nicht ersichtlich sind) eingebaut. Das Autoradio 10 weist an seiner Frontplatte 12 das Fenster 13 für eine Frequenzanzeige auf, ferner die folgendan Tasten: 25

S/M für wahlweisen Stereo- oder Monobetrieb, M für den Mittelwellen-Bandbereich, U für den UKW-Bereich,

A für die ARI-Taste zur Einstellung von Verkehrsfunksendern,

Sl bis S4 als Sender-Speichertasten, T für die sogenannte ARI-Memo-Taste. Ferner bedeutet CF das Fach für die einzufügende Kassette, E die Eject-Taste (Auswerfen der eingefügten Kassette).

VL und RL sind Tasten zum schnellen Vorlauf bzw. Rücklauf

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:. ^:..^: ippln Zeichen 89/1101 G des Kassettenlaufwerks,

V/R ist ein Kippschalter zum Vorlauf bzw. Rücklauf der Senderwahl.

Der Knopf 14 ist zum Ein- und Ausschalten des Autoradios sowie zur Lautstärkeregelung vorgesehen, der kleine drehbare Griff hinter dem Knopf 14 dient zur Klangfarbenregelung.

Die Platine 11 aus FIG 4 ist in FIG 1 schematisch und in FIG 2 den tatsächlichen Verhältnissen entsprechend, jedoch verkleinert, dargestellt. Auf der Platine 11, die auf ihrer Rückseite mit einer gedruckten Schaltung versehen ist (nicht ersichtlich), befindet sich integriert in IC-Technik (= integrated circuit) &Pgr; der Microcomputer 15, bestehend aus den Komponenten eines ROM-Bausteines 16, eines CPU-Bausteines 17 (ROM = read-only memory, CPU = central processing unit, das Herz des Steuerbausteines), ferner der der PORT-Baustein 18 und der RAM-Baustein 19 (RAM = random access memory).

Auf der Platine 11 befindet sich weiter ein mit den Anschlußpunkten 20, 21 des Mikrocomputers 15 verbundener A/D- und D/AWandler 22 mit dem A/D-Wandlerteil 22a und dem D/A-Wandlerteil 22b. Dem Wandler 22 vorgeschaltet ist das Filter 23, über welches die in analoger Form vorliegenden Audio-Signale der Verkehrsdurchsage' an den Eingang 22c des A/D-Wandlerteiles 22a weiterleitbar und über welches die am Ausgang 22d des D/A-Wandlerteiles 22b vom Datenspeicher 19 des Mikrocomputers 15 abrufbaren, in die analoge Form zurückverwandelbaren Audio-Signale der jeweiligen Verkehrsdurchsage zur NF-Verstärkerstufe des Radiogerätes 10 (FIG 4) weiterleitbar sind.

Ferner sind in FIG 1 und FIG 2 die mit 1 bis 7 bezeichneten Ein- uno Ausgangsanschlüsse wie folgt vorgesehen:

1: + 12 V
2: Masse

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&Iacgr;? ■· '··' mein Zeichen 89/UOi G 3: NF (Ein/Ausgang) rechts 4: NF (Ein/Ausgang) links 5: ARI-Signal

6: Ausgang aktiv
7: Wiedergabetaste.

Der mit "Status" bezeichnete Anschluß 6 hat die Aufgabe, ein im Mikrocomputer 1.5 des ARI-Memo abgeleitetes Steuersignal, z.B. einen Durchschaltbefehl für das Audio-Signal zum Verstärker, weiterzuleiten. Am Anschluß 5 steht das sogenannte ARI-Signal an, dies ist ein logisches Signal, das den AufzeichnungsVorgang auslöst. Der Anschluß 7 gehört zur Wiedergabe-Stopp-Taste T (vergleiche FIG 4).

Bevorzugt handelt es sich um einen Single-Chip-Computer, was durch die Abkürzung SCC zum Ausdruck gebracht ist. In FIG 2 ist eine im Vergleich zu der Darstellung nach FIG 1 weitergehende Integration dargestellt, mit dem Speicherbaustein 19 und dem Steuerbaustein, welcher die Bausteine 16, 17 und 18 nach FIG 1 umfaßt. Es kann auch der Wandler 22 im IC integriert sein. Das Filter 23 ist vorzugsweise ein Bandpaß für die Audio-Frequenzen.

Wie bereits erwähnt, wird die Platine U (FIG 1, 2 und 4) mit den auf ihr befindlichen und verschalteten elektrischen und elektronischen Bausteinen such als ARI-Memo-Modul bezeichnet. ^ Dieser Modul arbeitet vorzugsweise mit 12-Bit-A/D- und D/A-'Jfandlung (A/D- und D/A- sind die üblichen Abkürzungen für Analog-/ Digital- bzw. Digital-/Analog-) nach der ADPCM-Methode, was Analog/Digital-Puls-Code-Modulations-Methode bedeutet. Das Ergebnis ist eine störgeräuschfreie Wiedergabe mit wählbarer Abtastrate und Aufzeichnungsdauer in bestimmten Grenzen. Die Abtastrate ist insbesondere wählbar im Bereich zwischen 4 kHz bis 9 kHz, die Aufzeichnungsdauer kann zwischen einer Minute und vier Minuten liegen. Ein sogenannter "low-Pegel" am ARI-Eingang 5 (hierfür wird auch die Abkürzung SDK = Sender-Durchsage-Kennung verwendst) bewirkt die Aufzeichnung der anliegenden Nie-

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7' "· '..'mein Zeichen 89/1101 G der frequenz. Eine neue Aufzeichnung überschreibt die alte Aufzeichnung. Während des Aufzeichnens bleibt ein Tastendruck wirkungslos. Ein Druck auf die Wiedergabe/Stopp-Taste T bewirkt eine Wiedergabe der letzten Aufzeichnung. Ein zweiter Tastendruck vor Ablauf der Wiedergabe bricht die Wiedergabe ah. Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden. Die NF(Niederfrequenz-) Auskopplung wird kundenspezivisch an das jeweilige Autoradio angepaßt.

Das Zeitdiagramm nach FIG 3 zeigt das Low-Pegel-ARI-Signal während der Zeitspanne t2 - ti zwischen den beiden Zeitpunkten ti, t2. Die Wiedergabe-Stopp-Taste T ist während dieser Zeitspanne wirkungslos. Das NF-Signal NF wird während dieser Zeitspanne C ü::er Filter 23 und den Wandler 22 dem Mikrocomputer 15 zugeführt und von dessen Datenspeicher 19 gespeichert. Letzterer i>t bevorzugt vom Typ RAM (random excess memory) und ein 1-Mbit Speicher. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, ihn als dynamischem RAM-Speicher auszubilden. Es ist auch möglich, den Datenspeicher 19 aus mehreren 256-kbit Speicherteilen, deren gesamte Speicherkapazität zur Speicherung einer oder mehrere Verkehrsfunkaussagen ausreicht und welche nacheinander füllbar sind, aufzubauen. Einfacher ist das Speicherverfahren jedoch mit einem Speicher, welcher eine Kapazität von mindestens 1 Mbit hat.

In FIG 3 ist das NF-Aufnahmesignal mit 8 während der Zeitspanne &mgr; t2 - ti bezeichnet. Anschließend an die Pause t3 - t2 ist während der Zeitspanne t4 - t3 zwischen den Zeitpunkten t3, t4 dar gestellt, wie mittels der Wiedergabe/Stopptaste T zunächst der Startbefehl (Rechteckimpuls 24) gegeben wird, wodurch der Ausgang des Moduls AMM an den Anschlüssen 3, 4 und 6 aktiviert wird und das aus dem Datenspeicher 19 gelesene digitale NF-Signal 9 im Wandler 22 zunächst analogisiert und dann über das Filter 23 zum NF-Teil des Autoradios 10 gegeben wird. Bei 25 ist ein möglicher Tastenstop angedeutet, wodurch die Wiedergabe der Verkehrs funkdurchsage unterbrochen und in das reguläre Autoradioprogramm zurückgeschaltet werden kann. Wenn die Wieder-

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'.·' me'in Zeichen 89/1101 G gabe/Stopp-Taste T nicht betätigt wird, so läuft die Aufzeichnung bis zu ihrem Ende durch, und erst dann erfolgt die Umschaltung in das normale Autoradio-Programm. Die technischen Daten eines praktischen (Versuchsausführung) waren wie folgt: 5

Spannung: 5 bis 12 V

Stromaufnahme:

im Hormalbetrieb: 15 mA im Stand-By-Betrieb: C,150 mA IC Quarzfrequenz der Mikrocomputer -Clock : 2 bis 6 MHz

(typisch 2,048 ntiz'; Abtastrate: 4 bis 9 kHz

(typisch 4 kHz) Aufzeichnungsdauer: 1 bis 4 Minuten

(typisch: 1 Minute).

Im Folgenden werden zwei anwendungsbezogene RealisierungsVarianten für das Modul anhand der FIG 5 und 6 erläutert. Die elekironischen Bausteine des Moduls können, wie bereits erwähnt, in fortgeschrittener Integrationstechnik ausgeführt sein, also ein 1 Mbit-D-RAM (D bedeutet "dynamisch"), und in Anwender-spezifischer ASIC-Schaltkreistechnik.

Gemäß FIG 5 besteht das Bordgerät aus dem eigentlichen Modul AMM, welches zu einem ARI-Memo-System AMS ergänzt ist. Das Autoradio 10 ist, zweckmäßig über Steckverbindung, mit diesem System AMS, welches sich außerhalb des Radios 10 befindet, verknüpft. Vom vorhandenen Autoradio 10 wird nur die ARI-UKW-Empfangseinheit 26 angezapft, d.h. die Ausgänge werden in eine von außen leicht zugängliche Buchse geführt. Das System AMS enthält alle notwendige Baugruppen, wie Verstärker 27, Lautsprecher 28, Sparstromschaltung 29 mit Spannungsversorgung über den Zigarettenanzünder und vorzugsweise Abwärtswandlung von 12 V auf 5 Volt. Das Beispiel nach FIG 5 ist insbesondere bei höherwertigen Autoradios vorteilhaft, welche neben der UKW-

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• ■ ·

·9· ' ' '""mein Zeichen 89/1101 G und MW-Empfangseinheit eine weitere, gleichartige UKW-Empfangseinheit enthalten, welche mit automatischem Sendersuchlauf ausgestattet ist. Diesel sucht unabhängig von den vorhandenen UKW-/ MW-Empfangseinheiten jeweils den stärksten Sender mit Verkehrsfunk. Bei aktiviertem VF-Dekoder (gedrückte ARI-Taste 30) werden somit Verkehrsdurchsagen in laufende Sendungen, z.B. im MW-Bereich, automatisch durchgestellt.

Bei der zweien Variante nach FIG 6 befindet sich nur das Modul A.MM mit der Sparstromschaltung 29 außerhalb dss Autoradios 10. Die Wiedergabe der automatis.cn aufgezeichneten Verkehrs funkdurchsage erfolgt über das zum Autoradio 10 gehörige Verstär- ^ ker- und Lautsprechernetz 31, 32. Der Umschalter 33 dient in vl der dargestellten Offen>»:.?11&igr;»&eegr;&agr; zur Wiedergabe der im Modul AMM gespeicherten Verkehrsfunkdurrhsage, wenn er geschlossen ist, ist wieder auf no~nialen Autoradiobetriiu umgeschaltet. Der Vorteil des Ausführungsbeispiales nach F^-IG 6 ist vor allem die b&ssere Wiedergabequalität der abgerufenen Vsrkehrsdurchsage (bedingt durch die Verwendung des Autoradio-Verstärkers und -Lautsprechers).

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Claims (12)

• · f · · ■ ■ :. ' ·',,■· (nein Zeichen 89/1101 G Schutzansprüche

1. Bordgerät zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Verkehrs funkdurchsagen, vorgesehen zum Einbau in das Armaturenbrett von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, welche über ein an das Bordnetz angeschlossenes, zum Empfang und zur Wiedergabe von Verkehrs funkdurchsagen geeignetes Radiogerät verfugen, dadurch g e k &egr; &eegr; &eegr; &zgr; s 5. , h &eegr; e t , daß das Bordgerät als Nachrüst-Sausatz ausgebildet ist und die folgen-10 ?-■::, auf wenigstens einer Platine untergebrachten elektronischen und elektrischen Bauteile aufweist:

a) einen Mikrocomputer (15),

b) einen mit den Ein- i.nd Ausgangsklemmen des Mikrocomputers (15) verbundenen A/D- und D/A-Wandler (22) zum Einlesen bzw. Auslesen digitalisierter Information, die im Datenspeicher (19) des Mikrocomputers (15) ablegbar bzw. abgelegt ist,

c) ein dem A/D- und D/A-Wandler (22) vorgeschaltetes Filter (23), über welches die in analoger Form vorliegenden Audio-Signale der Verkehrsdurchsüge an den Eingang des A/D-Wandlerteiles (22) weiterleitbar und über welches die am Ausgang des D/A-Wandlerteiles (22) vom Datenspeicher (19) des Mikrocomputers (15) abrufbaren, in die analoge Form zurückverwandelten Audio-Signale der jeweiligen Verkehrsdurehsage zur NF-Verstärkerstufe des Radiogerätes (10) weiterleitbar sind, und

d) Ein- und Ausgangsanschlüsse (1 bis 7) an der Platine (M) zum Empfang des ARI-Kennungssignales und zur Weiterleitung an den Mikrocomputer (15) zur Verbindung mit den Stromversorgungs- und NF-Signalleitungen des Autoradios (10) sowie zum Anschluß der Wiedergabe/Stopp-Taste (T) und von Steuerleitungen.

2. Bordgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß seine Bauteile für Filter (23), A/D- und D/A-Wandler (22) sowie Mikrocomputer (15) zur A/D- und D/A-Wandlung nach der ADPCM- (analog-digitale Puls-

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. U. ■ ■,.· ju'ein Zeichen 89/1101 G Code-Modulations-)Methode eingerichtet sind.

3. Bordgerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen 12 Bit-A/D- und -D/A-Wandler (22).

A. Bordgerät nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine seinen Bauteilen (15, 22, 23) zugrundegelegte Abtastrate von U kHz bis 9 kHz bei einer Speicher kapazität für eine Aufzeichnungsdauer von 1 min bis 4 min.

5. Bordgerät nach Anspruch h_t gekennzeichnet durch eine Abtastrate von typisch 4 kHz.

6. Bordgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennze ichnet , daß der Datenspeicher (19) mehrere 256 kbit-Datenspeicherteile umfaßt, deren gesamte Speicheikapazität zur Speicherung einer oder mehrerer Verkehrsfunkdurchsagen ausreicht und welche nacheinander füllbar sind.

7. Bordgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein Datenspeicher (19) des Mikrocomputers (15) vorgesehen ist, welcher vom Typ RAM (random access memory) und ein 1 Mbit-Speicher ist.

8. Bordgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Datenspeicher (19) von Typ dynamisches RAM ist.

9. Bordgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Sparschaltung des Autoradios und des angeschlossenen Bordgerätes, bei welcher die fui die Weitergabe der ARI-Kennungssignale und der ARI-Verkehrsfunl· durchsagen erforderlichen Schaltungsteile des Autoradios (10) mit dem Bordgerät im Stend-By-Betrieb verbunden sind, die Endstufe einschließlich der 9ordlautsprecher des Autoradios (32)

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'..' ! .12 p{ein Zeichen 89/1101 G

dagegen abgeschaltet sind.

10. Bordgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (23) ein Bandpaß für die Audio-Frequenzen ist.

11. Bordgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dad u r c h gekennzeichnet , daß der A/D- und D/A-Wandler (22) in den Steuerbaustein (16, 17, 18) des Mikrocomputers (15) integriert ist.

12. Bordgerät nach einem der Ansprüche 1 dIs 11, gekennzeichnet durch einen sogenannten Single-Chip-Computer (SCC) als Mikrocomputer (15).

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