ES2355130T3

ES2355130T3 - Procedimiento para la determinación de datos relativos a la situación del tráfico en una red de carreteras, y dispositivo terminal.

Info

Publication number: ES2355130T3
Application number: ES01992987T
Authority: ES
Inventors: Michael Alger
Original assignee: Vodafone Holding GmbH
Current assignee: Vodafone Holding GmbH
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2021-10-09
Also published as: AU2002221523A1; EP1330803A1; EP1330803B1; ATE491197T1; WO2002037444A1; DE50115737D1; DE10054375A1

Abstract

Procedimiento para la determinación de datos relativos a la situación del tráfico en una red de carreteras que está cubierta por una pluralidad de estaciones base de una red de radiotelefonía móvil celular, y en la cual se mueve una pluralidad de vehículos, que están equipados cada uno con un equipo terminal móvil en estado de funcionamiento para la red de radiotelefonía móvil, utilizándose los datos de servicio que se producen durante el funcionamiento del equipo terminal en contacto con las estaciones base para determinar el lugar de emplazamiento actual del respectivo equipo terminal, para lo cual - el equipo terminal se equipa con un mapa digital de la red de carreteras, que está formado por una pluralidad de puntos geográficos representativos del trazado de las vías de circulación o por unos tramos de trayecto discretos, correspondiéndole a cada uno de los puntos o tramos de trayecto unos valores característicos de parámetros de servicio de la red de radiotelefonía móvil, - el equipo terminal compara mediante un programa de software automáticamente los parámetros de servicio actuales existentes con los parámetros de servicio memorizados del mapa digital, determinando a partir de ahí en cada caso la posición de emplazamiento actual del equipo terminal, - el programa de software del equipo terminal determina repetidamente un valor representativo de la velocidad del vehículo, - el programa de software dispone de unos perfiles de circulación memorizados que son característicos de determinados tipos de carreteras, y mediante la comparación del perfil de conducción real del vehículo que se ha realizado, determina el tipo de carretera real por la que se ha circulado, con el fin de incrementar la precisión al realizar la determinación de la posición de emplazamiento, - el programa de software dispone de reglas memorizadas que incitan al equipo terminal en cada caso para que transmita a una central un mensaje a través del canal de datos de servicio de la red de radiotelefonía móvil en determinadas condiciones (es decir dependiente de los acontecimientos), conteniendo el mensaje por lo menos informaciones relativas al emplazamiento y a la velocidad del vehículo, y - la central evalúa los mensajes recibidos para determinar la situación del tráfico.

Description

La invención se refiere a un procedimiento para la determinación de datos relativos a la situación del tráfico en una red de carreteras, conforme al preámbulo de la reivindicación 1. La invención se refiere además a un equipo terminal para un procedimiento de esta clase.

Para la determinación de datos relativos a la situación del tráfico se emplean a menudo instalaciones fijas tales 5 como bucles de inducción o sensores a base de rayos infrarrojos, ultrasonido o rayos de radar. Pero también se conocen procedimientos en los que los vehículos que se desplazan dentro del tráfico de carretera se emplean ellos mismos para la determinación de datos, en el sentido de sensores móviles. Tales procedimientos se designan también como procedimientos FCD (Floating Car Data). Un procedimiento de esta clase se conoce por ejemplo por el documento WO 99/42971. Para ello se determinan valores de velocidad en un vehículo que se emplea como sensor móvil (vehículo 10 FCD) y se transmiten con los correspondientes datos de emplazamiento a una central de determinación de la situación del tráfico, para su ulterior evaluación. El respectivo emplazamiento del vehículo FCD se determina por lo general sirviéndose de satélites de navegación. Para ello es preciso que el vehículo respectivo disponga de una instalación de un equipo especial (por ejemplo un receptor GPS) además del equipo terminal que en todo caso es necesario para establecer una comunicación móvil entre el vehículo y la central de determinación de la situación del tráfico. Esto 15 requiere el correspondiente volumen de costes para un equipo especial de esta clase, pero por otra parte tiene la ventaja de que a partir de las señales recibidas del sistema de satélite de navegación se puede realizar también una medición exacta de la velocidad del vehículo.

Por el documento DE 196 38 070 A1 se conoce un procedimiento para la determinación de datos relativos a la circulación de vehículos, donde no se requiere ninguna instalación comparable con un receptor GPS. El volumen de 20 equipos técnicos instalados en el vehículo se limita más bien al empleo de un equipo terminal para una red de telefonía móvil, es decir un radioteléfono que se lleve en el vehículo. Este equipo terminal dispone además de su función de comunicación móvil, también de una función para la obtención de informaciones de tiempo y para memorizar informaciones. En este procedimiento está prevista además por lo menos una unidad central en el sentido de una central de determinación de datos, a la cual están asignados varios equipos terminales, es decir varios vehículos FCD. 25 Durante la marcha, los equipos terminales determinan informaciones que caracterizan las células de la red de telefonía móvil celular, así como otras informaciones técnicas de radio y transmisión de la red de telefonía móvil. Lo esencial es que durante la marcha se registren junto con las marcas de tiempo también informaciones que caractericen el cambio de célula. En el equipo terminal queda por lo tanto recogido en qué momento ha tenido lugar el cambio de una célula de radio a otra. Estas informaciones son recopiladas por los distintos equipos terminales y transmitidas a una central para 30 su ulterior evaluación. Mediante estas informaciones se lleva a acabo allí entonces una reconstrucción del trayecto recorrido por cada vehículo. Por último tiene lugar una evaluación de los trayectos recorridos reconstruidos con vistas a la determinación de magnitudes que caractericen el flujo de tráfico en las vías de circulación. Frente a los procedimientos FCD que trabajan con vehículos que ofrecen mediante un receptor GPS unas indicaciones de emplazamiento comparativamente muy exactas, este procedimiento conocido tiene el inconveniente de que las 35 informaciones relativas al lugar de emplazamiento respectivo del vehículo FCD son muy imprecisas, y que tampoco se dispone de datos fiables relativos a las velocidades a las que han circulado los vehículos FCD. Por otra parte, el volumen de comunicaciones entre los vehículos FCD y la central respectiva es muy elevado.

Para la presente invención son además relevantes los siguientes documentos del estado de la técnica: DE-A-19755875, EP-A-0412286, WO-A1-90/42179, DE-A1-3827352 así como el artículo "Positioning GSM Telephones" 40 (Posicionamiento de Teléfonos GSM), C. Drane et al., IEEE Communication Magazine, Abril 1998, páginas 46-59.

El objetivo de la presente invención es proponer un procedimiento que con relación a los vehículos FCD empleados, requiera un volumen técnico de aparatos muy reducido y por lo tanto también sea reducido el volumen de comunicaciones para el intercambio de datos con la central de determinación de la situación del tráfico. Además se trata de proponer un equipo terminal que sea adecuado para los correspondientes vehículos FCD. 45

Este objetivo se resuelve en un procedimiento genérico mediante las características indicadas en la reivindicación 1. Unos procedimientos ventajosos de este procedimiento se deducen de las reivindicaciones subordinadas 2 a 10. Un equipo terminal conforme a la invención presenta las características de la reivindicación 11, y se puede ampliar de modo ventajoso mediante las características de las reivindicaciones 12 y 13.

La invención proporciona un procedimiento para la determinación de datos relativos a la situación del tráfico en 50 una red de carreteras que esté cubierta por una pluralidad de estaciones base de una red de radiotelefonía celular, en particular de una red GSM o UMTS, y dentro de la cual se mueva una pluralidad de vehículos, que estén dotados cada uno de un dispositivo de equipo terminal (instalación terminal) para la red de radiotelefonía móvil, que esté en funcionamiento. El equipo terminal, que por lo general será un teléfono móvil, no tiene que estar siendo utilizado precisamente por el usuario sino que basta con que esté encendido. Para ello se aprovechan datos de servicio que 55 surgen durante el funcionamiento del equipo terminal en su contacto con las estaciones base, para determinar el

emplazamiento actual del respectivo equipo terminal, es decir, también del vehículo. A diferencia del procedimiento conocido por el documento DE 196 38 070 A1, el equipo terminal dispone para ello de un mapa digital de la red de carreteras, formado por una pluralidad de puntos geográficos que sean representativos del trazado de la red de carreteras, o por tramos de trayecto discretos, correspondiéndole a los puntos o tramos de trayecto en cada caso unos valores característicos de parámetros de servicio de la red de radiotelefonía móvil. En este sentido se puede decir 5 también que este mapa digital está formado por coordenadas que se refieren a parámetros de servicio de las distintas estaciones base. También está previsto que el equipo terminal disponga de un programa de software que compare automáticamente en cada momento los parámetros de servicio actuales disponibles con los parámetros de servicio memorizados del mapa digital, determinando a partir de ello el emplazamiento actual del equipo terminal y por lo tanto del vehículo FCO. El programa de software del equipo terminal determina además de esto también de modo repetido un 10 valor representativo de la velocidad del vehículo. Esta puede ser por ejemplo la velocidad efectiva durante un intervalo de tiempo predeterminado, o por ejemplo también una velocidad media a lo largo de un intervalo de tiempo mayor. Pero también se podría tratar por ejemplo de distancias recorridas durante un intervalo de tiempo predeterminado o de tiempos de viaje necesarios para efectuar un trayecto de recorrido predeterminado. Además de esto, el programa de software dispone de unas reglas memorizadas que incitan al equipo terminal en cada caso y en determinadas 15 condiciones predeterminadas, a transmitir un mensaje a través del canal de datos de servicio de la red de radiotelefonía móvil (mensaje SMS, SMS = Short Message Service) a una central, en cuyo caso el mensaje contiene como mínimo las informaciones de emplazamiento y velocidad del vehículo. Esto significa por lo tanto que el programa de software emite sus mensajes por lo general no de modo continuo sino dependiendo de que se produzcan determinados acontecimientos. De este modo se puede limitar la actividad de envío de mensajes de los vehículos FCD a situaciones 20 que tengan especial importancia para la determinación de la situación del tráfico (por ejemplo tráfico denso y lento, retención). De este modo se reducen considerablemente los costes de comunicación requeridos para el procedimiento. A esto contribuye también que para efectuar la transmisión de los mensajes a la central de determinación de la situación del tráfico se elige la vía más económica a través del canal de datos de servicio de la red de radiotelefonía móvil. Un mensaje de un vehículo FCD comprende por lo tanto por lo general informaciones que sean representativas de la 25 velocidad del vehículo en un lugar o en un tramo de trayecto correspondiente contiguo así como informaciones relativas al emplazamiento para la identificación unívoca del lugar o del tramo de trayecto a que está referida la información de la velocidad. En la central de determinación de la situación del tráfico se evalúan los mensajes recibidos para determinar la situación de tráfico.

Es ventajoso si los mensajes que se transmiten a la central de determinación de la situación del tráfico están 30 dotados además de una información de tiempo, es decir que comprendan también una indicación de tiempo que esté correlacionada con la información relativa a la velocidad y al emplazamiento. Esta información de tiempo la puede añadir convenientemente el equipo terminal en el vehículo FCD. Pero también se podría añadir por la central en el sentido de un punto final de tiempo al recibir el respectivo mensaje SMS.

En una forma de realización preferente se prevé en la invención que la información relativa a la velocidad del 35 vehículo FCD sea determinada en aproximación por el programa de software sirviéndose de las distancias de las posiciones de emplazamiento del vehículo FCD en distintos momentos. Esto tiene la ventaja de que las posiciones de emplazamiento se pueden determinar con total autarquía por el equipo terminal, es decir que no es necesario que en el vehículo FCD se disponga de instalaciones especiales tales como por ejemplo un receptor GPS. Tampoco es necesario prever ningún interfaz con el respectivo sistema sensor en el vehículo FCD en el equipo terminal. Pero naturalmente 40 existe también la posibilidad de determinar la información de velocidad, por ejemplo a través de un interfaz de este tipo desde un tacómetro del vehículo FCD. Pero esto presupone la instalación de las correspondientes líneas de señales.

Resulta especialmente ventajoso si el programa de software dispone de unos perfiles de recorrido memorizados que sean característicos de determinados tipos de carreteras, tal como por ejemplo una autopista o una carretera nacional. Y es que entonces, mediante una comparación del perfil de conducción efectivamente realizado, con 45 los perfiles de conducción memorizados se puede determinar en qué tipo de carretera se encuentra el vehículo FCD en cada momento. Con ello se tiene un criterio adicional para mejorar la precisión de la determinación de la posición de emplazamiento. De este modo el equipo terminal está en condiciones de decidir, por ejemplo cuando haya carreteras de diferentes tipos muy próximas entre sí, en qué carretera se encuentra en cada momento el respectivo vehículo FCD.

Tal como ya se ha expuesto, en el programa de software del equipo terminal móvil en el vehículo FCD también 50 dispone de unas reglas predeterminadas que sirven para poder decidir en caso de qué acontecimientos o condiciones ha de transmitirse un mensaje del vehículo FCD a la central. Una regla de este tipo puede consistir por ejemplo en la especificación de una velocidad mínima, por debajo de la cual se active la actividad de comunicación. Así por ejemplo, si al circular en una autopista con una gama de velocidad típica de una autopista se reduce súbitamente de forma drástica la velocidad del vehículo, de modo que no se alcance un valor umbral predeterminado, esto es indicio de la 55 presencia de una retención causada por ejemplo por un accidente o por un volumen de tráfico demasiado intenso. En este caso es conveniente emitir lo más rápidamente posible el correspondiente mensaje a la central de determinación de datos del tráfico. Pero si el vehículo FCD ya se encuentra dentro de la retención entonces toda nueva actividad de

comunicación en principio no tiene interés alguno puesto que no se podría comunicar ninguna variación. Solamente cuando el vehículo nuevamente se ponga en movimiento hay interés para que la central de determinación de la situación del tráfico tome conocimiento de ello. Por este motivo el conjunto de reglas memorizadas puede contener para ello las correspondientes especificaciones.

Los parámetros de trabajo de la red de radiotelefonía móvil actuales presentes en el equipo terminal 5 comprenden convenientemente en particular la identificación de aquella estación base que suministra la intensidad de campo máxima actual en el lugar del equipo terminal. Un criterio para efectuar la determinación del emplazamiento es por lo tanto el conocimiento de la respectiva célula de radio en la que se encuentra el vehículo FCD. Pero en general esto sería una determinación de emplazamiento demasiado basta. Por este motivo se recomienda que los parámetros de trabajo de la red de radiotelefonía móvil empleados para la determinación del emplazamiento comprendan por 10 ejemplo también informaciones relativas a la intensidad de campo a través de otras estaciones base que el equipo terminal pueda recibir en el lugar de emplazamiento actual. Naturalmente también se pueden utilizar para una evaluación de este tipo unos tiempos de recorrido de señal actuales a las diferentes estaciones base. Pero en modo alguno es necesario registrar el cambio de célula, es decir el paso del vehículo FCD de una célula de radio a otra vecina y determinar el momento de paso existente, tal como se requiere según el documento DE 196 38 070 A1. 15

Por principio existe la posibilidad de proporcionar por medio de una tarjeta SIM el software necesario para la función FCD, inclusive la base de datos necesaria (mapa digital, reglas de decisión) del equipo terminal. Pero de modo especialmente ventajoso se emplea una instalación digital de manos libres instalada en el respectivo vehículo FCD, que se comunica con el equipo terminal en la forma predeterminada. Un equipo terminal de esta clase dispone de todos modos de un procesador para el tratamiento digital de señales acústicas. Este procesador se puede cargar sin 20 problemas con el programa de software necesario incluida la base de datos, en combinación con la correspondiente capacidad de memoria. Esto ofrece la gran ventaja de que de antemano está asegurado que la instalación de manos libres se encuentra instalada en un vehículo y no está siendo llevada por un peatón, de modo que se pueden excluir de antemano mensajes SMS que no tengan interés procedentes de peatones. Además de esto no se requiere para la instalación del equipo terminal o de su correspondiente instalación de manos libres ningún gasto adicional a causa de su 25 propiedad como sensor para determinar la información de tráfico. El único equipo técnico requerido es que el software necesario para la determinación de los datos del tráfico se memorice en el equipo terminal o en la instalación de manos libres que esté unida a éste. El volumen de trabajo para el procedimiento o para el funcionamiento del equipo terminal para el fin de la determinación de los datos de la situación del tráfico es escaso, ya que se ha procurado que la actividad de comunicación dependa de los acontecimientos, y que los distintos mensajes de datos relativos a la situación del 30 tráfico se transmitan a la central de determinación de la situación del tráfico por la vía económica de mensajes SMS.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la determinación de datos relativos a la situación del tráfico en una red de carreteras que está cubierta por una pluralidad de estaciones base de una red de radiotelefonía móvil celular, y en la cual se mueve una pluralidad de vehículos, que están equipados cada uno con un equipo terminal móvil en estado de funcionamiento para la red de radiotelefonía móvil, utilizándose los datos de servicio que se producen durante el funcionamiento del 5 equipo terminal en contacto con las estaciones base para determinar el lugar de emplazamiento actual del respectivo equipo terminal, para lo cual

- el equipo terminal se equipa con un mapa digital de la red de carreteras, que está formado por una pluralidad de puntos geográficos representativos del trazado de las vías de circulación o por unos tramos de trayecto discretos, correspondiéndole a cada uno de los puntos o tramos de trayecto unos valores característicos de parámetros de 10 servicio de la red de radiotelefonía móvil,

- el equipo terminal compara mediante un programa de software automáticamente los parámetros de servicio actuales existentes con los parámetros de servicio memorizados del mapa digital, determinando a partir de ahí en cada caso la posición de emplazamiento actual del equipo terminal,

- el programa de software del equipo terminal determina repetidamente un valor representativo de la velocidad del 15 vehículo,

- el programa de software dispone de unos perfiles de circulación memorizados que son característicos de determinados tipos de carreteras, y mediante la comparación del perfil de conducción real del vehículo que se ha realizado, determina el tipo de carretera real por la que se ha circulado, con el fin de incrementar la precisión al realizar la determinación de la posición de emplazamiento, 20

- el programa de software dispone de reglas memorizadas que incitan al equipo terminal en cada caso para que transmita a una central un mensaje a través del canal de datos de servicio de la red de radiotelefonía móvil en determinadas condiciones (es decir dependiente de los acontecimientos), conteniendo el mensaje por lo menos informaciones relativas al emplazamiento y a la velocidad del vehículo, y

- la central evalúa los mensajes recibidos para determinar la situación del tráfico. 25
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el mensaje contiene adicionalmente también informaciones de tiempo.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque las informaciones de velocidad se determinan por el programa de software en aproximación sirviéndose de las distancias de las posiciones de emplazamiento del vehículo que se han obtenido en determinados momentos en el tiempo. 30
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la información relativa a la velocidad se toma en cada caso del tacómetro del vehículo.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la transmisión de un mensaje tiene lugar cuando el programa de software determina una disminución de la velocidad del vehículo por debajo de un valor umbral predeterminado. 35
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los parámetros de trabajo de la red de radiotelefonía móvil existentes en cada momento en el equipo terminal comprenden la identificación de aquella estación base que en ese momento tiene la máxima intensidad de campo.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque los parámetros de trabajo de la red de radiotelefonía móvil existentes en cada momento en el equipo terminal comprenden también informaciones relativas a la 40 intensidad de campo de otras estaciones base que se pueden recibir por el equipo terminal.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los parámetros de trabajo de la red de radiotelefonía móvil existentes momentáneamente en el equipo terminal comprenden los tiempos de recorrido de señal actuales desde el equipo terminal a diferentes estaciones base.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el programa de software está 45 memorizado sobre una tarjeta SIM del equipo terminal.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el programa de software está memorizado en un procesador de una instalación de manos libres digital del equipo terminal instalada en el respectivo vehículo.
11. Equipo terminal para una red de telefonía móvil celular para realizar el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, para lo cual

- el equipo terminal se equipa con un mapa digital de la red de carreteras, que está formado por una pluralidad de puntos geográficos representativos del trazado de las vías de circulación o por unos tramos de trayecto discretos, correspondiéndole a cada uno de los puntos o tramos de trayecto unos valores característicos de parámetros de 5 servicio de la red de radiotelefonía móvil,

- el equipo terminal está provisto de un programa de software adicional que compara automáticamente los parámetros de servicio actuales existentes con los parámetros de servicio memorizados del mapa digital determinando a partir de ahí en cada caso la posición de emplazamiento actual del equipo terminal y determinando de modo repetido un valor representativo para la velocidad del vehículo, 10

- el programa de software dispone de unos perfiles de circulación memorizados que son característicos de determinados tipos de carreteras, y mediante la comparación del perfil de conducción real del vehículo que se ha realizado, determina el tipo de carretera real por la que se ha circulado, con el fin de incrementar la precisión al realizar la determinación de la posición de emplazamiento,

- el programa de software dispone de reglas memorizadas que incitan al equipo terminal en cada caso para que 15 transmita a una central un mensaje a través del canal de datos de servicio de la red de radiotelefonía móvil en determinadas condiciones, conteniendo el mensaje por lo menos informaciones relativas al emplazamiento y a la velocidad del vehículo.
12. Equipo terminal según la reivindicación 11, caracterizado porque el programa de software adicional está memorizado en una tarjeta SIM del equipo terminal. 20
13. Equipo terminal según la reivindicación 11, caracterizado porque el programa de software está memorizado en el procesador de una instalación de manos libres digital que está instalada en el vehículo.