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Verfahren zur drahtlosen Übertragung von digital codierten Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldunσen und Vorrichtung zum Empfang von Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldunσen
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Übertragung von Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen werden bislang über Rundfunksignale nur in Form von gesprochenen Wasserstandsnachrichten übertragen. Die meisten Nutzer dieser Meldungen sind auf Rundfinknachrichten angewiesen, da nicht überall ein Fernsehgerät oder ein Telefon zur Verfügung steht. Gerade die gesprochenen Meldungen haben für den Nutzer aber den Nachteil, daß sie nur zu bestimmten Zeiten gesendet werden, häufig nicht mehr aktuell sind und oft nur in schlechter Qualität empfangen werden können. Da die Meldungen für diese Nutzer nicht selektierbar sind, müssen immer alle Meldungen angehört werden, auch wenn ein Großteil der Durchsagemeldungen für den Nutzer nicht von Bedeutung sind.
Die Übertragung von Meldungen und Informationen in digitalcodierter Form mit Hilfe von Rundfunksignalen wird bereits für Verkehrswarnmeldungen und Verkehrshinweise genutzt. Diese Meldungen werden in digitalcodierter Form
über den TMC-Kanal des Zusatzinformationssystems im UKW-Rundfunk RDS (Radiodatensystem) bzw. im Mittelwellenrundfunk AMDS übertragen. Eine Übersicht über das Radiodatensystem ist in dem Artikel von Manfred Königsberger, "Rundfunk-Verkehrsinformations-Systeme" , in dem Buch Kommunikationstechnik: Trends und Entwicklungen, Seite 23-36, VISTAS-Verlag, 1994, ISBN 3-89158-098-3 gegeben.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das an sich bekannte RDS-Übertragungsprinzip auch für die Verbreitung von Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen anwendbar wird. Dadurch, daß die Schiffahrts- und
Wasserstraßenmeldungen in eine Anzahl von verschiedenen Meldungstypen eingeteilt werden, wobei eine Meldung eines bestimmten Meldungstyps in einer typischen RDS-Datengruppe übertragen wird, muß nicht ein völlig neues Übertragungsprotokoll entwickelt werden. Dadurch, daß in der Datengruppe ein Meldungstypcode in einem dafür vorhandenen Meldungstypcodefeld übertragen wird, kann eine entsprechend ausgelegte Empfangseinrichtung die unterschiedlichen Meldungstypen unterschiedlich auswerten, so daß nicht eine einzige, feste Coierungsstruktur definiert werden muß, die für jeden Meldungstyp einheitlich ist. Selbstverständlich sind auch andere digitale Übertragungsverfahren, wie z.B. DAB, geeignet. Alle Vorteile des RDS-Übertragungsverfahrens bleiben erhalten. Die Übertragung der
Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen erfolgt parallel zum laufenden Programm. Die Meldungen werden außerdem zyklisch wiederholt und stehen dadurch bereits kurz nach dem Anschalten zur Verfügung und sind immer aktuell.
Es werden generell keine Klartextmeldungen übertragen, sondern nur veränderliche Informationen. Auch eine Selektion der für den Nutzer relevanten Meldungen entsprechend wählbarer Selektionskriterien, z.B. einzelner Meldungstypen ist möglich.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist es, für die verschiedenen Meldungstypen in der entsprechenden Datengruppe ein Ortscodefeld vorzusehen, in dem ein Ortscode abgelegt wird, der angibt, für welchen Ort die Meldung gültig ist. Die codierte Übertragung der Ortsangabe ermöglicht die Komprimierung der zu übertragenden Daten. Es müssen keine Klartextmeldüngen für die Ortsangabe übertragen werden.
Weiterhin vorteilhaft ist es, in der Datengruppe, die eine Meldung vom Meldungstyp Wasserstandsmeldung enthält, ein Zeitcodefeld vorzusehen, in dem ein Zeitcode eingetragen wird, der angibt, für welche Uhrzeit des aktuellen Tages die Angabe des Pegelstandes in der Wasserstandsmeldung gültig ist. Auch hier kann durch die Codierung der Zeitangabe Übertragungskapazität eingespart werden. Diese steht dann für andere Zwecke zur Verfügung.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn in der Datengruppe, die eine Meldung vom Meldungstyp Störungsmeldung - erste Sequenz enthält, eine Ereigniscodefeld vorgesehen wird, in dem ein Ereigniscode abgelegt wird, der angibt, welches
Störungsereignis eingetreten ist. Auch hier gilt das bereits Gesagte, daß Übertragungskapazität durch die codierte Übertragung eingespart werden kann.
Weiterhin vorteilhaft ist, daß eine Meldung vom Meldungstyp Störuiigsmeldung - erste Sequenz ein Datenfeld für eine erste Kilometerangabe enthält, in das eingetragen wird, an welchem Entfernungskilometer des entsprechenden Gewässers die Störung beginnt. In der Meldung vom Meldungstyp
Störungsmeldung - zweite Sequenz kann dann ein Datenfeld für eine Kilometerdifferenz vorgesehen werden, in das eingetragen wird, wie weit sich die Störung auf dem Gewässer erstreckt. Hierzu kann noch ein Vorzeichencodefeld vorgesehen sein, in das codiert eingetragen wird, ob die Kilometerdifferenz von der Kilometerangabe in der Meldung vom Meldungstyp Störungsmeldung - erste Sequenz abzuziehen oder hinzuzählen ist. Von Vorteil ist dabei auch, in der Datengruppe, die eine Meldung vom Meldungstyp Störungsmeldung - zweite Sequenz enthält, ein Datenfeld für eine Zeitangabe vorzusehen, in das eingetragen wird, wie lange die Störung voraussichtlich noch bestehen wird. Das in der zweiten Sequenz enthaltene Ortsdatenfeld dient zusammen mit dem Meldungstypcode, der eindeutigen Kennzeichnung der Zusammengehörigkeit von erster Sequenz und zweiter Sequenz. Dies ist besonders dann wichtig, wenn die zweite Sequenz der Ersten nicht unmittelbar folgt.
Auch die codierte Übertragung des Datums, an dem der Höchststand eines Hochwassers voraussichtlich eintreffen wird, bei einer Meldung vom Meldungstyp Höchststandsmeldung, erlaubt die Einsparung von Übertragungskapazität.
Für eine Vorrichtung zum Empfang von Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen gemäß Anspruch 17 ist es vorteilhaft, daß diese eine Auswerteeinheit enthält, die die Datengruppen, in denen Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen enthalten sind, aus dem kontinuierlichen Datenstrom eines RDS-Decoders ausfiltert und daß die Auswerteeinheit weiterhin Mittel aufweist, die den Meldungstypcode einer
Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldung auswertet, wobei sie die Informationen in der Datengruppe entsprechend des Meldungstypcodes auswertet und daß die Auswerteeinheit eine Rahmensatztabelle enthält und entsprechend des Meldungstypcodes und ggfs. des Ortscodes den richtigen Rahmensatz aus der Rahmensatzliste ausliest und nach Vervollständigung des Rahmensatzes mit den Informationen der ausgewerteten Meldung zu einer Ausgabeeinheit weiterleitet. Die Auswerteeinheit kann der Einfachheit halber aus einem entsprechend programmierten Mikrorechner bestehen.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Auswerteeinheit zusätzlich eine Ortsdatenbank enthält und in der Ortsdatenbank zusätzlich zu der unter entsprechenden Ortscodes abgelegten Ortsangaben für bestimmte Ortsangaben ein erster Normalwert abgelegt ist, der z. B. den für den Ort charakteristischen Normalpegel angibt. Dieser wird zur Berechnung der aktuellen Pegels benötigt. Es ist dann auch möglich, daß bei der Angabe des aktuellen Wasserstandes aufgrund der Meldung vom Meldungstyp Wasserstandsmeldung der Normalwasserstand mitausgegeben wird, ohne daß dieser übertragen werden müßte. Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn in der Ortsdatenbank zusätzlich zu der Ortsangabe ein zweiter Normalwert abgelegt ist, der angibt, an welchem Entfernungskilometer des Gewässers der jeweilige Ort liegt. Dieser Wert dient der Berechnung der aktuellen Kilometerangabe. Auch diese Angabe braucht dann nicht mehr mitübertragen werden. Das ist insbesondere für den Fall vorteilhaft, wenn ein Gewässer wie z. B. ein bestimmter Fluß so lang ist, daß die Entfernungskilometer von weit entfernten Orten nicht mehr in dem definierten Datenfeld der Meldung für die Ortsangabe übertragbar sind, weil das Datenfeld derartig weite Entfernungskilometer nicht mehr aufnehmen kann.
Sehr vorteilhaft ist, wenn die Ortsdatenbank, die Ereignistabelle und die Rahmensatzliste auf einer Chipkarte abgespeichert sind und die Empfangsvorrichtung eine Chipkartenleseeinrichtung aufweist. Dadurch wird es möglich, daß der Nutzer des Meldungsdienstes die Meldungen in seiner eigenen Muttersprache erhalten kann, auch wenn er in einem für ihn fremdsprachlichen Gebiet unterwegs ist. Es müssen dann Chipkarten für die möglichen unterschiedlichen Sprachen erworben werden können.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 den Aufbau einer Meldung vom Meldungstyp Wasserstandsmeldung; Figur 2 den Aufbau einer Meldung vom Meldungstyp Störungsmeldung - erste Sequenz und einer Meldung vom Meldungstyp Störungsmeldung - zweite Sequenz; Figur 3 den Aufbau einer Meldung vom Meldungstyp Hochwassermeldung - erste Sequenz und einer Meldung vom Meldungstyp Hochwassermeldung - zweite Sequenz; Figur 4 den Aufbau einer Meldung vom Meldungstyp Höchststandmeldung; Figur 5 ein grobes Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Empfang von Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen; Figur 6 ein Beispiel einer Ortsdatenbank; Figur 7 ein Beispiel einer Ereignistabelle; Figur 8 ein Beispiel für eine Rahmensatztabelle und Figur 9 eine grobe Programmstruktur für die Auswerteeinheit der Vorrichtung gemäß Figur 5.
Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung baut auf dem bekannten Radiodatensystem RDS auf. Nach dem genormten Radiodatensystem strahlen immer mehr UKW-Sender einen kontinuierlichen Datenstrom aus. Dabei ist
der Datenstrom in Datengruppen zu je 104 Bit unterteilt. Die technische Realisierung, in welchem Frequenzband der Datenstrom übertragen wird, welche Modulationsart verwendet wird etc., ist aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Es wird diesbezüglich beispielhaft nochmals auf den unter dem Kapitel Stand der Technik erwähnten Artikel von Manfred Königsberger "Rundfunk-Verkehrsinformations-Systeme" verwiesen.
Der kontinuierliche RDS-Datenstrom ist in Figur 1 mit der Bezugszahl 10 bezeichnet. Er ist, wie bereits gesagt, in Datengruppen unterteilt. Jede Datengruppe besteht aus 104 Bit. Jede Datengruppe ist außerdem wiederum in vier Blöcke eingeteilt. Ein Block besteht dann aus jeweils 26 Bits. In Figur 1 ist eine Datengruppe mit der Bezugszahl 11 bezeichnet. Dessen Aufbau ist in Figur 1 näher dargestellt. Die schraffierten Teile der Blöcke 1 - 4 der Datengruppe 11 beinhalten Prüfcodes, die zur Absicherung der Datenübertragung dienen. Die Prüfcodes benötigen jeweils 10 Bit in einem Block einer Datengruppe. Somit stehen in einer Datengruppe 64 Bitplätze für NutzInformationen zur Verfügung. Bei dem Radiodatensystem stehen 16 verschiedene Datengruppentypen zur Verfügung. Es sind aber bislang nicht sämtliche Datengruppentypen festgelegt. Eine der Datengruppentypen wird erfindungsgemäß für die Übertragung der Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen verwendet. Für die Abstimm- und Schaltinformatiönen, sowie für die Kennung des Gruppentypes sind in den Blöcken 1 und 2 27 Nutzdatenbits bereits belegt. Im Block 2 stehen daher noch fünf Bitplätze für die Nutzdaten zur Verfügung. Die Blöcke 3 und 4 stehen ganz zur freien Verfügung.
In Figur 1 ist in der Datengruppe 11 eine Meldung vom Meldungstyp Wasserstandsmeldung eingetragen. Bei diesem Meldungstyp sind die freien Bitplätze in der Datengruppe 11
wie folgt belegt. In einem Meldungstypcodefeld 12 stehen fünf Bitplätze für den Meldungstypcode zur Verfügung. Damit sind 32 verschiedene Meldungstype möglich. In dem Bitfeld 13 stehen neun Bitplätze für einen Ortscode zur Verfügung. In dem Bitfeld 14 steht ein Bitplatz für einen Zeitcode zur Verfügung. In einem Vorzeichencodefeld 16 steht ein Bitplatz für einen Vorzeichencode zu Verfügung. In dem Datenfeld 15 stehen zehn Bitplätze für einen Pegelstand zur Verfügung. In einem weiteren Vorzeichencodefeld 16 steht ein Bitplatz für einen Vorzeichencode zur Verfügung. In dem Datenfeld 17 stehen schließlich zehn Bitplätze für einen Pegeldifferenzwert zur Verfügung.
In dem in Figur 1 dargestellten Beispiel ist in dem Meldungstypcodefeld 12 der dezimale Wert Null eingetragen. Daran erkennt eine Empfängervorrichtung, daß es sich um den Meldungstyp Wasserstandsmeldung handelt. Anhand dieses Meldungstypcodes ist dann auch festgelegt, wie die Auswerteeinheit in der Empfängervorrichtung die restlichen Bitplätze in der Datengruppe auszuwerten hat. Die
Empfängervorrichtung erkennt anhand dieses Codes, daß die nächsten neun Nutzdatenbits für einen Ortscode verwendet worden sind, anschließend ein Bitfeld für einen Zeitcode folgt, danach schließlich ein Vorzeichencodefeld mit einem Bit Breite für die Angabe ob die nachfolgende Angabe in einem Datenfeld mit zehn Bit Breite zu dem Normalpegel hizuaddiert oder abgezogen werden muß. Weiterhin erkennt sie an dem Meldungstypcode, daß noch ein Vorzeichencodefeld bestehend aus einem Bit für die Angabe des Vorzeichens der Pegeldifferenz und danach schließlich ein zehn Bit langes Datenfeld mit der Angabe der eigentlichen Pegeldifferenz folgt. Nach Auswertung des Meldungstypeödes und weiteren Informationen, wie insbesondere des Ortscodes wählt dann die Auswerteeinheit in der Empfängervorrichtung einen Rahmensatz aus einer entsprechenden Rahmensatztabelle aus. Schließlich
vervollständigt die Auswerteinheit in der
Empfängervorrichtung diesen Rahmensatz mit den Informationen in den einzelnen Bitfeldern der Meldung und ergänzt den Rahmensatz zu einer vollständigen Meldung. Die vollständige Meldung ist in der Figur 1 dargestellt.
In Figur 2 ist der Aufbau der beiden Meldungstypen
1. Störung der Schiffahrt - erste Sequenz und
2. Störung der Schiffahrt - zweite Sequenz verdeutlicht. Diese beiden Meldungstypen werden kurz hintereinander von dem Rundfunksender abgestrahlt. Sie können in zwei aufeinanderfolgenden Datengruppen abgestrahlt werden. Mit der Bezugszahl 12 ist wiederum ein Meldungstypcodefeld bezeichnet. Dieses besteht erneut aus fünf Bitplätzen. An das Meldungstypcodefeld schließt sich wiederum ein
Ortscodefeld 13 an. In diesem Fall besitzt das Ortscodefeld eine Größe von zehn Bitplätzen. Damit können insgesamt 1024 unterschiedliche Ortsangaben über das Ortscodefeld 13 ausgewählt werden. An das Ortscodefeld 13 schließt sich ein Datenfeld 18 für eine Kilometerangabe an. Dieses Datenfeld 18 besitzt eine Breite von 14 Bit. Die Kilometerangaben werden in dieses Bitfeld mit einer Stelle nach dem Komma genau angegeben. Damit kann als maximale Entfernungskilometerangabe der Wert 1638,3 km in das Datenfeld für die Kilometerangabe eingetragen werden. An das Datenfeld 18 für die Kilometerangabe schließt sich ein Ereigniscodefeld 19 an. Dieses besitzt eine Breite von acht Bitplätzen. Damit lassen sich 256 verschiedene Ereignisse codieren, welche die Störungen und/oder Störungsursachen angeben. Auch die Meldung vom Meldungstyp Störungsmeldung - zweite Sequenz beginnt mit einem Meldungstypcodefeld 12 von fünf Bit Breite. Anschließend folgt wieder das Ortscodefeld 13 mit einer Breite von zehn Bit. Danach folgt ein Vorzeichencodefeld 20, das nur einen Bitplatz vorsieht. Mit dem Vorzeichencode in diesem Bitfeld wird festgelegt, ob die
Kilometerdifferenzangabe in dem nachfolgenden Bitfeld zu der Entfernungskilometerangabe in dem Datenfeld 18 hinzuzählen oder von diesem abzuziehen ist. In dem nachfolgenden Datenfeld 21 für die Kilometerdifferenz werden 13 Bitplätze bereitgehalten. Auch hier folgt die Kilometerangabe in diesem Bitfeld mit einer Stelle nach dem Komma genau. Als maximale Kilometerdifferenz kann ein Wert von +/- 819,1 km in dieses Bitfeld eingetragen werden. Anschließend folgt noch ein Datenfeld 22 für eine Zeitangabe. Dieses Bitfeld besitzt eine Breite von acht Bit. Die in dieses Bitfeld eingetragene Zahl gibt z.B. die Anzahl der Tage an, während der die Störung voraussichtlich andauert. Sie kann aber auch stattdessen Stunden oder Wochen angeben. Als Maximalwert ist z.B. eine Angabe von 255 Tagen möglich.
Wie sich die Störungsmeldung im unteren Teil der Figur 2 aus den einzelnen Einträgen in den Bitfeldern der beiden Meldungen zusammensetzt, ist durch entsprechende Pfeile dargestellt. Der Rahmensatz wird in diesem Fall aufgrund des Meldungstypcodes "1" im Meldungstypcodefeld 12 der Meldung vom Typ Störungsmeldung - erste Sequenz ausgewählt.
Figur 3 stellt die Zusammensetzung vom Meldungstyp Hochwassermeldung - erste Sequenz und Hochwassermeldung - zweite Sequenz dar. Auch hier können diese beiden Meldungen durch vorzugsweise aufeinanderfolgende Datengruppen 11 übertragen werden, jedoch ist dies nicht zwingend erforderlich, und es kann auch die gesamte Hochwassermeldung in zwei verschiedenen Zyklen übertragen werden, da eine eindeutige Zusammengehörigkeit durch Meldungstypcode und Ortscode gewährleistet ist. Bei der Hochwassermeldung vom Typ Hochwassermeldung - erste Sequenz folgt am Ende des Nutzdatenfeldes im Block 2 der Datengruppe des Meldungstypcodefelds 12. Das Feld besteht auch hier wieder aus fünf Bitplätzen. Anschließend folgt das Ortscodefeld 13.
Dieses besitzt in diesem Fall eine Bitbreite von neun Bit. Damit lassen sich 512 unterschiedliche Ortsangaben unterscheiden. Als anschließendes Feld schließt sich ein Datenfeld 15 für den letzten vor einer Stunde gemessenen Hochwasserpegelstand an. Dieses Bitfeld besitzt ein Breite von elf Bits. Es ist vorausgesetzt, daß der dort eingetragene Zahlenwert die Angabe für den Pegelstand in Zentimetern darstellt. Damit läßt sich ein Hochwasserpegel von maximal 20,47 m mit einer Genauigkeit von 1 cm angeben. Anschließend folgt wieder ein Vorzeichencodefeld 16. Dieses Vorzeichencodefeld 16 gibt an, ob der Wert in dem nachfolgenden Datenfeld 17 für die Pegeldifferenz innerhalb der letzten vergangenen Stunde zu dem vorhergehenden gemessenen Wert im Datenfeld 15 hinzugezählt oder abgezogen werden muß. Danach folgt noch das Datenfeld 17 für die
Pegeldifferenz. Dieses besitzt eine Breite von sechs Bit. Damit lassen sich Pegeldifferenzen, die innerhalb einer Stunde auftreten können von bis zu ± 63 cm mit einer Genauigkeit von 1 cm angeben. Im letzten Teil der Meldung vom Meldungstyp Hochwassermeldung - erste Sequenz ist noch ein Datenfeld für die aktuelle Uhrzeit vorgesehen. Dieses besitzt eine Breite von fünf Bit.
Durch Pfeile ist dargestellt, wie der Rahmensatz für den Meldungstyp Hochwassermeldung - erste Sequenz zu einer vollständigen Meldung ergänzt wird.
Im zweiten Teil der Figur 3 sind die relevanten Bitfelder in einer Meldung vom Meldungstyp Hochwassermeldung - zweite Sequenz und deren Lage in einer Datengruppe des kontinuierlichen Datenstroms dargestellt. Mit der Bezugszahl 12 ist wiederum das Meldungstypcodefeld dieser Meldung bezeichnet. Es besitzt ebenfalls eine Breite von fünf Bitplätzen. Der Ortscode wird ebenfalls in ein nachfolgendes Ortscodefeld 13 eingetragen. Auch dieses hat eine Breite von
neun Bitplätzen. Daran schließt sich wiederum ein Vorzeichencodefeld 16 mit einer Breite von einem Bitplatz an. Nachfolgend folgt dann ein Datenfeld 17 für eine Pegeldifferenz. Dieses hat eine Breite von sechs Bitplätzen. In dieses Bitfeld wird ein Pegeldifferenzwert eingetragen, der angibt, welche Veränderungen des Wasserstandes in sechs Stunden nach Absendung der Hochwassermeldung zu erwarten ist. Der Vorzeichencode im Vorzeichencodefeld 16 gibt dann an, ob der Wert in dem Datenfeld 17 zu dem angegebenen Pegelstand im Datenfeld 17 der vorangegangenen Meldung vom Meldungstyp Hochwassermeldung - erste Sequenz hinzuzählen oder abzuziehen ist. Die angebene Zahl in dem Bitfeld 17 der Hochwassermeldung - zweite Sequenz muß dann im Empfänger mit fünf multipliziert werden, um zu dem eigentlichen Pegeldifferenzwert in Zentimeter zu gelangen. Wenn also z. B. in diesem Bitfeld der dezimale Wert 4 eingetragen ist, bedeutet das, daß der Pegelstand in sechs Stunden um 4 x 5 = 20 cm verändert sein wird. Mit sechs Bit läßt sich daher eine maximale Veränderung um 320 cm bei 5 cm Genauigkeit innerhalb von sechs Stunden angeben.
Das nachfolgende Vorzeichencodefeld 16 hat wiederum eine Breite von einem Bit. Daran schließt sich ein Datenfeld 24 für die Schwankungsbreite der Vorhersage an. Dieses besitzt eine Breite von drei Bitplätzen. Die Zahlenangabe in diesem Datenfeld 24 bedeutet, daß der vorhergesagte Wasserstand um die Zahlenangabe in diesem Bitfeld multipliziert mit 5 cm in eine bestimmte Richtung abweichen kann. Die Richtung wird dabei durch den Vorzeichencode im Vorzeichencodefeld 16 angegeben. Wenn in diesem Datenfeld 24 also die Dezimalzahl 2 eingetragen ist, bedeutet dies, daß der Wasserstand der Vorhersage um 10 cm nach oben oder nach unten schwanken kann, je nach Angabe in dem vorhergehenden Vorzeichencodefeld 16.
Die nachfolgenden Bitfelder gelten für eine zweite Vorhersage. Diese zweite Vorhersage macht Angaben über den voraussichtlichen Hochwasserstand in 24 Stunden nach Ausstrahlung der Hochwassermeldung. Dazu wird wieder ein Vorzeichencodefeld 16 und ein Datenfeld 17 für die
Pegeldifferenz übertragen. Das Vorzeichencodefeld besitzt wiederum nur eine Breite von einem Bitplatz und das Datenfeld für die Pegeldifferenz besitzt eine Breite von sieben Bitplätzen. Der in diesem Bitfeld eingetragene Wert muß erneut mit 5 cm multipliziert werden. Damit ist ein maximaler Wert von ± 640 cm Veränderung innerhalb von 24 Stunden in dieses Datenfeld eintragbar. Anschließend folgt wieder das Vorzeichencodefeld 16 und das Datenfeld für die Schwankungsbreite 24. Das Vorzeichencodefeld 16 besitzt wieder eine Breite von 1 Bit und das Datenfeld für die
Schwankungsbreite besitzt wiederum eine Breite von drei Bit. Die Verhältnisse sind genau wie bei der Vorhersagemeldung für sechs Stunden nach Ausstrahlung der Hochwassermeldung. Durch Pfeile ist wiederum angegeben, welche Angaben in der vollständigen Hochwassermeldung aus den Bitfeldern des
Meldungstyps Hochwassermeldung - zweite Sequenz stammen. Zusätzlich kann in der vollständigen über eine Anzeigeeinheit ausgegebenen Hochwassermeldung jeweils das Datum und die jeweilige Uhrzeit für die Vorhersagen für 6 Stunden bzw. 24 Stunden nach Ausstrahlung der Meldung mitdargestellt werden. Das Datum der Vorhersagemeldungen wird dann aus dem aktuellen Datum und der Angabe im Datenfeld 23 der Hochwassermeldung - erste Sequenz durch Addition von 6 bzw. 24 Stunden berechnet. Ebenfalls wird so die Angabe für die Uhrzeit berechnet. Da in der Datengruppe 4 des Radiodatensystems bereits von den meisten Sendern die aktuelle Uhrzeit mitübertragen wird, muß in der EmpfangsVorrichtung nicht unbedingt eine interne Uhr vorhanden sein. Es reicht eine Auswerteschaltung zur Auswertung der RDS-Datengruppe 4.
In Figur 4 ist die Zusammensetzung einer Meldung vom Meldungstyp Höchststandmeldung dargestellt. Mit der Bezugszahl 12 ist wiederum das Meldungstypcodefeld bezeichnet. Das Feld besitzt auch hier eine Breite von fünf Bitplätzen. Mit der Bezugszahl 13 ist ein Ortscodefeld bezeichnet. Dieses besitzt hier eine Breite von zehn Bitplätzen. Mit der Bezugszahl 15 ist ein Datenfeld für den Pegelstand bezeichnet. Auch dieses Feld besitzt eine Breite von elf Bitplätzen, so daß der Höchststand bis zu 2047 cm über dem Normalwert angegeben werden kann. Daran schließt sich ein Datenfeld 23 für die Uhrzeit, zu dem der Höchststand zu erwarten ist, an. Das Feld besitzt eine Breite von fünf Bit. Damit sind 32 verschiedene Angaben möglich. Es werden also die 24 vollen Stunden sicher damit abgedeckt. Zusätzlich können noch 8 Zeitangaben codiert mit dem Datenfeld 23 angegeben werden. Schließlich folgt noch das Datenfeld 25. In dieses Datenfeld wird die Anzahl derjenigen Tage eingetragen, die ab der Ausstrahlung der Höchststandsmeldung bis zum voraussichtlichen Höchststand des Hochwassers vergehen werden. Das Datenfeld 25 besitzt eine Breite von drei Bit. Damit kann der Höchststand bis zu acht Tagen nach Übertragung der Meldung vorhergesagt werden. Das Bitfeld 26 betrifft ein Leerfeld, die dortigen Bits werden nicht benutzt. Dieses Feld besitzt eine Breite von drei Bitplätzen. Das Datum für den Höchststand wird aus der übertragenen Anzahl der Tage im Datenfeld 25 und im aktuellen Datum errechnet. Dabei kann das aktuelle Datum wieder aus der RDS-Datengruppe 4 entnommen werden. Durch Pfeile ist wiederum dargestellt, wie die einzelnen Informationen in den Bitfeldern der Meldung zur vollständigen Hochwassermeldung zusammengesetzt werden.
In Figur 5 bezeichnet die Bezugszahl 30 eine Sendestation. Dort fließen die Informationen der Hochwassermeldezentren
zusammen und es werden die
Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen zusammengesetzt. Schließlich wird der kontinuierliche Datenstrom mit den Datengruppen, die die Schiffahrt- und Wasserstraßenmeldungen beinhalten, über den Sender abgestrahlt. Wird hierzu das Radiodatensystem benutzt, werden die Meldungen im UKW-Rundfunk übertragen. Zum Empfang dieser Meldungen reicht dann eine einfache Stabantenne aus. Die Empfangsvorrichtung hat dann den folgenden Aufbau, wie auch in Figur 5 dargestellt. Mit der Bezugszahl 31 ist eine Abstimm- und Empfangseinheit bezeichnet. Es handelt sich hier beispielsweise um einen UKW-Tuner. Mit der Bezugszahl 32 ist ein NF-Verstärker bezeichnet. Dieser verstärkt das demodulierte Radiosignal und speist den Lautsprecher 33. Über diesen Zweig wird also das Tonsignal des
Rundfunksenders bearbeitet und ausgegeben. Die Abstimm- und Empfangseinheit 31 gibt ein demoduliertes MPX-Signal an die Decoderschaltung 34. Die Decoderschaltung kann insbesondere als RDS-Decoder ausgebildet sein. Mit ihr wird aus dem MPX-Signal der kontinuierliche Datenstrom gewonnen. Gegebenenfalls können hier auch Verarbeitungsstufen enthalten sein, die bestimmte Datengruppen des Datenstroms bereits auswerten und dementsprechende Informationen zur Ausgabeeinheit 36 weiterleiten. Mit der Bezugszahl 35 ist eine Auswerteeinheit bezeichnet. Die Auswerteeinheit 35 analysiert den Datenstrom der von der Decoderschaltung 34 ausgegeben wird. Die Auswerteschaltung setzt dann diejenigen Datengruppen, die Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen enthalten, so um, daß eine lesbare Meldung zur Ausgabeeeinheit 36 weitergegeben werden kann. Am geeignetesten für die Auswerteschaltung 35 ist eine Mikrorechneranordnung mit entsprechenden Speichereinheiten. In dem Mikrorechner wird dann ein geeignetes Auswerteprogramm abgearbeitet.
Die Auswerteeinheit 35 enthält in ihrem Speicher eine Rahmensatztabelle, eine Ortsdatenbank und eine Ereignistabelle. Die Ortsdatenbank ist in Figur 6 näher dargestellt. Sie enthält eine Spalte 40 für den Ortscode. Der Ortscode wird bei den Meldungen mitübertragen. Anhand des Ortscodes kann der Mikrorechner sofort die richtigen Angaben aus der Tabelle auswählen. Die Tabelle enthält weiterhin eine Spalte 41 für ein Typspezifizierung. Die Typspezifizierung gibt die möglichen Hierachiestufen an, der Zusammenhang zwischen ihnen wird durch Referenzen angegeben. Über die Typspezifizierung wird festgelegt, ob die Ortsangabe im Extremfall einen ganzen Kontinent, das Staatsgebiet eines bestimmten Landes, ein Bundesland, ein bestimmtes Gewässer oder einen bestimmten Ort an einem Gewässer betrifft. Damit können gezielt Rahmensätze ausgewählt werden, die sich speziell auf ein bestimmtes Gewässer, Land, etc. beziehen.
Die Ortsdatenbank enthält weiter eine Spalte 42 für eine Subtypspezifizierung. Damit kann z. B. zwischen Staustufen oder Pegelstellen für bestimmte Orte unterschieden werden. Weiterhin ist in der Ortsdatenbank eine Spalte 43 für die Angabe des Eigennamens enthalten. Es wird der Eigenname eines Staates, eines Kontinentes, eines Bundeslandes, eines Gewässer sowie eines Ortes angegeben.
Weiterhin ist in der Ortsdatenbank eine Spalte 44 für einen ersten Normalwert und eine Spalte 45 für einen zweiten Normalwert vorgesehen. In die Spalte 44 kann z. B. für bestimmte Orte eine Angabe eingetragen werden, welcher Pegelstand für diesen Ort als Normal anzusehen ist. Die Angabe in der Spalte 45 kann sich z. B. auf eine Kilometerangabe beziehen, wobei diese z. B. angibt, an welchem Kilometerabschnitt der Ort in bezug auf die Quelle des Flusses liegt.
In Spalte 46 kann eine Referenzangabe zusätzlich eingefügt werden. In dieser Spalte kann für verschiedene Orte eingetragen werden, an welchem Gewässer dieser Ort liegt. Dies kann auf einfache Weise dadurch geschehen, daß in die Spalte der Ortscode für die entsprechende
Gewässerbezeichnung in der Ortsdatenbank eingetragen wird. Die Spalte 47 kann für eine zweite Referenzangabe in der Ortsdatenbank vorgesehen sein. Die zweite Referenzangabe bezieht sich dann auf das politische Gebiet, zu dem der jeweilige Ort gehört (z. B. Bundesland). Die Ortsdatenbank kann zusätzlich noch eine Spalte 48 für die Angabe des Nachfolgeortes enthalten. Darin wird der Ortscode des nächsten Ortes flußabwärts abgelegt. Entsprechend kann noch eine weitere Spalte 49 vorgesehen sein, in dem der Ortscode des Vorgängerortes eingetragen wird. Hier wird also der Ortscode des nächsten Ortes in Richtung flußaufwärts eingetragen. Diese Angaben sind sinnvoll, wenn die Orte eines Flusses nicht in richtiger Reihenfolge nacheinander in der Ortsdatenbank eingetragen sind. Außerdem werden dadurch nachträgliche Erweiterungen der Ortsdatenbank z.B. durch Hinzufügung einer neuen Pegelstelle ohne großen Aufwand möglich.
Als Beispiel sind in der Ortsdatenbank für den Ort Frankfurt drei Einträge unter verschiedenen Ortscodes vorgesehen. Die Einträge mit den Codenummern 00143 und 00144 sind in der Spalte 42 durch die Einträge Pegelstelle 1 und Pegelstelle 2 gesondert typisiert. An diesen Einträgen erkennt die Auswerteeinheit, daß die mit der Meldung übermittelten
Angaben sich auf Vorhersagen beziehen. Wenn in einer Meldung vom Meldungstyp Wasserstandsmeldung der Ortscode 00143 übermittelt wird, wertet die Auswerteeinheit die Angaben für den Pegelstand in dem Datenfeld für den Pegelstand 15 wie in den nachfolgenden Bitfeldern 16 und 17 für den
Vorzeichencode und die Pegeldifferenz aus. Die Angaben in dem Datenfeld 15 stellen eine Vorhersage für den 2. Tag nach der zuvor übermittelten Wasserstandsmeldung mit dem Ortscode 00142 dar. Entsprechend sind die Angaben in den Feldern 16 und 17 die Vorhersagewerte für den 3. Tag nach der Wasserstandsmeldung. Eine Wasserstandsmeldung mit dem Ortscode 00144 enthält dann die Vorhersagewerte für den 4. und 5. Tag nach der aktuellen Meldung. Der Zusammenhang zwischen den Meldungen ist durch den Offsetverweis gegeben.
Figur 7 ist ein Beispiel einer Ereignistabelle dargestellt. Diese besteht aus einer Spalte 55 für den Ereigniscode sowie aus einer Spalte 56 für das Störungsereignis.
Figur 8 zeigt eine Rahmensatztabelle. Sie enthält eine
Spalte 60 für den Meldungstypcode und eine Spalte 61 für den Rahmensatz.
Figur 9 zeigt eine grobe Programmstruktur für ein Programm für die Auswerteeinheit 35. Mit der Bezugszahl 65 ist ein Programmschritt bezeichnet, in dem die Auswerteeinheit den Datengruppencode der Datengruppen in dem kontinuierlichen Datenstrom 10 auswertet. Die Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen werden immer mit ein- und demselben Datengruppencode übertragen. Der Mikrorechner braucht nur diesen spezifischen Datengruppencode mit dem Datengruppencode der jeweils empfangenen Datengruppe zu vergleichen, um die für ihn relevanten Datengruppen auszuwählen. Im Programmschritt 66 werden dann die Informationen einer Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldung ausgewertet. Dazu wird der Meldungstypcode analysiert. Je nach Meldungstypcode müssen dann die einzelnen Bitfelder der Meldung unterschiedlich ausgewertet werden. Dies ist aber anhand der Figuren 1 - 4 bereits erläutert worden, so daß hierauf im folgenden nicht näher eingegangen wird. Im
Programmschritt 67 findet dann die Satzgenerierung statt. Dazu wählt der Mikrorechner aufgrund des Meldungstypcodes und Ortscodes den geeigneten Rahmensatz aus. Er vervollständigt den Rahmensatz mit den in der Meldung enthaltenen Informationen, wobei er hierzu die Ortsdatenbank und die Ereignistabelle benutzt. Der vollständige Satz wird schließlich an die Ausgabeeinheit 36 im Programmschritt 68 übermittelt. Anschließend findet wieder die Auswertung eines neuen Datengruppencodes wie im Programmschritt 65 statt. Es kann dann die nächste Meldung ausgewertet werden.
Im Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde vorausgesetzt, daß die Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen über das im UKW-Rundfunk bereits verwendete RDS-Übertragungsverfahren ausgestrahlt werden. Natürlich ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Auch im Mittelwellenrundfunkbereich existiert ein Übertragungsverfahren von digitalen Daten unter der Bezeichnung AMDS. Natürlich können die Schiffahrts-/Wasserstraßenmeldungen auch in diesem bzw. auch in einem anderen Frequenzbereich, z.B. DAB, GSM übertragen werden.
Die Empfangsvorrichtung muß nicht als Radiogerät ausgebildet sein. Es ist insbesondere möglich, die Komponenten Abstimm- und Empfangseinheit 31, Decoder 34 und Auswerteeinheit 35 auf einer Einsteckkarte für einen Personalcomputer zusammenzufassen. Die Ausgabe der Daten kann dann mit Hilfe des Personalcomputers über den Monitor geschehen. Auch ein Sprachausgabe ist möglich.