-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Fahrtroute
für ein
Fahrzeug.
-
Geokoordinatendaten,
die einen wichtigen Ort oder Wegpunkt entlang einer Fahrtroute definieren,
können
verwendet werden, um die Entfernung zwischen dem wichtigen Ort und
einem aktuellen Standort des Fahrzeugs abzuschätzen.
-
Im
Falle von textbasierten Fahrtanweisungen sind jedoch möglicherweise
keine derartigen Geokoordinatendaten für die wichtigen Orte bzw. Wegpunkte
entlang der Fahrtroute verfügbar.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei textbasierten
Fahrtanweisungen od. dgl. Geokoordinaten für eine optimale Zielführung verfügbar zu
machen.
-
Die
Erfindung und ihre Weiterbildungen sind aus Anspruch 1 bzw. den
abhängigen
Ansprüchen ersichtlich.
-
Bevorzugt
kann die Erfindung in Form eines Verfahrens zur Bestimmung einer
Fahrtroute für
ein Fahrzeug ausgestaltet sein, wobei das Verfahren folgende Schritte
umfasst: Senden von Informationen, die einen Anfangsstandort des
Fahrzeugs und ein Ziel für
das Fahrzeug definieren, Empfangen von Fahrtrouteninfor mationen,
die eine Fahrtroute vom Anfangsstandort zum Ziel anzeigen, und Bestimmen eines
Wegpunktes entlang der Fahrtroute. Das Verfahren umfasst weiterhin
die Schritte: Senden von Wegpunktinformationen, die den Wegpunkt
entlang der Fahrtroute definieren, Empfangen von Wegpunkt-Geokoordinateninformationen,
die den Wegpunkt definieren, und Zuordnen der Fahrtrouteninformationen
und der Wegpunkt-Geokoordinateninformationen zueinander.
-
Ausführungsformen
der Erfindung können
in Form von Einrichtungen bzw. Systemen zur Bestimmung einer Fahrtroute
für ein
Fahrzeug ausgebildet sein. Ein erfindungsgemäßes System enthält ein Ortungsmodul,
das einen Standort des Fahrzeugs bestimmt sowie ein Vernetzungsmodul,
das Informationen sendet, die einen Anfangsstandort des Fahrzeugs
und ein Ziel für
das Fahrzeug definieren, das ferner Fahrtrouteninformationen empfängt, die
eine Fahrtroute vom Anfangsstandort zum Ziel anzeigen, und einen
Wegpunkt entlang der Fahrtroute bestimmt. Das Vernetzungsmodul sendet
außerdem Wegpunktinformationen,
die den Wegpunkt entlang der Fahrtroute definieren, empfängt Wegpunkt-Geokoordinateninformationen,
die den Wegpunkt definieren, und ordnet die Fahrtrouteninformationen
und die Wegpunkt-Geokoordinateninformationen einander zu.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens für
textbasierte portable Navigation;
-
2 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens zur Zielauswahl;
-
3 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens, Geokoordinatendaten zu erhalten;
-
4 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens, einem Benutzer Routeninformationen
darzubieten; und
-
5 ein
Blockdiagramm eines Systems für textbasierte
portable Navigation.
-
Bestimmte
zellular- bzw. mobilfunknetzbasierte Reiseassistenzdienste nehmen
eine Beschreibung eines aktuellen Standorts und Ziels entgegen und
antworten mit einer Reihe von Anweisungen, z. B. SMS (Short Message
Service) Textnachrichten, die Abschnitte der Route zwischen dem
aktuellen Standort und dem Ziel beschreiben. Diese textbasierten
Anweisungen sind typischerweise nicht mit Geokoordinatendaten wie
z. B. GPS-(Global Positioning System)-Daten verknüpft. Daher
ist es schwierig, den aktuellen Fahrzeugstandort einem bestimmten
Abschnitt der Route zuzuordnen.
-
Manche
der nachfolgend beschriebenen Systeme und Verfahren handhaben die
von einem zellularnetzbasierten oder internetbasierten Dienstleister
bereitgestellten Textzeichenfolgen und kombinieren diese mit Geokoordinatendaten.
In manchen Ausführungsformen
geschieht dies dadurch, dass die von dem Dienstleister empfangenen
Textnachrichten gebündelt
und jedem Abschnitt der beschriebenen Route die korrekten GPS-Daten
zugeordnet werden.
-
Auch
wenn GPS-Ortungsdaten nicht notwendigerweise vorhanden sein müssen, umfassen die
beschriebenen Ausführungsformen
mehr als einen Weg, GPS-Daten
aufzufinden und jedem Abschnitt einer Fahrt zuzuordnen. GPS-Daten
können mit
textbasierten Abbiegeanweisungen ankommen, oder sie können unter
Verwendung von Zwischenpunkten erhalten werden, die im Text gefunden
werden, um GPS-Daten für
jeden Abschnitt abzufragen. Manche Ausführungsformen können von
verfügbaren
GPS-basierten Navigationsdiensten (bordseitig oder extern) Gebrauch
machen, um den GPS-Standort für
jeden Zwischenpunkt zu erhalten.
-
Manche
Ausführungsformen
können
den GPS-Standort von Kreuzungen oder bestimmten Adressen suchen.
Die Anforderungen an das Text- und Datenformat können sich für jeden Abfragetyp ändern. In
manchen Fällen
werden die Daten aus Textzeichenfolgen gewonnen, die von einem externen
SMS-basierten Dienst bereitgestellt werden.
-
Koordinatendaten-Abfragen
nach wichtigen Punkten entlang einer Route können aufeinander folgend getätigt werden,
oder aber bündelweise
mit zugeordneten Indexierungsinformationen, so dass, wenn Koordinatendaten
ungeordnet empfangen werden, der Index verwendet werden kann, um
die Koordinatendaten mit dem passenden wichtigen Punkt zusammenzuführen.
-
Um
Koordinatendaten zu erhalten, werden zum Beispiel eine Straße und Hausnummer,
der Name eines erkannten Orts oder die Namen von zwei sich kreuzenden
Straßen
benötigt.
Im Falle einer Kreuzung können
die dazugehörigen
Straßennamen in
einer einzelnen Zeichenfolge oder in Zeichenfolgen, die zwei aufeinander
folgende Abschnitte der Fahrt beschreiben, gefunden werden.
-
Da
Informationen, die einen Abschnitt einer Fahrt beschreiben (bereitgestellt
zum Beispiel von einem SMS-basierten System) aus einer Textzeichenfolge
bestehen, kann die Zeichenfolge in Einzelworte oder Zahlenfolgen
zergliedert und interpretiert werden. In gewissen Fällen bedeutet
Interpretation, zu verstehen, welchen navigationsbezogenen Parametern
das Wort oder die Zahl genügt.
Zum Beispiel könnte
eine typische Zeichenfolge sein: Steuere östlich auf Michigan Ave. in
Richtung Schaeffer Rd. – fahre
0,935 km.
-
Manche
Ausführungsformen
sind im Stande, Richtungen wie z. B. Osten, Straßennamen und -typen wie z.
B. Michigan Ave. oder Schaeffer Rd., und ggf. vorhandene Adressen
zu verstehen. Diese Begriffe können
Werte für
Parameter werden, z. B. ist Straße1 gleich "Michigan Ave." und ist Straße2 gleich "Schaeffer Rd.", die dann zur Abfrage von GPS-Daten
von Geocodierdiensten verwendet werden.
-
Einer
von vielen Wegen für
eine fehlerfreie Textinterpretation besteht darin, die Struktur
des Ausdrucks oder Satzes zu verstehen. Typischerweise befindet
sich der Name einer Straße
zwischen einer Richtungs-Präposition,
z. B. "auf", "in Richtung" und "nach", und dem Begriff,
der den Straßentyp
anzeigt, z. B. "St.", "Ave.", "Fwy.". Auch der Umstand,
dass die meisten Straßennamen
in diesen Ausdrücken
kapitalisiert sind, hilft den gewünschten Text zu identifizieren.
Komplikationen können
aus Straßennamen
wie "John C. Lodge" und "Esst 23rd Street" erwachsen.
-
In
diesen Fällen
kann die Erkenntnis nützlich sein,
dass der Straßenname
mehr als ein Wort enthält
und dass Begriffe, die typischerweise den Typ der Straße kennzeichnen,
auch Teil ihres offiziellen Namens sein können. Eine Kenntnis der Abkürzungen,
die jeder Dienst für
den Straßentyp
verwendet, kann die Erfolgsrate der Zergliederung von Textzeichenfolgen
und Zuordnung von Werten zu notwendigen Variablen verbessern.
-
Wenn
es viele Online-Fahrtanweisungsdienste oder zellenbasierte Fahrtanweisungsdienste gibt,
die verwendet werden können,
kann es nützlich sein,
Muster für
jeden Dienstleister zu speichern, um ein schnelles Analysieren von
Textzeichenfolgen zu ermöglichen,
da die Formatierung und Strukturierung der Textzeichenfolgen von
Dienstleister zu Dienstleister variieren können.
-
Sobald
die wichtigen Punkte identifiziert sind, können die zugehörigen Informationen
an einen Geocodierdienst gesendet werden, um jeweils GPS-Daten dafür zu erhalten.
Bevor einem Benutzer dynamische Abbiegeanweisungen dargeboten werden
können,
sollten die empfangenen Geokoordinatendaten dem passenden Routensegment
oder Abschnitt der Fahrt zugeordnet werden. In manchen Ausführungsformen
setzen die Koordinatendaten die Endpunkte jedes Abschnitts fest,
während
der Text beschreibt, wie man zu diesen Punkten fährt.
-
Für eine detailliertere
Beschreibung des Prozesses wird das folgende Beispiel für eine Fahrt
mit vier Abschnitten gegeben:
Rechts abbiegen auf Michigan
Ave. – fahre
1,77 km
Rechts abbiegen an S. Telegraph Rd. – fahre
3,7 km
Nehme die Auffahrt auf I-94 W. in Richtung Chicago – fahre
37 km
Fädele
ein auf I-275 S. via Ausfahrt 194 nach Toledo/Flint – fahre
27,3 km
-
Um
GPS-Daten zu erhalten, wären
bei manchen Ausführungsformen
die folgenden drei Kreuzungen aus dem Text gewonnen und die jeweiligen GPS-Koordinaten abgefragt
worden: Michigan und Telegraph, Telegraph und I-94, sowie I-94 und
I-275. Diese Kreuzungen sind die Endpunkte der beiden mittleren Abschnitte
der Fahrt. In diesem Fall würden die
Endpunkte, z. B. GPS-Koordinaten, mit dem Text, der einen jeden
Abschnitt beschreibt, in einer Liste gespeichert werden. Diese Liste
kann die folgende Form annehmen (unter Verwendung der obigen Beispiels-Anweisungen):
"Rechts abbiegen an
S. Telegraph Rd.",
42.2997, –83.2719
"Nehme die Auffahrt
auf I-94 W. in Richtung Chicago",
42.2987, –83.2709
-
Jedes
Element in der Liste beginnt mit einer Textbeschreibung, die den
Fahrer zum nächsten Punkt
führt.
Das erste Element in der obigen Liste sagt dem Fahrer, die Kreuzung
Michigan Avenue und Telegraph Road zu nehmen und dann rechts abzubiegen.
Der GPS-Standort der Kreuzung Michigan Ave./Telegraph Rd. (42.2997, –83.2717)
wird in demselben Listenelement gespeichert wie die Textbeschreibung,
wie man dahin kommt. Das nächste
Element in der obigen Liste sagt dem Fahrer, auf die Auffahrt I-94
W. zu fahren und die I-94 W. in Richtung Chicago zu nehmen. Die
Text- und Koordinatendaten können
jedoch auf irgendeine gewünschte
Weise gespeichert werden.
-
Wenn
das Fahrzeug eine vordefinierte Entfernung, z. B. 1,6 km, von dem
nächsten
wichtigen Punkt erreicht, teilt das Fahrzeug dem Fahrer mit, dass
er abbiegen muss. Wenn das Fahrzeug eine andere vordefinierte Entfernung,
30 m, von dem wichtigen Punkt erreicht, teilt das Fahrzeug dem Fahrer möglicherweise
noch einmal mit, dass er abbiegen muss.
-
Es
gibt eine Anzahl von Algorithmen, die zur Bestimmung der Fahrzeugposition
relativ zu den wichtigen Punkten verwendet werden können, einschließlich einer
Interpolation zwischen GPS-Daten-Punkten. Ein anderes Verfahren
besteht darin, periodisch die Entfernung zum nächsten Punkt mittels der Großkreismethode
zu berechnen. Die Großkreisenffernung
D zwischen zwei beliebigen Punkten Ound S auf einer Kugel wird berechnet
mit der Formel: cos D = (sin o sin s) + (cos
o cos s cos |xy|) worin o und s die geografischen Breiten von
O und S sind und worin xy der Absolutwert der Differenz der geografischen
Länge zwischen
O und S ist.
-
Nachdem
die GPS-Daten empfangen und Kreuzungen oder anderen wichtigen Punkten
zugeordnet worden sind, die aus den Original-SMS-Nachrichten gewonnen
worden sind, ist das System bereit, dem Benutzer die Informationen
zu liefern. In manchen Ausführungsformen
befähigt
die Anwendung, die erhaltenen Daten zu verwenden, um die Entfernung
zwischen dem Fahrzeugstandort und dem nächsten Wegpunkt zu schätzen, um
dem Fahrer die nächste
Abbiegung oder den Übergang
zum nächsten
Abschnitt der Fahrt mitzuteilen.
-
Die
Informationen können
dem Benutzer auf mannigfache Weisen dargeboten werden. Text- oder Grafikanzeigen
und Text-in-Sprache (TTS) Systeme können gemeinsam oder allein
zur Wiedergabe verwendet werden. Wenn GPS-Daten sowohl für die Route
als auch für
den aktuellen Fahrzeugstandort zur Verfügung stehen, kann die Wiedergabe
automatisch durch die Abschnitte der Fahrt leiten. Wenn keine Ortungsdaten
zur Verfügung
stehen, kann der Fahrer die Möglichkeit
haben, beim Prüfen
des Textes Abschnitt für
Abschnitt zu assistieren. Auch dies kann auf der Anzeige bereitgestellt
werden oder hörbar
von einem TTS-Gerät
geliefert werden. Bei einem anderen Verfahren findet sowohl eine
Textanzeige, die den aktuellen Abschnitt der Route zeigt oder hervorhebt,
als auch ein hörbares
(TTS) System Verwendung, um dem Fahrer eine bevorstehende Abbiegung
oder Richtungsänderung
zu signalisieren.
-
1 zeigt
ein Flussdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel
für textbasierte
portable Navigation darstellt. Bei 10 wird ein portables
SMS-Gerät,
z. B. ein Mobiltelefon, mit dem Fahrzeug verbunden, so dass es mit
einem bordseitigen Steuergerät
oder Prozessor kommunizieren kann. Bei 12 wählt ein
Benutzer aus einem Optionsmenü zum
Beispiel einen Internet- oder zellenbasierten Reiseinformationsdienst. Bei 14 bestimmt
das Fahrzeug seinen aktuellen Standort mittels irgendeiner konventionellen
Technik, z. B. mittels eines im Fahrzeug oder in dem Mobiltelefon
integrierten GPS-Sensors. Bei 16 wählt der Benutzer sein Ziel.
-
2 zeigt
ein Flussdiagramm mit mehreren Verfahren dafür, wie ein Benutzer ein Ziel
wählen kann.
Bei 18 wird einem Benutzer die Option geboten, unter mehreren
Typen von Zielkriterien einschließlich Postleitzahl 20,
Favorit 22 oder Adresse 24 zu wählen.
-
Wenn
der Benutzer bei 26 die Option Postleitzahl wählt, werden
dem Benutzer bei 28 Postleitzahl-Eingabeoptionen dargeboten.
Bei 30 werden die gewünschten
Postleitzahlinformationen eingegeben und es wird eine Routenabfrage
initiiert.
-
Wenn
der Benutzer bei 32 die Option Favorit wählt, wird
dem Benutzer bei 34 eine Liste seiner Favoriten-Ziele dargeboten.
Bei 36 wird ein Favoriten-Ziel gewählt und es wird eine Routenabfrage
initiiert.
-
Wenn
der Benutzer bei 38 die Option Adresse wählt, werden
dem Benutzer bei 40 Adresseneingabeoptionen dargeboten.
Bei 42 wird eine Zieladresse eingegeben und es wird eine
Routenabfrage initiiert.
-
Unter
Bezugnahme auf 1 sendet bei 44 ein
externer Navigationsdienst die Routeninformationen. Bei 46 wird
bestimmt, ob die empfangenen Routeninformationen GPS-Koordinaten
enthalten. Wenn ja, werden bei 48 dem Benutzer Routeninformationen
dargeboten. Wenn nein, wird bei 50 bestimmt, ob dem Fahrzeug
GPS-basierte Navigationsdienste zur Verfügung stehen. Wenn nein, bietet
das System bei 48 dem Benutzer die Routeninformationen
dar. Wenn ja, erhält
das System bei 52 GPS-Daten für jeden Abschnitt der Route.
-
3 stellt
ein Flussdiagramm dar, das die Schritte zeigt, die unternommen werden,
um GPS-Daten zu erhalten. Bei 54 werden Textzeichenfolgen
von SMS-basierten
Diensten empfangen und zergliedert. Bei 56 werden Wegpunkte
identifiziert. Bei 58 wird eine Prüfung auf Zugang zu Geocodierdiensten
vorgenommen. Bei 60 wird eine Abfrage an den Geocodierdienst
mit Beschreibungen der Wegpunkte gesendet. Bei 62 wird
eine Prüfung
vorgenommen, ob als Antwort auf die in Schritt 60 gesendete
Abfrage GPS-Daten empfangen worden sind. Wenn nein, kehrt das Verfahren
zu Schritt 58 zurück. Wenn
ja, geht das Verfahren zum Schritt 64 weiter, worin die
GPS-Daten und zugeordneten Wegpunktbeschreibungen gespeichert werden.
Bei 68 verwendet das System eine Schätzmethode, um den aktuellen
Standort dem gewonnenen Weg zuzuordnen.
-
4 stellt
ein Flussdiagramm dar, das ein Verfahren zeigt, dem Benutzer Routeninformationen darzubieten.
In Schritt 72 wählt
der Benutzer Darbietungsoptionen. Bei 74 umfassen die möglichen
Darbietungsoptionen Sprache, Bedienbereich, Fahrerinformationssystem,
automatisches Vorrücken,
manuelles Vorrücken
und bestimmten Fahrtabschnitt. Bei 76 werden auf Basis
der Benutzerwahl dem Benutzer Routeninformationen dargeboten.
-
5 zeigt
ein Blockdiagramm eines Systems für textbasierte portable Navigation.
Ein Fahrzeug 81 enthält
ein Vernetzungsmodul 80, ein Tonsystem 82, ein
Display bzw. eine Frontanzeige 84, ein Mikrofon 86 und
einen GPS-Sensor 88. Das Vernetzungsmodul 80,
z. B. Prozessoren, Speicher und Sender/Empfänger, steht mit dem Tonsystem 82,
der Frontanzeige 84, dem Mikrofon 86 und dem GPS-Sensor 88 in
Verbindung. Die obigen Geräte können zum
Beispiel über
ein Fahrzeugnetz oder direkte Festleitungsverbindung miteinander
kommunizieren.
-
Das
Vernetzungsmodul 80 enthält einen Andockanschluss für ein Mobiltelefon 90,
wodurch das Vernetzungsmodul 80 mit dem Mobiltelefon 90 kommunizieren
kann. In dem Ausführungsbeispiel
gemäß 5 wird
das Mobiltelefon 90 verwendet, um eine Kommunikation zwischen
dem Fahrzeug und einem Geocodierdienst 92 und einem Fahrtanweisungsdienst 94 über ein
Zellularnetz 96 zu ermöglichen.
In anderen Ausführungsformen
kann das Vernetzungsmodul 80 zum Beispiel über ein
Fernnetz oder eine andere internetbasierte Kommunikationstechnik
mit dem Geocodierdienst 92 und dem Fahrtanweisungsdienst 94 kommunizieren.
-
Die
Frontanzeige 84 bzw. das Mikrofon 86 erlauben
es einem Benutzer, SMS-Fahrtanweisungen
zu wählen
und Informationen ein- und auszugeben. Diese Informationen werden
dem Vernetzungsmodul 80 zugeführt, welches mittels eines
vom Mobiltelefon 90 über
das Zellularnetz 96 gesendeten Signals Fahrtanweisungen
vom Fahrtanweisungsdienst 94 abfragt. Der Fahrtanweisungsdienst 94 gibt SMS-basierte
Fahrtanweisungen über
das Zellularnetz 96 und das Mobiltelefon 90 an
das Vernetzungsmodul 80 zurück. Das Vernetzungsmodul 80 speichert
empfangenen Text und analysiert ihn, um wichtige Punkte zu bestimmen.
Sobald die wichtigen Punkte bestimmt worden sind, fragt das Vernetzungsmodul 80 mittels
eines vom Mobiltelefon 90 über das Zellularnetz 96 gesendeten
Signals Geokoordinatendaten vom Geocodierdienst 92 ab.
Als Antwort sendet der Geocodierdienst 92 GPS-Daten der wichtigen
Punkte zurück.
Das Vernetzungsmodul 80 ordnet dann den GPS-Daten Text
zu, der Fahrtanweisungen enthält,
wie oben beschrieben. Die Anweisungen werden dann dem Benutzer mittels
des Tonsystems 82 bzw. der Frontanzeige 84 dargeboten, wobei
die GPS-Daten verwendet werden, um den Standort des Fahrzeugs 81 relativ
zu den Abbiegeanweisungen zu bestimmen.
-
In
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 5 kann
der GPS-Sensor 88 die Koordinatendaten für den Standort
des Fahrzeugs 81 bestimmen. Wenn der GPS-Sensor 88 im
Fahrzeug fehlt, kann auch das Mobiltelefon 90, z. B. ein
GPS-fähiges
Mobiltelefon, die Koordinatendaten eines Standorts des Fahrzeugs 81 bestimmen.