DE10037827B4

DE10037827B4 - Fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem

Info

Publication number: DE10037827B4
Application number: DE2000137827
Authority: DE
Inventors: Boris Prof. Dr. Kerner; Mario Dipl.-Inform. Aleksic; Andreas Dipl.-Inform. Haug; Hubert Dr. Rehborn
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2020-08-04
Also published as: DE10037827A1

Abstract

Fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem mit
– einem Verkehrsdatenspeicher (1),
– Fahrzeugort-Detektionsmitteln (3),
– einer Verkehrsrechnereinheit (2) und
– einer Anzeigeeinheit (4),
wobei
– im Verkehrsdatenspeicher (1) ganglinienartige Verkehrslagemuster abgespeichert sind und
– die Verkehrsrechnereinheit (2) zur Durchführung von Verkehrsprognosen ausgehend vom momentanen Fahrzeugort für einen diesen enthaltenden Verkehrsnetzbereich eingerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verkehrsprognose eine Berechnung optimaler Routen, die eine vorgebbare Kostenfunktion optimieren, vom detektierten momentanen Fahrzeugort (S) zu Netzknoten des Verkehrsnetzbereiches und eine Berechnung der zugehörigen Reisezeiten unter zeitrichtiger Verwendung der abgespeicherten Verkehrslagemuster und das Anzeigen der berechneten Routen- und/oder Reisezeitdaten und/oder davon abgeleiteter Prognosedaten umfasst
und dass die Verkehrsrechnereinheit (2) die Verkehrsprognosen ausgehend vom momentanen Fahrzeugort (S) mit zunehmender Entfernung von demselben mit niedrigerer vorgegebener Prognosemindestgenauigkeit durchführt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem mit einem Verkehrsdatenspeicher, Mitteln zur Detektion des aktuellen Fahrzeugortes, einer Verkehrsrechnereinheit und einer Anzeigeeinheit.
Alternativ zu solchen fahrzeugautonomen Verkehrsinformationssystemen, bei denen die Systemkomponenten sämtlich fahrzeugseitig angeordnet sind und daher ohne eine Verkehrszentrale auskommen, sind häufig zentralenbasierte Verkehrsinformationssysteme in Gebrauch, bei denen mindestens ein Teil der erforderlichen Verkehrsdatenverarbeitung in einer Verkehrszentrale erfolgt. In einer solchen Zentrale lässt sich ein zentraler Verkehrsrechner mit vergleichsweise hoher Rechenkapazität installieren. Üblicherweise dienen die Verkehrsinformationssysteme dazu, den aktuellen Verkehrszustand zu bestimmen und bevorzugt auch den zukünftigen Verkehrszustand zu prognostizieren und diese Informationen zur Zielführung, Routenwahl, Reisezeitschätzung etc. zu verwenden.
Zentralenbasierte Verkehrsinformationssysteme sind z.B. in den beiden älteren deutschen Patentanmeldungen DE 199 04 909 A1 und DE 100 13 603 A1 der Anmelderin, deren Inhalt hierin durch Verweis in vollem Umfang aufgenommen wird, und der dort genannten Literatur beschrieben. Ein generelles Problem zentralenbasierter Systeme besteht in der Notwendigkeit einer recht aufwendigen Datenkommunikation zwischen der Zentrale und den Fahrzeugen. Dieser Aufwand entfällt für fahrzeugautonome Verkehrsinformationssysteme. Ein Problempunkt der fahrzeugautonomen Systeme liegt hingegen in der gegenüber zentralenbasierten Systemen begrenzten Rechenkapazität der fahrzeugseitig installierten Verkehrsrechnereinheit.
Herkömmliche fahrzeugautonome Systeme beschränken sich daher meist auf relativ einfache und entsprechend in ihrer Aussagekraft beschränkte Methoden, bei denen es typischerweise nur um eine Navigationshilfe oder Generierung von Routenempfehlungen auf der Basis einer abgespeicherten digitalen Wegenetzkarte ohne Berücksichtigung von Verkehrslagedaten geht. Wenn Verkehrslagedaten berücksichtigt werden sollen, werden diese in bekannten Systemen üblicherweise vollständig oder teilweise extern generiert und dem Fahrzeug z.B. über Autoradio oder einen anderen Kommunikationskanal zur Verfügung gestellt.
Aus der deutschen Patentanmeldung DE 198 56 704 A1 der Anmelderin, ist ein fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem mit einem Verkehrsdatenspeicher, mit Fahrzeugort-Detektionsmitteln, mit einer Verkehrsrechnereinheit und mit einer Anzeigeeinheit bekannt. Die Verkehrsrechnereinheit ist zur Durchführung von Verkehrsprognosen ausgehend vom aktuellen Fahrzeugort für einen Verkehrsnetzbereich nach zeitoptimierten Kriterien eingerichtet. Diese wurde zur Bildung des Oberbegriffes des Anspruchs 1 herangezogen.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines fahrzeugautonomen Verkehrsinformationssystems zugrunde, das einerseits mit einer fahrzeugseitig problemlos implementierbaren Verkehrsrechnerkapazität auskommt und andererseits vergleichsweise zuverlässige Verkehrsinformationen liefert, für deren Generierung auch Prognosedaten über die während einer Fahrt später zu erwartende Verkehrslage auf dem vom jeweiligen Fahrzeug befahrbaren Wegenetz berücksichtigt werden.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines fahrzeugautonomen Verkehrsinformationssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei diesem System sind zum einen im Verkehrsdatenspeicher ganglinienartige Verkehrslagemuster abge speichert, worunter zeit- und ortsabhängige Schätzdaten über einen oder mehrere, für die Verkehrslage indikative Verkehrsparameter zu verstehen sind, z.B. Schätzdaten über die zu erwartenden, mittleren Reisezeiten auf den Streckenkanten zwischen je zwei Wegenetzknoten zum entsprechenden Zeitpunkt. Zum anderen ist die fahrzeugseitige Verkehrsrechnereinheit zur Durchführung von Verkehrsprognosen dergestalt eingerichtet, dass sie ausgehend vom aktuellen Fahrzeugort optimale Routen zu Netzknoten eines den aktuellen Fahrzeugort enthaltenden Verkehrsnetzbereiches ermittelt und dabei von den abgespeicherten Verkehrslagemustern zeitrichtig Gebrauch macht, d.h. für jeden potentiellen Streckenabschnitt einer Route werden diejenigen Daten bzw. Verkehrslagemuster herangezogen, die für diesen Streckenabschnitt zum dortigen Ankunftszeitpunkt gelten. Unter einer "optimalen" Route ist hierbei eine Route zu verstehen, für die eine vorgebbare Kostenfunktion einen Extremwert, z.B. ein Minimum, annimmt. Typischerweise verwendete Kostenfunktionen sind die benötigte Reisezeit, die Routenlänge und/oder der Kraftstoffverbrauch. Für weitere Details eines solchen zeitrichtig von Verkehrslagedaten Gebrauch machenden Routensuchverfahrens kann auf die diesbezüglichen Erläuterungen in den beiden oben genannten, älteren deutschen Patenanmeldungen der Anmelderin verwiesen werden.
Das erfindungsgemäße System ermöglicht somit fahrzeugautonom ohne zwingende Notwendigkeit einer Verkehrszentrale das Anzeigen speziell der für den Fahrer des jeweiligen Fahrzeugs momentan relevanten Verkehrssituation wenigstens im Umfeld des aktuellen Fahrzeugstandorts. Die gelieferten Informationen basieren auf einer Verkehrsprognose unter zeitrichtiger und ortsspezifischer Verwendung der fahrzeugseitig abgespeicherten, ganglinienartigen Verkehrslagemuster, wodurch bei gegebener, fahrzeugseitig vorhandener Verkehrsrechnerkapazität eine vergleichsweise hohe Zuverlässigkeit und gute Genauigkeit für die prognostizierte Verkehrslage erzielbar ist. Durch die Verwendung des momentanen Fahrzeugortes als Startpunkt, von dem ausgehend die Verkehrssituation mindestens für ein Umfeld ausrei chender Größe prognostiziert wird, liegen sehr rasch die für den Fahrer am betreffenden Fahrzeugort besonders relevanten Verkehrsinformationen vor, wobei die Prognose je nach Bedarf auf eine gewisse, z.B. variabel vorgebbare Prognoseentfernung und/oder Prognoserichtung begrenzt werden oder sukzessive das gesamte vorgegebene Verkehrswegenetz erfassen kann. Bei diesem System wird mit zunehmender Entfernung vom aktuellen Fahrzeugort die Genauigkeit, mit welcher die Verkehrsrechnereinheit die Verkehrsprognose durchführen soll, herabgesetzt, wodurch sich Rechenaufwand einsparen lässt, ohne dass dies merklich stört, da sich der Fahrer im Allgemeinen zunächst primär für die Verkehrslage in der näheren Umgebung interessiert, die er mit dem Fahrzeug in gewisser Zeit erreichen kann, um dann gegebenenfalls später erneut eine Prognose mit dem dann aktuellen Fahrzeugort als Startort durchzuführen, wenn es sich um eine längere Fahrt handelt.
Bei einem nach Anspruch 2 weitergebildeten System ermittelt die Verkehrsrechnereinheit geschätzte mittlere Reisezeiten vom aktuellen Fahrzeugort zum jeweiligen Netzknoten und vergleicht diese mit vorgegebenen Reisezeiten für freien, ungestörten Verkehr. Letztere können z.B. im Verkehrsdatenspeicher für die einzelnen Streckenkanten abgelegt sein. Wenn die prognostizierte Reisezeit um mehr als ein vorgebbares Maß von der vorgegebenen Reisezeit für freien Verkehr abweicht, schließt die Verkehrsrechnereinheit auf eine Verkehrsstörung, wie einen Stau, auf dem betreffenden Streckenabschnitt. Auf diese Weise können dem Fahrer im Rahmen der Verkehrsinformationsanzeige auch Lage und Ausdehnung von Verkehrsstörungen angezeigt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 startet das System eine Verkehrsprognose selbsttätig wenigstens beim Starten des Fahrzeugs, so dass dem Fahrer bei Fahrtbeginn automatisch die für ihn relevanten Verkehrsinformationen angezeigt werden, ohne dass er hierzu das System eigens aktivieren muss.
Bei einem nach Anspruch 4 weitergebildeten System ist die Vorgabe eines Zielortes vorgesehen, woraufhin dann die Verkehrsprognose richtungsbezogen durchgeführt wird, d.h. mit einem Schwerpunkt in Richtung des Zielortes, und wenigstens die zum Zielort führende, bei der Verkehrsprognose ermittelte optimale Route angezeigt wird. Für das Erreichen des Zielortes unplausible Routen können dann von vornherein unberücksichtigt bleiben, was den Rechenaufwand verringert.
Ein nach Anspruch 5 weitergebildetes System ermöglicht eine optische Anzeige des berücksichtigten Verkehrsnetzbereiches in graphischer Kartenform mit Hilfe einer fahrzeugseitig abgelegten digitalen Wegenetzkarte. Auf dieser optisch angezeigten Karte können dann die für den Fahrer interessanten, durch die Verkehrsprognose ermittelten Verkehrsinformationen ortsbezogen angezeigt werden. Bei bekanntem Zielort können zudem die ermittelte optimale Route und bei Bedarf Alternativrouten mit den zugehörigen Ankunfts- oder Verlustzeiten angezeigt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung hinsichtlich möglicher Darstellungsarten der von der Verkehrsrechnereinheit prognostizierten Reisezeiten sind im Anspruch 6 angegeben, speziell in textueller Form oder durch Sprachausgabe oder graphisch in einer Wegenetzkarte z.B. mit Hilfe von Äquidistanzlinien, Ankunftszeitangaben an Netzknoten oder Streckenkanten oder farblich abgesetzten Reisezeitzonen.
Ein nach Anspruch 7 weitergebildetes System nimmt eine jeweils neue Verkehrsprognose, bei der es sich auch um eine Verfeinerung einer schon durchgeführten Prognose handeln kann, selbsttätig nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitdauer oder nach Zurücklegen einer vorgebbaren Wegstrecke seit dem Durchführen der letzten Prognose vor, so dass sich der Fahrer nicht um eine Aktualisierung der angezeigten Verkehrsinformationen während einer Fahrt kümmern braucht.
Ein nach Anspruch 8 weitergebildetes System ermöglicht eine Aktualisierung der im Verkehrsdatenspeicher abgelegten, ganglinienartigen Verkehrslagemuster durch fahrzeugextern z.B. über Rundfunk oder das Internet gelieferte Verkehrsinformationen. Dadurch können die fahrzeugseitig zur Prognose benutzten ganglinienartigen Verkehrslagemuster von Zeit zu Zeit Änderungen der Verkehrsverhältnisse auf dem betrachteten Verkehrswegenetz berücksichtigen.
In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 ist ein sukzessives Anzeigen der Verkehrsprognoseergebnisse vorgesehen, so dass der Systemnutzer sehr rasch die für ihn momentan besonders wichtigen Prognoseinformationen über die nähere Fahrzeugumgebung erhält und dann sukzessiv über die Verkehrsverhältnisse in zunehmender Entfernung vom momentanen Fahrzeugort informiert wird.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
1 eine schematische Blockdiagrammdarstellung eines fahrzeugautonomen Verkehrsinformationssystems mit richtungsunabhängiger Verkehrsprognose und Verkehrsinformationsdarstellung,
2 eine Darstellung eines den momentanen Fahrzeugort enthaltenden Teils eines Verkehrswegenetzes zur Veranschaulichung eines vom Verkehrsinformationssystem verwendeten Routensuchverfahrens,
3 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise des Systems von 1,
4 eine schematische Darstellung entsprechend 1, jedoch für ein System mit Zielortvorgabe und entsprechen der richtungsbezogener Verkehrsprognose einschließlich Zielort-Routenfindung,
5 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise des Systems von 4,
6 eine schematische Darstellung entsprechend 4, jedoch für ein System mit externer Aktualisierung abgespeicherter Verkehrsdaten,
7 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise des Systems von 6,
8 eine Straßenkartendarstellung auf einem Bildschirm des Verkehrsinformationssystems mit Anzeige prognostizierter Staubereiche,
9 eine Ansicht entsprechend 8, jedoch mit zusätzlicher Anzeige von Äquidistanzlinien prognostizierter Reisezeiten,
10 eine Ansicht entsprechend 8, jedoch mit zusätzlicher Anzeige von voraussichtlichen Ankunftszeiten und der Prognosewahrscheinlichkeit für die prognostizierten Staubereiche,
11 eine Ansicht entsprechend 8, jedoch für ein System mit Zielortvorgabe und zusätzlicher Anzeige einer optimalen Route.
1 zeigt schematisch den Aufbau und die Funktion eines ersten Beispiels des erfindungsgemäßen fahrzeugautonomen Verkehrsinformationssystems. Das System beinhaltet einen Verkehrsdatenspeicher 1, in welchem Verkehrslagemuster, oder kurz Verkehrsmuster, in Form sogenannter Ganglinien mit Bezug auf ein betrachtetes Verkehrswegenetz, wie ein Straßennetz, abgespeichert sind, das in Form einer sogenannten digitalen Karte ebenfalls im Speicher 1 abgelegt ist. Des weiteren beinhaltet das System eine Verkehrsrechnereinheit 2, die zur Durchführung von Verkehrsprognosen eingerichtet ist, speziell in Form einer kostenfunktionsoptimierenden Auswahl der zu erwartenden, mittleren Streckenkanten-Reisezeiten in Abhängigkeit von dem aktuellen Fahrzeugort, der aktuellen Zeit und den jeweiligen Netzknoten-Ankunftszeiten entsprechend den Gangliniendaten, wobei sie ausgehend vom momentanen Fahrzeugort als dem Startort und vom momentanen Zeitpunkt als dem Startzeitpunkt mittels eines verkehrsabhängigen Routensuchverfahrens eine optimale Route vom Startort zu jeder Stre ckenkante des gesamten betrachteten Verkehrsnetzes oder eines den Startort enthaltenden Teilbereichs desselben berechnet und den zugehörigen Streckenkanten-Ankunftszeitpunkt bestimmt. Als Optimierungskriterium dient hierbei eine vorgebbare Kostenfunktion, vorzugsweise die benötigte Reisezeit, alternativ oder zusätzlich können aber auch z.B. die Streckenlänge und/oder der Kraftstoffverbrauch als Kostenfunktionen verwendet werden.
Die im Verkehrsdatenspeicher 1 abgelegten Daten enthalten in den Gangliniendaten die für die Streckenkanten zum jeweiligen Zeitpunkt als im Mittel gültig angenommenen, verkehrsabhängigen Kostenfunktionswerte als entsprechendes Kostenfunktionswertmuster, aus dem dann jeweils zeit- und ortsrichtig für jede Streckenkante der zum ermittelten Ankunftszeitpunkt gehörige Kostenfunktionswert von der Verkehrsrechnereinheit 2 zum Konstruieren der optimalen Routen vom aktuellen Fahrzeugort zu den einzelnen Netzknoten herangezogen wird. Dazu erhält die Verkehrsrechnereinheit 2 die benötigten Informationen über den aktuellen Fahrzeugort, die aktuelle Uhrzeit und, zur zusätzlichen Berücksichtigung der üblicherweise je nach Tagestyp unterschiedlichen Verkehrsverhältnisse, den Tagestyp, wie Wochentag oder Sonn-/Feiertag, von entsprechenden herkömmlichen Detektionsmitteln 3 zur Detektion des momentanen Fahrzeugortes, der aktuellen Uhrzeit und des aktuellen Tagestyps. Bezüglich der Details eines solchen Routensuchverfahrens kann auf die beiden oben erwähnten, älteren deutschen Patentanmeldungen, insbesondere auf die DE 199 04 909 A1 , verwiesen werden.
In 2 ist in einer Verkehrsnetz-Ausschnittansicht das vom aktuellen Fahrzeugort S startende Routensuchverfahren in seinem Ergebnis veranschaulicht, wobei siebzehn Streckenkanten p = 1, ..., 17 gezeigt sind, die je zwei als schwarze Punkte dargestellte Netzknoten miteinander verbinden. Ausgehend vom Startort S zum Startzeitpunkt t₀ werden anhand der gewählten Kostenfunktion sukzessive die optimalen Routen zu jedem Netzknoten und die sich für die optimalen Routen ergebenden Reisezeiten R_i für das Befahren der jeweiligen Streckenkante i (i = 1, 2, ...) er mittelt. Dabei wird für die Ermittlung der Reisezeit R_i für die jeweilige Streckenkante i zeitrichtig vom ermittelten Ankunftszeitpunkt t^(j) ausgegangen, zu dem das Fahrzeug gemäß der bislang ermittelten optimalen Routen am Netzknoten zu Beginn der betreffenden Streckenkante i ankommt.
Nachdem die Verkehrsrechnereinheit 2 auf diese Weise gebietsbezogen ausgehend vom aktuellen Fahrzeugort auf der Grundlage der abgespeicherten Ganglinien für die Streckenkanten innerhalb eines mehr oder weniger großen Verkehrsnetzbereichs um den Fahrzeugort S die zu erwartenden Reisezeiten gemäß ermittelter optimaler Routen bestimmt hat, vergleicht sie diese prognostizierten Reisezeiten mit vorgegebenen Reisezeiten, die auf den Streckenkanten unter der Bedingung freien Verkehrs zu erwarten sind. Tritt hierbei eine Differenz auf, die ein vorgebbares Maß überschreitet, wird auf das Vorhandensein einer Verkehrsstörung, insbesondere eines Staus, geschlossen.
Die solchermaßen von der Verkehrsrechnereinheit 2 unter Verwendung einer fahrzeugautonom durchgeführten Verkehrsprognose gewonnenen Verkehrsinformationen werden dann dem Fahrzeugführer auf einer optischen Anzeigeeinheit 4 graphisch und/oder textuell angezeigt, bei der es sich insbesondere um einen Bildschirm handeln kann.
3 veranschaulicht blockdiagrammatisch die oben erläuterte Arbeitsweise des Systems von 1 an einem konkreten Beispiel. Wie dort gezeigt, umfasst das Fahrzeug Mittel zur Bestimmung der Uhrzeit und des Datums und damit des Tagestyps sowie einen GPS-Empfänger zur Bestimmung des momentanen Fahrzeugortes. Der Verkehrsdatenspeicher ist z.B. ein CD-ROM-Speicher mit CD-Laufwerk, in welches CD-ROMs mit den benötigten, orts- und zeitabhängigen Verkehrsmustern bzw. Ganglinien geladen werden können. Die Verkehrsrechnereinheit generiert dann in der geschilderten Weise ausgehend vom momentanen Fahrzeugort S und dem aktuellen Zeitpunkt durch die gangliniengestützte Verkehrsprognose Verkehrsinformationen für ein ausreichend großes Um feld um den aktuellen Fahrzeugort S und zeigt dann auf dem Bildschirm 4 den betrachteten Verkehrsnetzbereich als Straßenkarte zusammen mit voraussichtlichen Ankunftszeiten für wenigstens einen Teil der Netzknoten an, anhand derer der Fahrer abschätzen kann, zu welcher Uhrzeit er voraussichtlich am betreffenden Ort ankommen könnte.
Zusätzlich ermittelt die Verkehrsrechnereinheit für den jeweiligen Netzknoten die Differenz zwischen der prognostizierten Reisezeit und der vorgegebenen Reisezeit im freien Verkehr, wie in 3 durch eine entsprechende Tabelle 5 repräsentiert. Bei zu starker Abweichung wird auf das Vorliegen eines Staubereichs auf der oder den Streckenkanten vor dem betreffenden Netzknoten geschlossen, und solche Stauobjekte werden dann auf einem Staumonitor angezeigt, bei dem es sich ebenfalls um den Bildschirm 4 handeln kann, d.h. die Stauobjekte werden dann in die angezeigte Straßenkarte eingeblendet. Im Beispiel von 3 weicht die prognostizierte Reisezeit von der Reisezeit im freien Verkehr an vier, mit C, D, G bzw. H bezeichneten Kanten von der Reisezeit im freien Verkehr ab, speziell um drei oder mehr Minuten, so dass dort Stauobjekte angezeigt werden, während für vier weitere Kanten, mit A, B, E bzw. F bezeichnet, keine Abweichung vorliegt und daher auf störungsfreien Verkehr geschlossen werden kann.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im wesentlichen dem System von 1 entspricht, wobei für funktionell äquivalente Komponenten dieselben Bezugszeichen verwendet sind. Im Unterschied zum System von 1 ist beim System von 4 die Verkehrsrechnereinheit 2 auch darauf ausgelegt, bei Angabe eines Fahrziels das Routensuchverfahren zusätzlich und ergänzend zum System von 1 richtungsbezogen durchzuführen. Dadurch können Routen bzw. Streckenkanten, die für das Erreichen des vorgegebenen Zielortes unplausibel sind, d.h. in jedem Fall zu ungünstigeren Routenverläufen führen als andere, in einem zum Zielort weisenden Richtungssektor liegende Routen, aus der Routenberechnung ausgeklammert werden, was Rechenaufwand einspart.
Die Arbeitsweise des Systems von 4 ist in 5 veranschaulicht und entspricht im wesentlichen derjenigen, wie sie in 3 für das System von 1 veranschaulicht ist, mit der Ausnahme, dass die Anzeige der Straßenkarte richtungsbezogen so erfolgt, dass darin der momentane Fahrzeugort und der Zielort erscheinen und die als optimal ermittelte Route R₀ zusätzlich angezeigt wird, wie in 5 in der Detailbildschirmansicht 4a unten rechts wiedergegeben. Dort sind zusätzlich die ermittelten Staubereiche als dicke Streckenbalken zusammen mit ihrer Prognosewahrscheinlichkeit angegeben, d.h. mit der Wahrscheinlichkeit, welche die Verkehrsprognose für das Auftreten des betreffenden Staubereiches ermittelt.
6 zeigt eine dritte erfindungsgemäße Systemrealisierung, wobei für funktionell denjenigen der beiden ersten Ausführungsbeispiele entsprechende Komponenten wiederum gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Das System von 6 ermöglicht zusätzlich zu den Funktionalitäten des Systems von 4 eine Aktualisierung der abgelegten Verkehrsmuster bzw. Ganglinien über eine externe Schnittstelle 5, über die es von außerhalb des Fahrzeugs generierte und gelieferte Verkehrs- bzw. Wegenetzdaten empfangen kann. Diese Verkehrsinformationen können solche über verkehrsrelevante Ereignisse sein, z.B. Baustellen, Veranstaltungen oder Sperrungen, für die dann fahrzeugseitig neue ganglinienartige Verkehrslagemuster erstellt werden und entsprechende bestehende ersetzen. Die Verkehrsinformation kann eine aktuelle Information über eine Verkehrsstörung und/oder eine direkte Angabe der verkehrsrelevanten Eigenschaften der Baustellen, Veranstaltungen oder Sperrungen sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die Verkehrsinformation auch direkt ein ganglinienartiges Verkehrslagemuster sein, das zu einer Baustelle, Veranstaltung oder Sperrung gehört. Das Speichersystem ist geeignet flexibel ausgelegt, um entweder verkehrsrele vante Ereignisse oder ganglinienartige Verkehrslagemuster als fahrzeugexterne Information verarbeiten zu können.
7 zeigt die Arbeitsweise des Systems von 6, die im wesentlichen derjenigen der beiden zuvor erläuterten Ausführungsformen entspricht, mit der Ausnahme, dass die z.B. auf CD-ROM gespeicherten Verkehrsmuster bzw. Ganglinien anhand der oben erwähnten, externen Verkehrsinformationen aktualisiert werden, die über eine Internetverbindung 6 in das fahrzeugseitige System geladen werden können und von irgendeiner fahrzeugexternen Stelle in herkömmlicher Weise generiert und über das Internet verfügbar gemacht werden.
In den 8 bis 11 sind verschiedene Anzeigemöglichkeiten der durch das erfindungsgemäße Verkehrsinformationssystem mittels gebietsbezogener, gangliniengestützter Verkehrsprognose generierten Verkehrsinformationen an einem Bildschirm unter Verwendung einer digitalen Kartendarstellung veranschaulicht. 8 zeigt ein Beispiel, bei welchem dem Fahrer lediglich Lage und Ausdehnung prognostizierter Staubereiche ST1 bis ST7 auf der am Bildschirm erscheinenden Straßenkarte angezeigt werden.
9 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem zusätzlich zu den Staubereichen ST1 bis ST7 prognostizierte Reisezeiten in Form von zeitlichen Äquidistanzlinien auf der Karte angezeigt werden. So beschreibt eine erste, innerste Äquidistanzlinie D1 den Bereich, den das Fahrzeug voraussichtlich innerhalb von fünf Minuten erreichen kann. Eine zweite Äquidistanzlinie D2 beschreibt den Bereich, den das Fahrzeug innerhalb von zehn Minuten erreichen kann. Eine dritte Äquidistanzlinie D3 umfasst den innerhalb von 30 Minuten vom Fahrzeug erreichbaren Bereich, und eine vierte Äquidistanzlinie D4 umschreibt das vom Fahrzeug voraussichtlich innerhalb von 45 Minuten erreichbare Gebiet. Bei Bedarf kann auch eine unterschiedliche Farbgestaltung der verschiedenen Zonen vorgesehen sein.
Im Beispiel von 10 werden zu den einzelnen Staubereichen ST1 bis ST7 die voraussichtliche Ankunftszeit und die Wahrscheinlichkeit eingeblendet, mit der die Verkehrsprognose das Auftreten des betreffenden Staus annimmt.
11 zeigt ein Beispiel mit Angabe des Zielortes, bei dem zusätzlich zu den Anzeigeinformationen gemäß 10 die ermittelte optimale Route R_opt vom Startort S zum Zielort eingeblendet wird. Bei Bedarf kann zusätzlich die Anzeige von einer oder mehreren ermittelten Alternativrouten zusammen mit den zugehörigen Ankunfts- oder Verlustzeiten vorgesehen sein, wobei letztere die voraussichtliche zeitliche Verzögerung gegenüber der optimalen Route repräsentieren.
Alternativ zu der grafischen Darstellung aller anzuzeigenden, generierten Verkehrsinformationen, wie in den Beispielen der 8 bis 11, kann wenigstens ein Teil derselben bei Bedarf durch Sprachausgabe oder textuell optisch wiedergegeben werden, z.B. in Tabellen- oder Listenform.
Die Durchführung eines jeweiligen Verkehrsprognosevorgangs wird bevorzugt vom System automatisch beim Starten des Fahrzeugs aktiviert, so dass dann dem Fahrer bei Fahrtbeginn am Bildschirm oder einer anderen Anzeigeeinheit die für ihn relevanten, fahrzeugautonom generierten Verkehrsinformationen jedenfalls für die nähere Fahrzeugumgebung vorliegen. Dabei werden die Prognoseergebnisse bevorzugt jeweils sofort nach Erhalt angezeigt, d.h. die Informationsanzeige baut sich sukzessiv entsprechend dem schrittweisen Fortschreiten des Prognoseverfahrens ausgehend vom Fahrzeugort zu immer größeren Entfernungen bzw. immer näher zum Zielort auf.
Wenn Rechenaufwand eingespart bzw. die für die Prognose benötigte Zeitdauer verkürzt werden soll, kann vorgesehen sein, die für die Verkehrsprognose geforderte Genauigkeit ausgehend vom momentanen Fahrzeugort mit zunehmender Entfernung geringer werden zu lassen, was gut mit der Tatsache korrespondiert, dass die Wichtigkeit der Informationen für das Fahren mit dem eigenen Fahrzeug im Allgemeinen mit größerer Entfernung abnimmt, da sich das Fahrzeug zunächst im näheren Umfeld bewegt und weiter entfernte Gebiete erst später erreichen kann. Zu solchen späteren Zeitpunkten kann gegebenenfalls eine neue Prognose aktiviert werden. Dazu ist bevorzugt vorgesehen, eine Neuberechnung oder Verfeinerung der Verkehrsprognose während einer Fahrt in vorgebbaren Zeitabständen oder immer nach Zurücklegen einer vorgebbaren Wegstrecke vom System selbsttätig durchführen zu lassen, so dass der Fahrer immer die für ihn momentan interessanten Verkehrsinformationen aktuell angezeigt bekommt, ohne dass er sich um diese Aktualisierung kümmern muss.

Claims

Fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem mit – einem Verkehrsdatenspeicher (1), – Fahrzeugort-Detektionsmitteln (3), – einer Verkehrsrechnereinheit (2) und – einer Anzeigeeinheit (4), wobei – im Verkehrsdatenspeicher (1) ganglinienartige Verkehrslagemuster abgespeichert sind und – die Verkehrsrechnereinheit (2) zur Durchführung von Verkehrsprognosen ausgehend vom momentanen Fahrzeugort für einen diesen enthaltenden Verkehrsnetzbereich eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrsprognose eine Berechnung optimaler Routen, die eine vorgebbare Kostenfunktion optimieren, vom detektierten momentanen Fahrzeugort (S) zu Netzknoten des Verkehrsnetzbereiches und eine Berechnung der zugehörigen Reisezeiten unter zeitrichtiger Verwendung der abgespeicherten Verkehrslagemuster und das Anzeigen der berechneten Routen- und/oder Reisezeitdaten und/oder davon abgeleiteter Prognosedaten umfasst und dass die Verkehrsrechnereinheit (2) die Verkehrsprognosen ausgehend vom momentanen Fahrzeugort (S) mit zunehmender Entfernung von demselben mit niedrigerer vorgegebener Prognosemindestgenauigkeit durchführt.
Fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrsrechnereinheit (2) die prognostizierten Reisezeiten mit vorgebbaren Reisezeiten für freien Verkehr vergleicht und im Fall, dass die Differenz ein vorgebbares Maß überschreitet, auf das Vorhandensein einer Verkehrsstörung schließt.
Fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrsrechnereinheit (2) selbsttätig eine Verkehrsgrognose beim Starten des Fahrzeugs aktiviert.
Fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass – Mittel zur Zielorteingabe vorgesehen sind und die Verkehrsrechnereinheit bei Eingabe eines Zielortes die Verkehrsprognose richtungsbezogen in Richtung des Zielortes durchführt und – die Verkehrsrechnereinheit (2) wenigstens die zum Zielort führende, bei der Verkehrsprognose ermittelte optimale Route an der Anzeigeeinheit (4) anzeigt.
Fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (4) einen Bildschirm umfasst, auf dem die von der Verkehrsrechnereinheit (2) durch die Verkehrsprognose berechneten Daten zusammen mit einer zugehörigen Wegenetzkarte angezeigt werden.
Fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrsrechnereinheit (2) durch die Verkehrsprognose berechnete Reisezeitdaten an der Anzeigeeinheit (4) optisch in textueller Form und/oder grafisch anhand einer Kartendarstellung des zugehörigen Verkehrsnetzbereiches und/oder durch Sprachausgabe anzeigt.
Fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrsrechnereinheit (2) selbsttätig jeweils nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitdauer oder nach Zurücklegen einer vorgebbaren Fahrstreckenlänge während einer Fahrt eine erneute Verkehrsprognose durchführt.
Fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittstelle (5) vorgesehen ist, über die fahrzeugextern erzeugte Verkehrsinformationen zur Aktualisierung der im Verkehrsdatenspeicher (1) abgespeicherten, ganglinienartigen Verkehrslagemuster zuführbar sind.
Fahrzeugautonomes Verkehrsinformationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrsrechnereinheit (2) die berechneten Routen- und/oder Reisezeitdaten und/oder die davon abgeleiteten Prognosedaten während eines Verkehrsprognosevorgangs sukzessiv jeweils sofort nach Erhalt an der Anzeigeeinheit (4) anzeigt.