DE102007001844A1

DE102007001844A1 - Dynamisches Fahrzeugnavigationssystem und Verfahren

Info

Publication number: DE102007001844A1
Application number: DE102007001844A
Authority: DE
Inventors: Kuo-Rong Chen; Chun-Chung Hsin Lee; Ming-Wen Sinjhuang Yang
Original assignee: Sin Etke Tech Co Ltd
Current assignee: Sin Etke Tech Co Ltd
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2008-05-08
Also published as: SG142203A1; MY150443A; TW200821548A; JP2008116431A; KR20080041086A; US20080109162A1; FR2908189B1; FR2908189A1; TWI290619B

Abstract

Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren und -system, in dem eine Bordhaupteinheit einen gesamten Navigationsweg in Abhängigkeit vom eingestellten Startort und Ziel berechnet und eine Positionsinformation, die die laufende Fahrzeugposition angibt, die von einem globalen Positionierungssystem empfangen wurde, über einen Funktransceiver an einen Verkehrsinformationsfernserver sendet, um Echzeitdaten über Verkehrsproblemstellen einer Umgebung vom Verkehrsinformationsfernserver zu erhalten, und erstellt dann einen regionalen Navigationsweg aufgrund des Abschnittes des gesamten Navigationsweges innerhalb der Umgebung und bestimmt dann, ob der regionale Navigationsweg und die Daten über Verkehrsproblemstellen einander überlappen und schlägt dann den regionalen Navigationsweg erneut vor, wenn der regionale Navigationsweg und die Daten über Verkehrsproblemstellen als überlappend festgestellt werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Fahrzeugnavigationstechnik und insbesondere ein dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren und -system.
2. Beschreibung der verwandten Technik
1 zeigt ein Fahrzeug, das über ein herkömmliches Navigationssystem verfügt. Das Navigationssystem umfasst ein GPS (Global Positioning System) 81, ein Navigationsgerät 82 und eine Anzeigevorrichtung 83. Das GPS 81 empfängt Signale von verschiedenen globalen Positionssatelliten 9 zur Berechnung der Koordinaten der laufenden Position des Fahrzeugs. Der Mikroprozessor 821 des Navigationsgerätes 82 vergleicht die Koordinaten der laufenden Fahrzeugposition mit der eingebauten elektronischen Kartendatenbank 822, um den der laufenden Fahrzeugposition entsprechenden Ort in Kartendaten der elektronischen Kartendatenbank 822 zu bestimmen, und zeigt dann ein Zeichen und die Kartendaten auf der Anzeigevorrichtung 83, um den Fahrer in Echtzeit in die Lage zu versetzen, die Straße zu kennen, auf der das Fahrzeug fährt, und den aktuellen Ort der laufenden Fahrzeugposition.
Die Straßennavigations-Funktion besteht darin, den Fahrer einen Startort und einen Zielort eingeben zu lassen, und einen Algorithmus zur Auswahl des optimalen Weges (beispielsweise Dijkstra's Algorithmus) zur Bestimmung des kürzesten Weges zu benutzen, d. h. den sogenannten „empfohlenen Fahrtweg" zwischen den beiden Orten. Danach stellt das Navigationsgerät immer den Fahrtweg des Fahrzeugs fest und gibt Anfang und Abbiegerichtung in Abhängigkeit vom empfohlenen Fahrtweg und von der Position auf der Straße an. Außerdem stellt die Straßennavigationsfunktion immer fest, ob das Fahrzeug immer auf dem empfohlenen Fahrtweg fährt. Wenn das Fahrzeug vom empfohlenen Fahrtweg abweicht, berechnet das Navigationssystem einen kürzesten Weg zum Ziel als einen neuen empfohlenen Fahrtweg in Abhängigkeit von der laufenden Position und Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
Ein herkömmliches Navigationssystem zieht jedoch einfach den kürzesten Weg vom Startort zum Zielort in Betracht, ohne beim Vorschlag eines empfohlenen Fahrtweges Verkehrs-Problemstellen oder aktuelle Verkehrsbedingungen zu berücksichtigen, und der empfohlene Fahrtweg mag der kürzeste Weg der Entfernung nach sein, die Dauer der Fahrt kann aber sehr lang sein. D. h. der Fahrer kann aufgrund unbekannter Faktoren mehr Zeit zur Erreichung des Ziels auf dem empfohlenen Fahrtweg verbringen müssen.
Um dem genannten Problem Abhilfe zu schaffen, haben Dienstanbieter verschiedene Echtzeit-Navigationssoftwaresysteme entwickelt, die mit einem Verkehrsinformationssystem (wie etwa PaPaGo^®) zusammenwirken. Die Funktionsweise dieser Entwürfe wird hierunter dargestellt.
Nachdem der Fahrer einen Startort der Fahrt und einen Zielort der Fahrt eingegeben hat, erhält die Bordhaupteinheit (nicht dargestellt) alle Verkehrsstörungsinformationen, wie Stau, hohes Verkehrsaufkommen etc. von einem Verkehrsinformationsserver und berechnet den kürzesten Weg zum Ziel abseits der Verkehrsproblemstellen in Abhängigkeit von der erhaltenen betreffenden Ortsinformation. 2 ist eine schematische Zeichnung, die einen empfohlenen Fahrtweg in Abhängigkeit von den Informationen über Verkehrsproblemstellen, die von einem Verkehrsinformationsserver geliefert wurden, nach dem Stand der Technik zeigt. Nachdem der Fahrer einen Startort A und einen Zielort C eingegeben hat, erhält die Bordhaupteinheit vom Verkehrsinformationsserver eine Verkehrsflussstelleninformation der Straße R220 in Kenntnis des Ortes J1 eines Verkehrsstaues auf der Straße R220. Die Bordhaupteinheit berechnet R210-R230 als „empfohlenen Fahrtweg" in Abhängigkeit von der Navigationsfunktion und dem Ort J1 eines Verkehrsstaus. Dieses Verfahren besteht darin, die Informationen über alle Verkehrsproblemstellen gleichzeitig fernzuladen. Wenn jedoch Staus aufgrund außergewöhnlicher Umstände an vielen Stellen aufgetreten sind, oder bei der Fahrt in einem sehr großen Gebiet, in dem die Verkehrsinformationen komplex sind, ist die Übertragungszeit für die Informationen lang, was zur finanziellen Belastung des Fahrers beiträgt oder dem Fahrer nicht ermöglicht, sich vom Straßenabschnitt mit Stau zu entfernen.
Außerdem wird zur Vermeidung des Fernladens aller Informationen über Verkehrsstaustel len von einem Verkehrsinformationsserver ein Navigationsverfahren beschrieben, in dem ein Fernserver alle möglichen empfohlenen Fahrtwege berechnet und diese empfohlenen Fahrtwege mit Verkehrsstauinformationen vergleicht und dann die Verkehrsstauinformationen aller möglichen Wege zur Bordhaupteinheit zurücksendet. Dieses Verfahren vermeidet die Notwendigkeit, alle Informationen über Verkehrsstaus fernzuladen, es hat jedoch Nachteile, wie die folgenden:

1. Es kann keine detaillierte Verkehrsstauinformationen in Echtzeit bieten.
2. Die vom Fernserver zur Verfügung gestellte Verkehrsstauinformationen enthält die Informationen über Verkehrsstaus auf allen möglichen Navigationswegen. Daher kann dieses Verfahren nicht das Problem hoher Übertragungskosten aufgrund großer Mengen an Verkehrsstauinformationen vermeiden.
3. Der Fernserver muss alle möglichen Wege berechnen und vergleichen und die Bordhaupteinheit kann den Fahrtweg erst nach dem Fernladen der Verkehrsstauinformationen vom Fernserver vorschlagen, was zu folgenden Problemen führt: a. Verlängerung der Wartezeit des Fahrers während der Navigation. b. Hohe Wahrscheinlichkeit des Abschaltens aufgrund von Überlastung des Fernservers. c. Geringe Vermarktungsmöglichkeiten aufgrund hoher Baukosten für den Fernserver.
4. Sie kann die Verkehrsstauinformationen nur erhalten, wenn sie sich in der Navigations-Betriebsart befindet.
5. Es bietet keine Wahlmöglichkeit, um dem Fahrer zu entscheiden zu erlauben, ob er den Weg mit Stau vermeiden will oder nicht.

Daher ist es wünschenswert, ein Navigationsverfahren und -system zu schaffen, das die genannten Probleme vermeidet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der angegebenen Umstände gemacht. Es ist daher Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren und -system zu schaffen, das während der Navigation dynamisch bestimmt, ob der Fahrtweg durch einen Ort mit Verkehrsproblem verläuft, um die Fahrt des Fahrzeugs abseits vom Straßenabschnitt mit Stau oder Blockierung zu leiten. Es ist ein anderes Ziel der vorliegen den Erfindung, ein dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren und -system zu schaffen, das fortlaufend in Echtzeit Daten über Verkehrsproblemstellen aktualisiert, die jeder Umgebung um die laufende Position des Fahrzeugs herum entspricht.
Um diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, umfasst das dynamische Fahrzeugnavigationsverfahren die Schritte: (a) dass eine Bordhaupteinheit einen vollständigen Navigationsweg in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Ort eines Startpunktes einer Fahrt und einem vorbestimmten Ort eines Ziels der Fahrt berechnet; (b) dass die Bordhaupteinheit von einem Positionierungssystem Positionsinformationen über den Ort des Fahrzeugs erhält, auf dem die Bordhaupteinheit installiert ist, und die Positionsinformationen mit Hilfe eines Funktransceivers an einen Verkehrsinformationsfernserver sendet; (c) dass der Verkehrsinformationsfernserver Daten über Verkehrsproblemstellen in mindestens einer festgelegten Umgebung liefert und die Daten über Verkehrsproblemstellen in Abhängigkeit von der Positionsinformation an die Bordhaupteinheit sendet; (d) dass die Bordhaupteinheit einen regionalen Navigationsweg in Abhängigkeit vom Straßenabschnitt des gesamten Navigationsweges erstellt, der von der mindestens einen Umgebung abgedeckt wird, und bestimmt, ob sich der regionale Navigationsweg und die Daten über die Verkehrsproblemstelle überlappen; und (e) dass er erneut einen regionalen Navigationsweg vorschlägt, wenn der regionale Navigationsweg und die Daten über die Verkehrsstaustelle sich überlappen.
Das dynamische Fahrzeugnavigationssystem ist in einem Fahrzeug installiert, um das Fahrzeug zu leiten, eine Eingabevorrichtung umfassend, die für die Eingabe eines Zielortes einer Fahrt und eines Aktualisierungsintervalls geeignet ist, ein globales Positionierungssystem, das in der Lage ist, die laufende Position des Fahrzeugs auszugeben, eine elektronische Kartendatenbank, in der vielfältige Straßenkartendaten gespeichert sind, einen Bildschirm zur Anzeige von Straßenkartendaten in Hinsicht auf die laufende Position des Fahrzeuges, einen Funktransceiver und eine Bordhaupteinheit, die jeweils an die Eingabevorrichtung, das globale Positionierungssystem, die elektronische Kartendatenbank, den Bildschirm und den Funktransceiver elektrisch angeschlossen ist. Die Bordhaupteinheit liest den Ort des Fahrtziels und das Aktualisierungsintervall von der Eingabevorrichtung ein und die laufende Position des Fahrzeugs vom globalen Positionierungssystem, stellt die laufende Position des Fahrzeugs als Ort des Startpunktes der Fahrt ein und berechnet einen gesamten Navigati onsweg in Abhängigkeit vom Ort des Startpunktes der Fahrt und dem Zielort der Fahrt und den Straßenkartendaten der elektronischen Kartendatenbank. Die Bordhaupteinheit sendet eine Positionsinformation, die die vom globalen Positionierungssystem erhaltene laufende Fahrzeugposition enthält, über den Funktransceiver an einen Verkehrsinformationsfernserver, um Echtzeitdaten über Verkehrsproblemstellen in mindestens einer vorbestimmten Umgebung vom Verkehrsinformationsfernserver über den Funktransceiver zu empfangen. und erstellt einen regionalen Navigationsweg auf der Grundlage des Abschnittes des gesamten Navigationsweges innerhalb der mindestens einen vorbestimmten Umgebung und bestimmt, ob der regionale Navigationsweg und die Daten über die Verkehrsproblemstelle sich überlappen; und schlägt den regionalen Navigationsweg erneut vor, wenn sich der regionale Navigationsweg und die Daten über die Verkehrsproblemstelle überlappen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugnavigationssystems nach dem Stand der Technik.
2 ist eine schematische Zeichnung, die einen empfohlenen Fahrtweg in Abhängigkeit von den Verkehrsproblemstellen zeigt, die der Verkehrsinformationsserver liefert, nach dem Stand der Technik.
3 ist ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen dynamischen Fahrzeugnavigationssystems.
4 ist ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen dynamischen Navigationsverfahrens.
5 ist eine Tabelle, die unterschiedliche Radiusbereiche der Umgebung zeigt, die erfindungsgemäß vom Verkehrsinformationsserver in Abhängigkeit von verschiedenen Aktualisierungsintervallen berechnet wurden.
6 ist eine schematische Zeichnung, die die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen dynamischen Fahrzeugnavigationssystems zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
3 ist ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen dynamischen Fahrzeugnavigationssystems. Wie dargestellt, umfasst das dynamische Navigationssystem eine Eingabevorrich tung 310, ein GPS (globales Positionierungssystem) 320, eine elektronische Kartendatenbank 330, einen Bildschirm 340, einen Lautsprecher 341, einen Funktransceiver 350, eine Bordhaupteinheit 360 und eine Speichervorrichtung 370.
Die Eingabevorrichtung 310 ist für die Eingabe eines Startpunktes S einer Fahrt eingerichtet, eines Endpunktes E der Fahrt, und eines Aktualisierungsintervalls t. Das GPS 320 ist dafür eingerichtet, die laufende Position Pc des Fahrzeugs auszugeben. In anderen Ausführungsformen kann der Startpunkt S der Fahrt die laufende Fahrzeugposition Pc sein, die das GPS 320 ausgibt. Das Aktualisierungsintervall t kann in der Speichervorrichtung 370 gespeichert werden.
In der elektronischen Kartendatenbank 330 sind vielfältige Straßenkarteninformationen gespeichert. Die Straßenkarteninformationen umfassen die Namen verschiedener Straßen und die Koordinaten des Startpunktes und des Endpunktes jeder dieser Straßen.
Der Bildschirm 340 ist dafür eingerichtet, die Straßenkarteninformationen anzuzeigen, die der laufenden Fahrzeugposition entsprechen. Der Lautsprecher 340 ist dafür geeignet, Musik oder Sprachmeldungen auszugeben.
Der Funktransceiver 350 ist dafür eingerichtet, vom GPS 320 erlangte Positionsinformationen über die laufende Fahrzeugposition durch ein Funknetz an einen Verkehrsinformationsfernserver 380 zu senden. Die Positionsinformationen umfassen das oben genannte Aktualisierungsintervall t. Das Funknetz kann ein Mobilfernmeldenetz sein, wie GPRS, WCDMA, CDMA2000 etc. Der Funktransceiver 350 kann ein Mobiltelephon für GSM, WCDMA, CDMA2000 oder irgendeins einer Vielzahl von anderen Fernmeldesystemen sein, die eine Datenübertragungsfunktion bieten.
Die Bordhaupteinheit 360 ist mit der Eingabevorrichtung 310, dem GPS 320, der elektronischen Kartendatenbank 330, dem Bildschirm 340, dem Lautsprecher 341 und dem Funktransceiver 350 elektrisch verbunden und dafür eingerichtet, die Eingabevorrichtung 310, das GPS 320, die elektronische Kartendatenbank 330, den Bildschirm 340, den Lautsprecher 341 und den Funktransceiver 350 zu initialisieren und einzustellen.
Mit Hilfe der Eingabevorrichtung 310 kann ein Fahrer einen Startpunkt S der Fahrt eingeben, einen Endpunkt E der Fahrt und ein Aktualisierungsintervall t. Die Bordhaupteinheit 360 berechnet den gesamten Navigationsweg R1 des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom eingegebenen Startpunkt S der Fahrt und dem Endpunkt E der Fahrt und der Straßenkarteninformationen in der elektronischen Kartendatenbank 330.
Die Bordhaupteinheit 360 berechnet den kürzesten oder schnellsten gesamten Navigationsweg R1 zwischen dem Startpunkt S der Fahrt und dem Endpunkt E der Fahrt mit Hilfe eines Algorithmus zur optimalen Wegauswahl (beispielsweise Dijkstra's Algorithmus).
Der Funktransceiver 350 sendet die Positionsinformationen durch das Funknetz an den Verkehrsinformationsfernserver 380. Die Positionsinformationen umfassen die laufende Fahrzeugposition Pc und das Aktualisierungsintervall t.
Auf der Grundlage der laufenden Fahrzeugposition Pc empfängt der Verkehrsinformationsfernserver 380 die Daten von Verkehrsproblemstellen J1, J2, ... in mindestens einer entsprechenden vorbestimmten Umgebung Ac und fernlädt per Funk die Verkehrsproblemstellen J1, J2, ... an den Funktransceiver 350.
Nachdem der Funktransceiver 350 und der Verkehrsinformationsfernserver 380 eine Funkverbindung hergestellt haben, kann der Funktransceiver 350 die Positionsinformationen über die Funkverbindung an den Verkehrsinformationsfernserver 380 senden und die Echtzeitdaten der Verkehrsinformationsstellen J1, J2, ... vom Verkehrsinformationsfernserver 380 empfangen. Die Funkverbindung wird erst nach Abschluss der Datensende- und -empfangsvorgänge abgebrochen. Die Positionsinformationen enthalten daher keinen PIN (Personal Identification Number) des Funktransceivers 350. In anderen Ausführungsformen jedoch können die Positionsinformationen einen PIN des Funktransceivers 350 enthalten und der Verkehrsinformationsfernserver 380 kann Belastungsberechnungen oder andere Dienstleistungen ausführen, die mit dem PIN des Funktransceivers 350 verbunden sind.
Die Bordhaupteinheit 360 erstellt einen regionalen Navigationsweg auf der Grundlage des Abschnittes des gesamten Navigationsweges innerhalb der Umgebung Ac und bestimmt, ob der regionale Navigationsweg und die Verkehrsproblemstellen J1, J2, ... sich überlappen. Wenn sich der regionale Navigationsweg und die Verkehrsproblemstellen J1, J2, ... überlappen, gibt die Bordhaupteinheit 360 eine Abfrage aus, um den Fahrer vom erneuten Vorschlagen des regionalen Navigationsweges zu informieren. Die von der Bordhaupteinheit 360 ausgegebene Abfrage ist ein Abfragefenster, das auf dem Bildschirm 340 angezeigt wird. Die von der Bordhaupteinheit 360 ausgegebene Abfrage kann eine Sprachabfrage sein, die durch den Lautsprecher 341 erfolgt.
Wenn die Bordhaupteinheit 360 entscheidet, den regionalen Navigationsweg erneut vorzuschlagen, schlägt die Bordhaupteinheit 360 einen anderen regionalen Navigationsweg vor, der der optimale Weg von der laufenden Fahrzeugposition Pc zum Endpunkt E der Fahrt ist, ohne die Verkehrsproblemstellen J1, J2, ... in der entsprechenden Umgebung Ac durchqueren zu müssen.
4 ist ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen dynamischen Fahrzeugnavigationsverfahrens.
Als Erstes berechnet im Schritt S410 eine Bordhaupteinheit 360, die auf einem Fahrzeug mitgeführt wird, einen gesamten Navigationsweg R1 in Abhängigkeit vom Startpunkt S einer Fahrt und von einem Endpunkt E der Fahrt.
Im Schritt S410 ist die Bordhaupteinheit 360 mit einem GPS 320 im genannten Fahrzeug elektrisch verbunden, um die laufende Fahrzeugposition Pc des Fahrzeugs zu erhalten, die vom GPS 320 ausgegeben wird, und die laufende Fahrzeugposition Pc als Startpunkt S der Fahrt einzusetzen.
Im Schritt S410 ist die Bordhaupteinheit 360 mit einer Eingabevorrichtung 310 für die Eingabe des Endpunktes E der Fahrt und eines Aktualisierungsintervalls t elektrisch verbunden. In einer anderen Ausführungsform ist die Bordeinheit 360 mit einem Speicher 370 elektrisch verbunden, in dem das genannte Aktualisierungsintervall t gespeichert wurde, um das Aktualisierungsintervall t aus dem Speicher 370 einzulesen.
Im Schritt S410 berechnet die Bordhaupteinheit 360 den genannten gesamten Navigationsweg R1 in Abhängigkeit vom Startpunkt S der Fahrt und vom Endpunkt E der Fahrt. Der gesamte Navigationsweg R1 ist der optimale Weg vom Startpunkt S der Fahrt zum Endpunkt E der Fahrt. Danach leitet die Bordhaupteinheit 360 das Fahrzeug so, dass es vom Startpunkt S der Fahrt zum Endpunkt E der Fahrt fährt.
Im Schritt 420 empfängt die Bordhaupteinheit 360 Positionsinformationen des Ortes des Fahrzeugs von einem Positionierungssystem und sendet die Positionsinformationen über den Funktransceiver 350 an einen Verkehrsinformationsfernserver 380. Die Positionsinformationen umfassen die laufende Fahrzeugposition Pc und das Aktualisierungsintervall t. Das Positionssystem enthält ein GPS-Modul (Global Positioning System Module) 320.
Im Verkehrsinformationsfernserver 380 sind zahlreiche Echtzeit-Verkehrsproblemstellen J1, J2, ... gespeichert. Der Verkehrsinformationsfernserver 380 ist über das Internet mit dem Autobahnbüro, der Verkehrsabteilung jedes Landes und Polizei-Rundfunkstationen verbunden, um Echtzeit-Verkehrsproblemstellen J1, J2, ... und andere Verkehrsinformationen verschiedener Orte zu erhalten und die Daten jederzeit zu aktualisieren.
Im Schritt S430 liefert der Verkehrsinformationsfernserver 380 die Informationen über Echtzeit-Verkehrsproblemstellen J1, J2, ... aus mindestens einer Umgebung Ac und sendet die Informationen an die Bordhaupteinheit 360.
Die Umgebung Ac ist ein Nachbargebiet um die laufende Fahrzeugposition Pc herum, die eine spezifische Grenze hat. Die spezifische Grenze ist der kreisförmige Bereich innerhalb eines spezifischen Radius r mit der laufenden Fahrzeugposition Pc als Zentrum, wobei der spezifische Radius r zum Aktualisierungsintervall t proportional ist. In anderen Ausführungsformen kann die spezifische Grenze ein ovaler, quadratischer, rechteckiger oder beliebiger vieleckiger Bereich sein.
Im Schritt S430 wählt der Verkehrsinformationsserver 380 zwei entsprechende Umgebungen Ac aus, eine erste Umgebung Ac1 entsprechend einer Landstraße und eine zweite Um gebung Ac2 entsprechend einer Autobahn. Der spezifische Radius r1 der ersten Umgebung Ac1 ist kleiner, als der spezifische Radius r2 der zweiten Umgebung Ac2.
Auf der Landstraße berechnet der Verkehrsinformationsserver 380 den Radius der ersten Umgebung Ac1 nach folgender Gleichung: r1 = V × t × (1 + α) (1)in der r1 der spezifische Radius ist, V die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, t das Aktualisierungsintervall und α ein erster Korrekturkoeffizient, vorzugsweise 0,3.
Auf der Autobahn berechnet der Verkehrsinformationsserver 380 den Radius der zweiten Umgebung Ac2 nach folgender Gleichung: r2 = V × t × (1 + β) (1)in der r2 der spezifische Radius ist, V die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, t das Aktualisierungsintervall und β ein zweiter Korrekturkoeffizient, vorzugsweise 0,5.
Auf der Landstraße bei Geschwindigkeitsbegrenzung auf 70 km/h, Aktualisierung der Verkehrsinformationen alle 10 Minuten und mit dem ersten Korrekturkoeffizienten gleich 0,3 sollte der Radius r1 der ersten Umgebung Ac1 70 × (10/60) × (1 + 30%) = 15km betragen.
Auf der Autobahn bei Geschwindigkeitsbegrenzung auf 110 km/h, Aktualisierung der Verkehrsinformationen alle 10 Minuten und mit dem zweiten Korrekturkoeffizienten gleich 0,5 sollte der Radius r2 der zweiten Umgebung Ac2 110 × (10/60) × (1 + 50%) = 28km betragen.
5 ist eine Tabelle, die verschiedene Radien der Umgebung Ac zeigt, die der Verkehrsinformationsserver 380 in Abhängigkeit von verschiedenen Aktualisierungsintervallen t berechnet hat. Der Verkehrsinformationsserver 380 berechnet den Radius der Umgebung Ac nach den Gleichungen (1) und (2) und in Abhängigkeit vom Aktualisierungsintervall t. Der Verkehrsinformationsserver 380 speichert auch die in 5 gezeigte Tabelle in einer Datenbank 381 oder einer Speichervorrichtung (nicht dargestellt) und entnimmt ihr den Radius der Umgebung Ac je nach dem Aktualisierungsintervall t durch Nachschlagen in der Tabelle, um die Daten der Verkehrssproblemstellen innerhalb des Radius der Umgebung Ac zu suchen.
Im Schritt S440 erstellt die Bordhaupteinheit 360 einen regionalen Navigationsweg in Abhängigkeit vom Abschnitt des gesamten Navigationsweges innerhalb der Umgebung Ac. Die Bordhaupteinheit 360 bestimmt ebenfalls, ob der regionale Navigationsweg und die Echtzeit-Verkehrsproblemstellen j1, j2, ... sich überlappen (Schritt S450).
Wenn im Schritt S450 festgestellt wird, dass sich der regionale Navigationsweg und die Echtzeit-Verkehrsproblemstellen j1, j2, ... nicht überlappen, bestimmt die Bordhaupteinheit 360, ob sie den Fluss abbrechen soll oder nicht (Schritt S490) und bricht dann den Fluss ab, wenn die Antwort ja lautet, oder führt nach dem Ablaufen des Aktualisierungsintervalls t Schritt S420 aus, wenn die Antwort Nein lautet.
Wenn im Schritt S450 festgestellt wird, dass sich der regionale Navigationsweg und die Echtzeit-Verkehrsproblemstellen j1, j2, ... überlappen, fährt die Bordhaupteinheit 360 Schritt S460 aus. Im Schritt S460 gibt die Bordhaupteinheit 360 eine Abfrage zur Auswahl aus, ob der regionale Navigationsweg erneut zu berechnen ist, oder nicht (Schritt S470).
Im Schritt S460 ist die Bordhaupteinheit 360 an den Bildschirm 340 elektrisch angeschlossen und die von der Bordhaupteinheit 360 ausgegebene Abfrage ist ein Abfragefenster, das auf dem Bildschirm 340 angezeigt wird. Die Bordhaupteinheit 360 kann auch an einen Lautsprecher 341 angeschlossen sein und die von der Bordhaupteinheit 360 ausgegebene Abfrage kann eine durch den Lautsprecher 341 ausgegebene Sprachabfrage sein, die durch den Lautsprecher 341 ausgegeben wird.
Wenn im Schritt S470 entschieden wurde, den regionalen Navigationsweg nicht erneut zu berechnen, führt die Bordhaupteinheit 360 den Schritt S490 aus.
Wenn im Schritt S470 entschieden wurde, den regionalen Navigationsweg erneut zu berechnen, führt die Bordhaupteinheit 360 den Schritt S480 aus. Im Schritt S480 berechnet die Bordhaupteinheit 360 einen anderen regionalen Navigationsweg und fährt dann Schritt S490 aus. Der genannte andere regionale Navigationsweg ist der optimale Weg von der laufenden Fahrzeugposition Pc zum Endpunkt E der Fahrt ohne Durchfahren der Verkehrsproblem stellen J1, J2, ...
6 ist eine schematische Zeichnung, die die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen dynamischen Fahrzeugnavigationssystems zeigt. Nachdem der Fahrer des Fahrzeugs einen Abfahrtsort (Startpunkt) A eingegeben hat und einen Zielort (Endpunkt) C, erhält die Bordhaupteinheit 360 vom Verkehrsinformationsserver 380 eine Verkehrsproblemstelle auf der Straße R220 und erfährt, dass sich der Verkehr am Ort J1 auf der Straße R220 staut. Auf der Grundlage der Navigationsfunktion und der Verkehrsproblemstelle J1, bestimmt die Bordhaupteinheit 360 R210-R230 als „empfohlenen Fahrtweg". Wenn der Fahrer das Fahrzeug zum Punkt B fährt, kann die Verkehrsstörung an der Verkehrsproblemstelle J1 beseitigt sein. In diesem Fall bestimmt die Bordhaupteinheit 360 nach der Technik der vorliegenden Erfindung R210-R220 als „empfohlenen Fahrtweg" und erhält so einen relativ kürzeren Fahrtweg. Unter anderen Umständen kann die Verkehrsstörung an der Verkehrsproblemstelle J1 nach wie vor existieren und noch eine andere Verkehrsproblemstelle J2 auf der Straße R230, wenn der Fahrer das Fahrzeug zum Punkt B fährt. In diesem Fall bestimmt die Bordhaupteinheit 360 nach der Technik der vorliegenden Erfindung dynamisch einen Fahrtweg zum Zielort C über die Straße R260 zur Autobahn H101 und dann über die Straße R240 zum Zielort C.
Wie oben angegeben, sendet die vorliegende Erfindung Positionsinformationen an den Verkehrsinformationsfernserver 380 und empfängt eine Echtzeitinformation über eine Verkehrsproblemstelle in einem vorbestimmten Umgebung Ac in jedem Aktualisierungsintervall t, und aktualisiert damit dynamisch den „Fahrtweg", um die Fahrt des Fahrzeugs von Staustellen oder unterbrochenen Straßenabschnitten wegzuleiten.
Wenn auch die vorliegende Erfindung unter Bezug auf ihre bevorzugte Ausführungsform erklärt worden ist, versteht sich von selbst, dass viele andere mögliche Änderungen und Varianten ausgeführt werden können, ohne den Geist und Umfang der Erfindung zu verlassen, wie sie hierunter beansprucht wird.

Claims

Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren, die folgenden Schritte umfassend: (a) dass eine Bordhaupteinheit einen vollständigen Navigationsweg in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Ort eines Startpunktes einer Fahrt und einem vorbestimmten Ort eines Ziels der Fahrt berechnet; (b) dass die genannte Bordhaupteinheit von einem Positionierungssystem Positionsinformationen über den Ort des Fahrzeugs erhält, auf dem die genannte Bordhaupteinheit installiert ist, und die genannten Positionsinformationen mit Hilfe eines Funktransceivers an einen Verkehrsinformationsfernserver sendet; (c) dass der genannte Verkehrsinformationsfernserver Daten über Verkehrsproblemstellen mindestens einer festgelegten Umgebung liefert und die Daten über Verkehrsproblemstellen in Abhängigkeit von den genannten Positionsinformationen an die genannte Bordhaupteinheit sendet; (d) dass die genannte Bordhaupteinheit einen regionalen Navigationsweg in Abhängigkeit vom Straßenabschnitt des genannten gesamten Navigationsweges erstellt, der von der genannten mindestens einen Umgebung abgedeckt wird, und bestimmt, ob der genannte regionale Navigationsweg und die genannten Daten über die Verkehrsproblemstelle sich überlappen; und (e) dass er den genannten regionalen Navigationsweg erneut vorschlägt, wenn der genannte regionale Navigationsweg und die genannten Daten über die Verkehrsproblemstelle als einander überlappend festgestellt wurden.
Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren nach Patentanspruch 1, in dem die genannte Bordhaupteinheit nach Schritt (d) eine Abfrage zur Auswahl ausgibt, ob der genannte regionale Navigationsweg erneut vorgeschlagen werden soll, und Schritt (e) ausführt, wenn das erneute Vorschlagen des genannten regionalen Navigationspfades ausgewählt wurde.
Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren nach Patentanspruch 1, in dem der ge nannte regionale Navigationsweg im genannten gesamten Navigationsweg enthalten ist.
Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren nach Patentanspruch 1, in dem die genannte Bordhaupteinheit nach einen vorbestimmten Aktualisierungsintervall Schritt (b) ausführt, wenn sie im Schritt (d) festgestellt hat, dass der genannte regionale Navigationsweg und die genannten Daten über Verkehrsproblemstellen einander nicht überlappen.
Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren nach Patentanspruch 1, in dem die genannte Bordhaupteinheit während des genannten Schrittes (e) an einen Bildschirm elektrisch angeschlossen ist und die von der genannten Bordhaupteinheit ausgegebene Abfrage ein Abfragefenster ist, das auf dem genannten Bildschirm angezeigt wird.
Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren nach Patentanspruch 1, in dem die genannte Bordhaupteinheit während des genannten Schrittes (e) an einen Lautsprecher elektrisch angeschlossen ist und die genannte, von der genannten Bordhaupteinheit ausgegebene Abfrage eine Sprachabfrage ist, die durch den genannten Lautsprecher ausgegeben wird.
Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren nach Patentanspruch 1, in dem die genannte Bordhaupteinheit an eine Eingabevorrichtung elektrisch angeschlossen ist, wobei die genannte Eingabevorrichtung dafür geeignet ist, den genannten vorbestimmten Ort des Startpunktes der Fahrt, den genannten vorbestimmten Zielort der Fahrt, und das genannte vorbestimmte Aktualisierungsintervall einzugeben, wobei die genannte Übertragung der Positionsinformationen zum Verkehrsinformationsfernserver im Schritt (b) das genannte vorbestimmte Aktualisierungsintervall enthält.
Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren nach Patentanspruch 1, in dem die genannte Bordhaupteinheit an Speichermittel elektrisch angeschlossen ist, wobei in den genannten Speichermitteln das genannte vorbestimmte Aktualisierungsintervall gespeichert ist.
Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren nach Patentanspruch 1, in dem das genannte Positionierungssystem, das der genannten Bordhaupteinheit im Schritt (b) die genannte Positionsinformation liefert, ein globales Positionierungssystem-Modul enthält.
Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren nach Patentanspruch 1, in dem das genannte mindestens eine vorbestimmte Umgebung, das der genannte Verkehrsinformationsfernserver im Schritt (c) angibt, jeweils das kreisförmige Gebiet innerhalb eines spezifischen Radius um die laufende Position des Fahrzeugs als Zentrum ist, das die genannte Bordhaupteinheit trägt.
Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren nach Patentanspruch 10, in dem der genannte spezifische Radius zum genannten Aktualisierungsintervall proportional ist.
Dynamisches Fahrzeugnavigationsverfahren nach Patentanspruch 10, in dem der genannte Verkehrsinformationsfernserver im Schritt (c) Daten von Verkehrsproblemstellen in zwei Umgebungen liefert, wobei die beiden Umgebungen eine erste Umgebung umfassen, die einer Landstraße entspricht, und eine zweite Umgebung, die einer Autobahn entspricht, wobei der spezifische Radius der genannten ersten Umgebung kleiner ist, als der spezifische Radius der genannten zweiten Umgebung.
Dynamisches Fahrzeugnavigationssystem, in einem Fahrzeug installiert, um die Fahrt des genannten Fahrzeugs zu leiten, umfassend: eine Eingabevorrichtung, die für die Eingabe eines Zielortes einer Fahrt und eines Aktualisierungsintervalls geeignet ist, ein globales Positionierungssystem, das in der Lage ist, die laufende Position des genannten Fahrzeugs auszugeben, eine elektronische Kartendatenbank, wobei in der genannten elektronischen Kartendatenbank vielfältige Straßenkartendaten gespeichert sind, einen Bildschirm zur Anzeige von Straßenkartendaten in Hinsicht auf die laufende Position des genannten Fahrzeuges, einen Funktransceiver und eine Bordhaupteinheit, die jeweils an die genannte Eingabevorrichtung, das genannte globale Positionierungssystem, die genannte elektronische Kartendatenbank, den genannten Bildschirm und den genannten Funktransceiver elektrisch angeschlossen ist, und die dafür eingerichtet ist, den genannten Ort des Fahrtziels und das genannte Aktualisierungsintervall von der genannten Eingabevorrichtung einzulesen und die laufende Position des genannten Fahrzeugs vom genannten globalen Positionierungssystem, die laufende Position des genannten Fahrzeugs als Ort eines Startpunktes der Fahrt einzustellen und einen gesamten Navigationsweg in Abhängigkeit vom genannten Ort des Startpunktes der Fahrt und dem genannten Zielort der Fahrt und den genannten Straßenkartendaten der genannten elektronischen Kartendatenbank zu berechnen, wobei die genannte Bordhaupteinheit eine Positionsinformation, die die vom genannten globalen Positionierungssystem erhaltene laufende Position des genannten Fahrzeugs durch den genannten Funktransceiver an einen Verkehrsinformationsfernserver sendet, um Echtzeitinformationen über Verkehrsproblemstellen in mindestens einer vorbestimmten Umgebung vom genannten Verkehrsinformationsfernserver über den genannten Funktransceiver zu empfangen und einen regionalen Navigationsweg auf der Grundlage des Abschnittes des gesamten Navigationsweges innerhalb der genannten mindestens einen vorbestimmten Umgebung zu erstellen und zu bestimmen, ob der genannte regionale Navigationsweg und die genannten Daten über die Verkehrsproblemstellen sich überlappen, und einen genannten regionalen Navigationsweg erneut vorzuschlagen, wenn der genannte regionale Navigationsweg und die genannten Daten über die Verkehrsproblemstellen als sich überlappend festgestellt werden.
Dynamisches Fahrzeugnavigationssystem nach Patentanspruch 13, in dem die genannten Straßenkartendaten der genannten elektronischen Kartendatenbank die Namen zahlreicher Straßen und die Koordinaten eines Startpunktes und eines Endpunktes jeder der genannten Straßen umfassen.
Dynamisches Fahrzeugnavigationssystem nach Patentanspruch 14, in dem der ge nannte Verkehrsinformationsfernserver Echtzeit-Verkehrsproblemstellen in der genannten mindestens einen vorbestimmten Umgebung entsprechend der laufenden Position des genannten Fahrzeugs und dem genannten Aktualisierungsintervall empfängt.
Dynamisches Fahrzeugnavigationssystem nach Patentanspruch 15, in dem die genannte mindestens eine vorbestimmte Umgebung jeweils ein Nachbarbereich um die laufende Position des genannten Fahrzeugs ist.
Dynamisches Fahrzeugnavigationssystem nach Patentanspruch 16, in dem der genannte Nachbarbereich ein kreisförmiger Bereich innerhalb eines spezifischen Radius um die laufende Position des genannten Fahrzeugs als Zentrum ist.
Dynamisches Fahrzeugnavigationssystem nach Patentanspruch 17, in dem der genannte spezifische Radius zum genannten Aktualisierungsintervall proportional ist.
Dynamisches Fahrzeugnavigationssystem nach Patentanspruch 18, in dem der genannte Funktransceiver ein GPRS-Mobiltelephon ist.