DE10324309A1

DE10324309A1 - Einfaches Navigationssystem und -verfahren

Info

Publication number: DE10324309A1
Application number: DE10324309A
Authority: DE
Inventors: Kuo-Rong Chen; Chung-Chung Lee; Cheng-Hung Huang
Original assignee: Sin Etke Tech Co Ltd
Current assignee: Sin Etke Tech Co Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-05-28
Also published as: US6879912B2; US20040167711A1; JP3830464B2; KR100468144B1; SG127694A1; JP2004251877A; DE10324309B4; TW588292B; FR2851647A1; FR2851647B1; KR20040075673A; TW200416632A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein einfaches Navigationssystem, bei dem ein Fern-Kunden-Service-Center eine optimale Route berechnet und einen geografischen Bereich auswählt, der sämtliche Fahrtabschnitte dieser optimalen Route umfasst. Der geografische Bereich ist durch zwei Grenzpunkte definiert und zu gleichen Teilen durch ein 2-D-Gitternummernpaar in mehrere geografische Zonen aufgeteilt, die jeweils mit einem entsprechenden 2-D-Kennziffernpaar definiert sind. Das Fern-Kunden-Service-Center sendet die beiden Grenzpunkte, das 2-D-Gitternummernpaar sowie mehrere 2-D-Kennziffernpaare von Bewegungszonen, die der Reihe nach von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt angeordnet sind, drahtlos an ein Fahrzeug. Das Fahrzeug rekonstruiert ein 2-D-Gitternetz mit zwei Grenzpunkten, teilt das 2-D-Gitternetz gemäß der 2-D-Gitternummer auf, definiert für jedes Gitter ein 2-D-Kennziffernpaar und definiert eine Leitrichtung, indem die 2-D-Kennziffernpaare des aktuellen Gitters und des nächsten Bewegungsgitters miteinander verglichen werden.

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Kfz-Navigationstechnologie und insbesondere ein einfaches Navigationssystem und -verfahren, durch das ein Kraftfahrzeug zum Ziel geleitet wird.
2. Stand der Technik
Bei herkömmlichen Kfz-Navigationssystemen ist jedes Kraftfahrzeug mit einer elektronischen Kartendatenbank und einer Bord-Einheit versehen, so dass die Bord-Einheit jedes Fahrzeuges die optimale Route zum Ziel selbst berechnen kann. Da jedes Fahrzeug mit einer riesigen elektronischen Kartendatenbank und einer teuren Bord-Einheit ausgerüstet sein muss, sind die Kosten hoch und es ist viel Platz für die Installation erforderlich.
In der US 6,292,743 und der US 6,314,369 ist eine Navigationstechnologie offenbart, bei der ein Fern-Server (remote server) verwendet wird, um die optimale Route für ein Fahrzeug zu berechnen und diese über Funk an die Bord-Einheit des Fahrzeugs zu schicken. Die gemäß dieses herkömmlichen Verfahrens an die Bord-Einheit eines Fahrzeuges zu schickende optimale Route bezieht sich auf die geografischen Längen-/Breitenkoordinaten (bzw. sogar Höhenkoordinaten) der optimalen Route. Da die herkömmlichen geografischen Längen-/Breitenkoordinaten (bzw. sogar Höhenkoordinaten) durch ein kompliziertes Grad-, Minuten-, Sekunden-Umwandlungsverfahren im Fern-Server weiter berechnet werden müssen, bevor sie drahtlos an die Bord-Einheit des Fahrzeugs geschickt werden, ist die Menge der drahtlos zu übertragenden Daten riesig, was zu einer hohen Fehlerquote führt. Darüber hinaus muss die Bord-Einheit des Fahrzeugs nach Erhalt der umgewandelten optimalen Routendaten ihre aktuellen GPS-Daten in Grad-, Minuten- und Sekundendaten umwandeln, um sie mit den vorgenannten umgewandelten Daten der optimalen Route vergleichen zu können. Das Umwandlungsverfahren in der Bord-Einheit ist kompliziert und zeitaufwändig. Um dieses komplizierte Umwandlungsverfahren erreichen zu können, muss die Bord-Einheit weiterhin hoch entwickelt sein und ist somit teuer.
Daher soll ein Kfz-Navigationssystem ohne die vorgenannten Nachteile geschaffen werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches Navigationssystem und -verfahren zu schaffen, bei dem die Effizienz der Navigationsberechnung verbessert und die Konstruktion der Bord-Einheit vereinfacht worden ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein einfaches Navigationssystem und -verfahren zu schaffen, bei dem die Menge der drahtlos zu übermittelnden Daten auf ein Minimum reduziert und die Genauigkeit dieser drahtlos zu übertragenden Daten verbessert worden ist.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das einfache Navigationsverfahren in einem Kunden-Service-Center verwendet und umfasst nacheinander folgende Schritte:

(A) Empfang von Positionsdaten eines Startpunkts sowie von Positionsdaten eines Zielpunkts;
(B) Suchen nach wenigstens einer Fahrtroute vom Startpunkt zum Zielpunkt;
(C) Wählen eines geografischen Bereichs, der die wenigstens eine Fahrtroute umfasst, wobei der geografische Bereich durch wenigstens zwei Positionsparameter definiert und anhand eines vorab bestimmten (zweidimensiona len) 2D-Gitternummernpaares zu gleichen Teilen in mehrere geografische Zonen aufgeteilt wird, wobei die geografischen Zonen jeweils anhand einer (zweidimensionalen) 2D-Feldvorschrift durch ein entsprechendes (zweidimensionales) 2D-Kennziffernpaar definiert ist;
(D) Suchen mehrerer Bewegungszonen, die der geografischen Zone einschließlich der wenigstens einen darin enthaltenen Fahrtroute entsprechen; und
(E) Aufbauen einfacher Navigationsdaten, welche die wenigstens zwei Positionsparameter, das 2D-Gitternummernpaar und die 2D-Kennziffernpaare der Bewegungszonen der Reihe nach beinhalten.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das einfache Navigationssystem in ein Kraftfahrzeug eingebaut und umfasst ein GPS-Modul (Global Positioning System), einen Speicher (-einrichtung), einen Prozessor und eine Ausgabevorrichtung. Die vorstehend genannten einfachen Navigationsdaten sind vorab im Speicher gespeichert. Der Prozessor liest wenigstens zwei Positionsparameter aus dem Speicher, definiert mittels dieser wenigstens zwei Positionsparameter ein virtuelles 2D-Gitternetz, liest das 2D-Gitternummernpaar aus dem Speicher und teilt das 2D-Gitternetz zu gleichen Teilen in mehrere 2D-Gitter auf, die jeweils eine entsprechende Bezugspunktposition und ein entsprechendes, anhand einer 2D-Feldvorschrift definiertes 2D-Kennziffernpaar aufweisen, holt die Daten bzw. Informationen über die aktuelle Position des Fahrzeugs vom GPS-Modul, vergleicht diese aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs mit den Bezugspunktpositionen der 2D-Gitter, um das 2D-Kennziffernpaar eines aktuellen Gitters entsprechend der aktuellen Position des Fahrzeugs zu berechnen, und erzeugt Leitinformationen, indem er das 2D-Kennziffernpaar des aktuellen Gitters der aktuellen Position des Fahrzeugs mit dem 2D-Kennziffernpaar der im Speicher gespeicherten Bewegungsgitter, die der Reihenfolge nach vom Startpunkt zum Zielpunkt angeordnet sind, vergleicht. Die Leitinformationen werden dann über die Ausgabevorrichtung ausgegeben, so dass das Fahrzeug zu seinem Ziel geleitet werden kann.
Der Prozessor der Bord-Einheit des Fahrzeugs vergleicht einfach das 2D-Kennziffernpaar des aktuellen Gitters und die 2D-Kennziffernpaare der der Reihe nach angeordneten Bewegungsgitter. Aufgrund der einfachen Form der Vergleichsdaten und des einfachen Berechnungsverfahrens konnte die Effizienz der Navigationsarbeit in der Bord-Einheit stark verbessert werden. Da es darüber hinaus nicht erforderlich ist, komplizierte Längen-/Breitenkoordinaten umzuwandeln und zu vergleichen, kann ein einfacher Mikroprozessor als Prozessor für die Bord-Einheit verwendet werden. Da das Kunden-Service-Center die 2D-Kennzifternpaare der Bewegungszonen nur einfach drahtlos zum Kraftfahrzeug zu übertragen braucht, ohne komplizierte Längen-/Breitenkoordinaten zu übermitteln, konnte die Menge der drahtlos zu übertragenden Daten reduziert und die Genauigkeit der Übertragung erheblich verbessert werden.
Weitere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden genauen Beschreibung, zusammen mit den begleitenden Zeichnungen genauer erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein System-Blockdiagramm der bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Flussdiagramm, das die Arbeitweise des Fern-Kunden-Service-Centers gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
3 ist eine schematische Darstellung einer optimalen Fahrtroute gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine 2D-Feldanordnungsvorschrift mehrerer 2D-Kennziffernpaare von geografischen Zonen gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine schematische Darstellung der Fahrtroute entsprechend der Bewegungszonen gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Arbeitsweise der Bord-Einheit gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
7 ist eine schematische Darstellung der 2D-Kennziffernpaare von 2D-Gittern sowie die dazugehörigen Bezugspunkte gemäß der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine schematische Darstellung des Verhältnisses zwischen dem aktuellen Gitter und den Bewegungsgittern.
9 ist eine schematische Darstellung der Richtungspfeile in den Bewegungsgittern vom aktuellen Gitter bis zum Zielpunkt gemäß der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine schematische Darstellung des Verhältnisses zwischen einem weiteren aktuellen Gitter und den Bewegungsgittern gemäß der vorliegenden Erfindung.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Gemäß 1 ist ein Fern-Kunden-Service-Center S mit eingebautem Server 3 gegeben. Eine elektronische Karten-Datenbank 31 und eine drahtlose Kommunikationseinrichtung 32 sind mit dem Server 3 verbunden.
Gemäß 1 und 2 empfängt das Kunden-Service-Center S über die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 32 drahtlos eine Navigationsanfrage von einem weiter entfernten Fahrzeug M. Die Navigationsanfrage umfasst Daten hinsichtlich des Startpunktes P_s und des Zielpunktes P_d (Schritt S11). Gewöhn licherweise sind die Startpunktdaten P_s die aktuellen GPS-Koordinaten P_s (X_s,Y_s), die sich das Fahrzeug M direkt von seinem GPS-Modul 11 geholt hat. Alternativ dazu kann der Fahrer über eine Eingabevorrichtung 16 (Tastatur, Touchscreen, Stimmenerkennungseinrichtung,... etc.) den Straßennamen oder die Kreuzung manuell eingeben. Normalerweise werden die Zielpunktdaten P_d vom Fahrer sprachlich an den Angestellten des Kunden-Service-Centers S über die drahtlose Kommunikationseinrichtung 14 eingegeben, so dass der Angestellte des Kunden-Service-Centers S die Zielpunktkoordinaten P_d(X_d,Y_d) für das Fahrzeug eingeben kann. Alternativ dazu kann der Fahrer die Zielpunktkoordinaten P_d(X_d,Y_d) manuell über die vorstehend genannte Eingabevorrichtung 16 eingeben.
Gemäß 1, 2 und 3 sucht der Server 3 des Kunden-Service-Centers S anhand der Startpunktkoordinaten P_s(X_s,Y_s) und der Zielpunktkoordinaten P_d(X_d,Y_d) die optimale Route mit den einzelnen Fahrtabschnitten R₁,R₂,R₃...,R₇ und den zugehörigen Richtungsänderungen P_t1,P_t2,P_t3,...P_t6 aus der elektronischen Karte 31 heraus (Schritt S12).
Der Server 3 wählt aus der elektronischen Karte 31 einen geografischen Bereich A aus, der die gesuchten Fahrtabschnitte R₁,R₂,R₃...,R₇ (Schritt S13) enthält. Wie in 3 dargestellt, ist bei dieser Ausführungsform der geografische Bereich A ein rechteckiger Bereich, der durch die Grenzpunktkoordinaten P_e1(X_e1,Y_e1) und P_e2(X_e2,Y_e2) der linken unteren und der rechten oberen Ecke im planaren Längen-/Breiten-Koordinatensystem der Erde so definiert ist, dass die X-Koordinaten der Fahrtabschnitte R₁,R₂,R₃...,R₇ zwischen X_e1 und X_e2 und die Y-Koordinaten der Fahrtabschnitte R₁,R₂,R₃...,R₇ zwischen Y_e1 und Y_e2 liegen. Vorzugsweise umfasst der geografische Bereich A die Startpunktkoordinaten P_s(X_s,Y_s).
Nach 3 und 4 teilt der Server 3 den vorstehend genannten geografischen Bereich A zu gleichen Teilen in mehrere geografische Zonen A_ij mit m + 1 Spal ten und n + 1 Reihen durch ein vorgegebenes 2D-Gitternummernpaar (m,n) auf und definiert für jede geografische Zone A_ij ein entsprechendes 2D-Kennziffernpaar i,j gemäß einer 2D-Feldanordnungsvorschrift, wobei i = 0...m, j = 0...n ist. Das vorab bestimmte 2D-Gitternummernpaar (m,n) ist ein im Server 3 gespeicherter Standardwert. Um die Effizienz der drahtlosen Übertragung verbessern und der fortlaufenden hexadezimalen Arbeitsweise entsprechen zu können, sollte das 2D-Gitternummernpaar (m,n) 16×16 (d.h. (FF)_H in hexadezimal) sein. Der Server 3 kann jedoch dieses 2D-Gitternummernpaar (m,n) anhand aktueller Anforderungen ändern. So ist im Server 3 zum Beispiel die gleiche Seitenlänge jeder geografischen Zone A_ij gespeichert, und er trennt die tatsächliche Länge und Breite des geografischen Bereichs A durch die fixe Seitenlänge, um so entsprechende integrale Mehrfache für das 2D-Gitternummernpaar (m,n) zu erhalten.
5 zeigt, wie der Server 3 die vorgenannten Fahrtabschnitte R₁,R₂,R₃...,R₇ mit den geografischen Zonen A_ij vergleicht, um mehrere Bewegungszonen Z_ij entsprechend den geografischen Zonen A_ij zu finden, welche die Fahrtabschnitte R₁,R₂,R₃...,R₇ enthalten (Schritt S14).
Danach verbindet der Server 3 die beiden Grenzpunktkoordinaten P_e1(X_e1,Y_e1) und P_e2(X_e2,Y_e2), das 2D-Gitternummernpaar (m,n) und die der Reihenfolge nach angeordneten 2D-Kennziffernpaare i,j der Bewegungszonen Z_ij zu einer einfachen Navigationsinformation N (Schritt S15). Wie in den 3–5 dargestellt, kann diese einfache Navigationsinformation N wie folgt dargestellt sein:
N=$$(X_e ₁,Y_e1),(X_e2,Y_e2),(m,n),30,31,32,22,23,13,14,15,16,26,36,46,56,66,76,86, 87,88,98,A8,B8,C9$$,
wobei die 2D-Kennzifternpaare i,j der Bewegungszonen Z_ij in richtiger Reihenfolge, beginnend beim Startpunkt P_s bis zum Zielpunkt P_d, angeordnet sind. Alternativ dazu können sie auch umgekehrt angeordnet sein.
Das Kunden-Service-Center S sendet die vorstehend genannte einfache Navigationsinformation N zusammen mit einer Kurzmitteilung über die drahtlose Kommunikationseinrichtung 32 sofort an die drahtlose Kommunikationseinrichtung 14 des weiter entfernten Fahrzeugs M (Schritt S16). Gemäß der vorliegenden, bevorzugten Ausführungsform weisen beide drahtlosen Kommunikationseinrichtungen 31 und 14 jeweils ein GPRS (General Paket Radio Service)-Modul zum drahtlosen Übertragen und Empfangen von Signalen untereinander auf. Alternativ dazu kann ein GSM (Groupe Speciale Mobile)-Modul, ein 3C-Modul, ein Funkrufempfänger oder irgendeines der vielen äquivalenten drahtlosen Kommunikationsmodule Anwendung finden.
Nach 1 und 6 speichert der Prozessor 13 des Fahrzeugs M die Information N sofort in einem Speicher 12, sobald die drahtlose Kommunikationseinrichtung 14 des Fahrzeugs M die vorgenannte einfache Navigationsinformation N empfangen hat, um einsatzbereit zu sein (Schritt S21).
Der Prozessor 13 des Fahrzeugs M beginnt, die beiden Grenzpunktkoordinaten P_e1(X_e1,Y_e1) und P_e2(X_e2,Y_e2) der einfachen Navigationsinformation N aus dem Speicher 12 einzulesen und benutzt dann diese beiden Grenzpunktkoordinaten P_e1(X_e1,Y_e1) und P_e2(X_e2,Y_e2) als Grenzwerte für die untere linke und die obere rechte Ecke, um ein virtuelles 2D-Gitternetz G, wie in 7 dargestellt, auszumachen und zu definieren (Schritt S22). Das 2D-Gitternetz G wird physikalisch nachgebildet und entspricht dem tatsächlichen geografischen Bezirk des vorgenannten geografischen Bereichs A.
Nach 7 hat der Prozessor 13 ferner das 2D-Gitternummernpaar (m,n) der vorgenannten einfachen Navigationsinformation N aus dem Speicher 12 geholt und das 2D-Gitternetz G zu gleichen Teilen in mehrere 2D-Gitter G_ij mit m + 1 Spalten und n + 1 Reihen aufgeteilt (Schritt S23). Die 2D-Gitter G_ij sind jeweils durch ein entsprechendes 2D-Kennziffernpaar i,j gemäß der gleichen 2D- Matrix- bzw. Feldanordnungsvorschrift definiert. Die untere linke Ecke jedes 2D-Gitters G_ij gilt als Bezugsposition R_ij(X_ij,Y_ij),i = 0...m,j = 0...n, wobei:
Jedes der 2D-Gitter G_ij wird physikalisch nachgebildet und entspricht dem tatsächlichen geografischen Bezirk einer der vorgenannten geografischen Zonen A_ij.
Während der Fahrt holt sich der Prozessor 13 die aktuellen Positionskoordinaten P_c(X_c,Y_c) des Fahrzeugs M laufend vom GPS-Modul 11 und vergleicht die geholten Daten mit den Bezugspunktpositionen R_ij(X_ij,Y_ij), um das 2D-Kennziffernpaar p,q eines aktuellen Gitters C_pg entsprechend der aktuellen Position P_c(X_c,Y_c) des Fahrzeugs M berechnen zu können. Gemäß diesem Beispiel ist, angenommen, X_c liegt zwischen X_ij und X_(i+1)j, d.h. X_ij ≤ X_c < X_(i+1)j, deshalb, wenn statt X_ij
was bedeutet, dass der integrale Nummernteil als 2D-Kennziffer P genommen wird.
In gleicher Weise wird die andere 2D-Kennziffer q aus dem integralen Nummernteilerhalten.
Anhand des Beispiels gemäß 8 kann angenommen werden, dass das Fahrzeug M vom Startpunkt P_s= P_c(X_c,Y_c) abfährt. Somit ist das entsprechende aktuelle Gitter C₃ ₀ und sein 2D-Kennziffernpaar p = 3 und q = 0 (im folgenden wird das 2D-Kennzifternpaar durch (p,q) = (3,0) ausgedrückt. 8 zeigt auch die der Reihenfolge nach angeordneten Bewegungsgitter T_ij vom Startpunkt P_s bis zum Zielpunkt P_d, denen die 2D-Kennziffernpaare i,j im Speicher 12 entsprechen.
Der Prozessor 13 vergleicht das 2D-Kennzifternpaar (3,0) des aktuellen Gitters C₃₀ mit den 2D-Kennziffernpaaren i,j der Bewegungsgitter T_ij, um so eine Leitinformation D erzeugen zu können (Schritt S25) und verwendet dann eine Ausgabevorrichtung (zum Beispiel ein Anzeigegerät 15) für die Anzeige der Leitinformation D (Schritt S26), um den Fahrer zum Ziel P_d leiten zu können.
Wenn der Prozessor 13 das 2D-Kennziffernpaar (3,0) des aktuellen Gitters C₃₀ dahingehend verglichen hat, ob es dem 2D-Kennzifternpaar (3,0) eines Bewegungsgitters T₃₀ im Speicher 12 entspricht, dann liest er das 2D-Kennziffernpaar (3,1) des nächsten Bewegungsgitters T₃ ₀ ein und berechnet das Verhältnis des nächsten Bewegungsgitters T₃₀ in Bezug auf das aktuelle Gitter C₃₀, so dass es in die Richtung j = +1 (plus ein Gitter in Längsrichtung) führt. Somit wird ein richtungsweisender Pfeil (T), der auf das nächste Bewegungsgitter T₃ ₀ zeigt, als Leitinformation D erzeugt (siehe 9) und auf dem Anzeigebildschirm 15 dargestellt. 9 zeigt ferner acht nach oben weisende Pfeile, die zu sehen sind, wenn sie in jedem Bewegungsgitter T_ij zum Leiten des Fahrzeugs M in richtiger Reihenfolge erscheinen, um sich dem letzten Bewegungsgitter T_c9 am Ziel P_d zu nähern. Alternativ dazu kann die vorgenannte Leitinformation D als Stimmantwort gegeben werden, so dass ein sicheres Fahren gewährleistet ist.
Gemäß 10 vergleicht der Prozessor 13 dann, wenn das Fahrzeug M von T₃₂ zum 2D-Gitter G₃₄ abgekommen ist, das 2D-Kennziffernpaar (3,4) des aktuellen Gitters C_pq (d.h. C₃₄) dahingehend, um festzustellen, dass es mit keinem der 2D-Kennziffernpaare i,j eines Bewegungsgitters T_ij im Speicher 12 übereinstimmt. Sofort danach berechnet der Prozessor 13 den Differenzwert Δ_ij= |i-p| + |j–q| zwischen dem aktuellen Gitter C_pq (d.h. C₃₄) und den übrigen Bewe gungsgittern T_ij, wobei |i–p| und |i–q| die jeweiligen Absolutwerte sind. Der Prozessor 13 wählt das Bewegungsgitter T₃₆, das den kleinsten Wert für Δ_ij aufweist und dem Bewegungsgitter T_c9 des Zielpunktes Pd am nächsten ist, als nächstes Zielgitter aus und ordnet es zu.
So zeigt zum Beispiel 10, dass die übrigen Bewegungsgitter T₂₂, T₂₃, T₁₃, T₁₄, T₁₅, T₁₆, T₂₆, T₃₆, T₄₆... nach T₃₂ für die Route verbleiben, wobei

(1) der Differenzwert zwischen dem Bewegungsgitter T₂₃ und dem aktuellen Gitter C₃₄ Δ₂₃ = |2 – 3| + |3 – 4| = 1 + 1 = 2 ist;
(2) der Differenzwert zwischen dem Bewegungsgitter T₁₄ und dem aktuellen Gitter C₃₄ Δ₁₄ = |1 – 3| + |4 – 4| = 2 + 0 = 2 ist; und
(3) der Differenzwert zwischen dem Bewegungsgitter T₃₆ und dem aktuellen Gitter C₃₄ Δ₃₆= |3 – 3| + |6 – 4| = 0 + 2 = 2 ist,

_ij

₃₆

_c9

13

₃₆

₃₄

₃₆

₃₄

₃₆

10

15

Gemäß der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist der durch den Prozessor 13 der Bord-Einheit durchgeführte Vergleich zwischen dem 2D-Kennziffernpaar i,j jedes Bewegungsgitters T_ij und dem Paar p,q des aktuellen Gitters C_pq ein einfacher zweistelliger hexadezimaler Vergleich, der leicht verarbeitet werden kann. Somit wird durch die Erfindung die Effizienz der Navigationsberechnungen erheblich verbessert. Da bei der Erfindung das komplizierte Verfahren des Umwandelns und Vergleichens von Längen-/Breitenkoordinaten nicht erforderlich ist, genügt ein einfacher und billiger Prozessor für die Durch führung der Berechnungen. Ferner muss das Kunden-Service-Center S nur die einfachen zweistelligen hexadezimalen 2D-Kennziffern i,j jeder Bewegungszone Z_ij drahtlos an das Fahrzeug M weiterleiten. Da es bei der Erfindung nicht erforderlich ist, umfangreiche Längen-/Breitenkoordinaten umzuwandeln und an das Fahrzeug M zu übertragen, kann die Menge der drahtlos zu übertragenden Daten reduziert und die Übertragungsgenauigkeit erheblich verbessert werden.
Damit dem von einem herkömmlichen Positionsbestimmungs-Satelliten 9 übertragenem Positionssignal entsprochen werden kann, ist jeder Arbeitsablauf der vorliegenden Ausführungsform entsprechend dem planaren geografischen Längen-/Breitenkoordinatensystem der Erde entwickelt worden. Alternativ können andere rechtwinklige planare Koordinatensysteme, sich in einem Winkel treffende planare Koordinatensysteme oder Polar-Koordinatensysteme (Rθ) als Ersatz verwendet werden, vorausgesetzt, das Kunden-Service-Center S und das Fahrzeug M verwenden das gleiche Koordinatensystem.
Die Grenzpunkte der einfachen Navigationsinformation N sind nicht auf das vorstehend genannte Beispiel begrenzt. So ist es zum Beispiel möglich, die obere linke Ecke und die untere rechte Ecke, drei der vier Ecken oder alle vier Ecken zu wählen, um die Grenzpunkte der einfachen Navigationsinformation N zu bestimmen.
Das 2D-Kennziffernpaar i,j jedes 2D-Gitters G_ij und jede geografische Zone A_ij können gemäß anderer 2D-Feldvorschriften anstelle der vorgenannten 2D-Feldanordnungsvorschrift beziffert werden. Anstelle des ersten 2D-Kennzifternpaares (0,0) im unteren linken Gitter gemäß 4 kann jedes andere Gitter als erstes Gitter bestimmt werden und dann wird jedes der 2D-Kennzifternpaare fortschreitend erhöht (bzw. reduziert). Diese fortschreitend erhöhte (bzw. reduzierte) Folge kann 2,3,4... usw. sein. Darüber hinaus kann jeder andere Initialwert anstelle von (0,0) für das erste 2D-Kennziffernpaar verwendet werden.
Der Fern-Server 3 kann vorzugsweise Flüsse, Seen (z.B. das Seegebiet gemäß 3 und den entsprechenden schräg schraffierten Bereich gemäß 10), Berge, Klippen und andere natürliche bzw. gefährliche Hindernisse oder den Verkehr blockierende Bereiche auf der elektronischen Karte 31 suchen und dann die entsprechende 2D-Kennziffer (i,j) des Hindernisses als einfache Navigationsinformation N drahtlos an das Fahrzeug M übertragen, so dass der Fahrer des Fahrzeugs M erfährt, wie er derartige Hindernisse umfahren kann. Diese Maßnahme ist äußerst hilfreich bei Fahrzeugen M, die keine eingebaute Präzisions-Navigationsvorrichtung haben und beruht auf der vom Fern-Server gelieferten Navigationsinformation. Sie verhindert, dass das Fahrzeug M eine gefährliche Route einschlägt und vermeidet Fahrausfälle.
Jeder Arbeitsschritt des Kunden-Service-Centers S kann sogar vom Service-Personal manuell ohne den automatischen Server durchgeführt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand ihrer bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, sind viele weitere Modifikationen und Änderungen möglich, ohne dass sie vom Umfang der Erfindung wie nachstehend beansprucht abweichen.

Claims

Einfaches Navigationsverfahren, wie es in einem Kunden-Service-Center verwendet wird, umfassend folgende Schritte: (A) Empfang von Positionsdaten eines Startpunktes sowie eines Zielpunktes; (B) Suchen nach wenigstens einem Fahrtabschnitt vom Startpunkt zum Zielpunkt; (C) Wählen eines geografischen Bereichs, der den wenigstens einen Fahrtabschnitt umfasst, wobei der geografische Bereich durch wenigstens zwei Positionsparameter definiert und anhand eines vorab bestimmten (zweidimensionalen) 2D-Gitternummernpaares zu gleichen Teilen in mehrere geografische Zonen aufgeteilt wird, wobei die geografischen Zonen jeweils anhand einer (zweidimensionalen) 2D-Feldanordnungsvorschrift durch ein entsprechendes (zweidimensionales) 2D-Kennziffernpaar definiert ist; (D) Suchen mehrerer Bewegungszonen, die der geografischen Zone einschließlich dem wenigstens einen darin enthaltenen Fahrtabschnitt entsprechen; und (E) Aufbauen einfacher Navigationsdaten, welche die wenigstens zwei Positionsparameter, das 2D-Gitternummernpaar und die 2D-Kennziffernpaare der Bewegungszonen der Reihe nach beinhalten.
Einfaches Navigationsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Positionsparameter die Positionskoordinaten von wenigstens zwei Grenzpunkten in einem planaren, rechtwinkligen Koordinatensystem sind; wobei der geografische Bereich durch die Positionskoordinaten der wenigstens zwei Grenzpunkte definiert und zu gleichen Teilen in die geografischen Zonen durch das 2D-Gitternummernpaar gemäß dem planaren, rechtwinkligen Koordinatensystem aufgeteilt ist.
Einfaches Navigationsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das planare, rechtwinklige Koordinatensystem das Längen-/Breiten-Koordinatensystem der Erde ist.
Einfaches Navigationsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die 2D-Kennziffernpaare der geografischen Zonen durch Schritt (C) gemäß einer 2D-Feldanordnungsvorschrift definiert sind.
Einfaches Navigationsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die 2D-Kennziffernpaare der Bewegungszonen der einfachen Navigationsdaten durch Schritt (E) der Reihe nach vom Startpunkt zum Zielpunkt angeordnet sind.
Einfaches Navigationsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Schritt (F): Übertragen einfacher Navigationsdaten an ein Kraftfahrzeug.
Einfaches Navigationsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunden-Service-Center einen Server umfasst, der mit einer elektronischen Kartendatenbank verbunden ist.
Einfaches Navigationsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunden-Service-Center ferner eine drahtlose Kommunikationseinrichtung umfasst, die Informationen drahtlos an ein Fahrzeug übertragen und von diesem empfangen kann.
Einfaches Navigationsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Kommunikationseinrichtung ein GPRS-Modul (General Packet Radio Service) ist.
Einfaches, in ein Kraftfahrzeug eingebautes Navigationssystem, mit: einem GPS-Modul (Global Positioning System), das die aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs berechnet; einem Speicher, in dem einfache Navigationsdaten gespeichert sind, die aus wenigstens zwei Positionsparametern, einem vorab bestimmten (zweidimensionalem) 2D-Gitternummernpaar und mehreren der Reihe nach angeordneten 2D-Kennziffernpaaren besteht; einem Prozessor, der die wenigstens zwei Positionsparameter aus dem Speicher liest und ein virtuelles 2D-Gitternetz durch die wenigstens zwei Positionsparameter definiert, um das 2D-Gitternummernpaar aus dem Speicher lesen und das 2D-Gitternetz zu gleichen Teilen in mehrere 2D-Gitter aufteilen zu können, die jeweils eine entsprechende Referenzpunktposition und ein entsprechendes 2D-Kennziffernpaar, das gemäß einer 2DFeldanordnungsvorschrift definiert ist, aufweisen, um die Daten der aktuellen Position des Fahrzeugs aus dem GPS-Modul zu holen und mit den Bezugspunktpositionen der 2D-Gitter zu vergleichen, so dass das 2D-Kennziffernpaar eines aktuellen Gitters entsprechend der aktuellen Position des Fahrzeugs berechnet und eine Leitinformation erzeugt wird, indem das 2D-Kennziffernpaar des aktuellen Gitters der aktuellen Position des Fahrzeugs mit den 2D-Kennziffernpaaren mehrerer, im Speicher gespeicherter Bewegungsgitter verglichen werden, wobei die den 2D-Gittern entsprechenden Bewegungsgitter wenigstens einen Fahrtabschnitt aufweisen, der von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt führt; und mit einer Ausgabevorrichtung, die diese Leitinformation ausgibt.
Einfaches Navigationssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die 2D-Kennziffernpaare der einfachen Navigationsdaten gemäß der Reihenfolge der Bewegungsgitter vom Startpunkt zum Zielpunkt angeordnet sind.
Einfaches Navigationssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die 2D-Kennziffernpaare gemäß einer 2D-Feldanordnungsvorschrift definiert sind.
Einfaches Navigationssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Positionsparameter die Positionskoordinaten von wenigstens zwei Grenzpunkten in einem planaren, rechtwinkligen Koordinatensystem sind; wobei der Prozessor die Positionskoordinaten der wenigstens zwei Grenzpunkte für die Definition des 2D-Gitternetzes verwendet und das 2D-Gitternetz zu gleichen Teilen über das 2D-Gitternummernpaar gemäß dem planaren, rechtwinkligen Koordinatensystem in die 2D-Gitter aufteilt.
Einfaches Navigationssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das planare, rechtwinklige Koordinatensystem das Längen-/Breiten-Koordinatensystem der Erde ist.
Einfaches Navigationssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionskoordinaten die wenigstens zwei Grenzpunkte P_e1(X_e1,Y_e1) und P_e2(X_e2,Y_e2) umfassen, die jeweils als untere linke und obere rechte Ecke des 2D-Gitternetzes definiert sind, und dass die Koordinaten R_ij(X_ij,Y_ij),i = 0...m,j = 0...n der Bezugspunktpositionen der 2D-Gitter die untere linke Ecke der entsprechenden 2D-Gitter definieren und folgendes Verhältnis haben:
der Prozessor das 2D-Kennziffernpaar p,q des aktuellen Gitters C_pq entsprechend der aktuellen Positionskoordinaten P_c(X_c,Y_c) des Fahrzeugs gemäß den Gleichungen
Einfaches Navigationssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor dann, wenn der Vergleich des 2D-Kennziffernpaares des aktuellen Gitters ergibt, dass es mit einem im Speicher gespeicherten 2D-Kennziffernpaar übereinstimmt, das nächste 2D-Kennziffernpaar aus dem Speicher liest und dieses mit dem 2D-Kennzifternpaar des aktuellen Gitters vergleicht, um einen Richtungspfeil zu erzeugen, der vom aktuellen Gitter zu einem nächsten Bewegungsgitter weist, das dem nächsten 2D-Kennziffernpaar als Leitinformation entspricht.
Einfaches Navigationssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor dann, wenn das 2D-Kennziffernpaar p,q des aktuellen Gitters C_pq nach einem Vergleich nicht mit einem im Speicher gespeicherten 2D-Kennzifternpaar übereinstimmt, ein 2D-Kennzifternpaar i,j aus den übrigen Bewegungsgittern T_ij auswählt, das einen Mindestdifferenzwert von Δ_ij aufweist, wobei Δ_ij = |i – p| + |i – q|, und dann das entsprechende Gitter als nächstes Zielgitter zuordnet und danach das 2D-Kennziffernpaar des nächsten Zielgitters mit dem 2D-Kennziffernpaar p,q des aktuellen Gitters C_pq vergleicht, um einen Richtungspfeil zu erzeugen, der vom aktuellen Gitter C_pq zum nächsten Zielgitter als Leitinformation weist.
Einfaches Navigationssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor die übrigen Bewegungsgitter auswählt, von denen das 2D-Kennziffernpaar den Mindestdifferenzwert gemäß der Priorität aufweist, die zu der Reihenfolge gehört, die dem Zielpunkt verhältnismäßig nah ist.
Einfaches Navigationssystem nach Anspruch 10, ferner mit einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung, die Informationen drahtlos an ein Kunden-Service-Center weiterleiten und von diesem empfangen kann.
Einfaches Navigationssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Kommunikationseinrichtung ein GPRS-Modul (General Packet Radio Service) ist.