DE20320680U1

DE20320680U1 - Fahrzeugnavigationssystem

Info

Publication number: DE20320680U1
Application number: DE20320680U
Authority: DE
Original assignee: Sin Etke Tech Co Ltd
Current assignee: Sin Etke Tech Co Ltd
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2013-07-29

Abstract

In einem Fahrzeug installiertes Fahrzeugnavigationssystem, mit:
einem GPS-Modul (Globales Positionsbestimmungssystem), das dazu vorgesehen ist, die aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs zu berechnen;
Speichermitteln, wobei in den Speichermitteln eine einfache Navigationsinformation gespeichert ist, die mindestens zwei Positionsparameter, ein Paar vorherbestimmter 2D- (zweidimensionaler) Gitternummern und mehrere Paare von 2D- (zweidimensionalen) Indizes aufweist;
Prozessormitteln, die dazu vorgesehen sind, die mindestens zwei Positionsparameter aus dem Speichermittel zu lesen und mittels der mindestens zwei Positionsparameter ein 2D- (zweidimensionales) Gitterwerk zu definieren, das Paar von vorherbestimmten 2D-Gitternummern aus dem Speichermittel zu lesen und das 2D-Gitterwerk in eine Vielzahl von 2D- (zweidimensionalen) Gittern aufzuteilen, wovon jedes eine jeweilige Bezugspunktposition und ein jeweiliges Paar von 2D-Indizes aufweist, die durch eine 2D- (zweidimensionale) Anordnungsregel definiert sind, die aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs aus dem GPS-Modul abzurufen und die aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs mit den Bezugspunktpositionen der 2D-Gitter zu vergleichen, um das Paar von 2D-Indizes eines aktuellen Gitters zu...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Technologie der Kraftfahrzeugnavigation, insbesondere ein Fahrzeugnavigationssystem und Verfahren, mit welchen eine einfache Methode der Navigation für einen Fahrer geschaffen wird, um diesen zu seinem Zielpunkt zu führen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Bei herkömmlichen Kraftfahrzeug-Navigationssystemen wird jedes Kraftfahrzeug mit einer umfassenden elektronischen Karten-Datenbank und einer gut ausgestatteteten On-Board Unit versehen, wodurch es der gut ausgestatteten On-Board Unit jedes Kraftfahrzeugs ermöglicht wird, die optimale Route zum Zielpunkt selbst zu errechnen. Da jedes Kraftfahrzeug mit einer derartigen umfassenden elektronischen Karten-Datenbank und einer derartigen teuren On-Board-Unit ausgestattet werden muss, sind die Kosten hoch und es wird viel Raum zur Installation im Fahrzeug benötigt.
Die Dokumente US 6,292,743 und US 6,314,369 offenbaren eine Navigationstechnologie, bei der ein Fernserver eingesetzt wird, um die optimale Route für ein Fahrzeug zu errechnen, wobei die errechnete Information drahtlos an die On-Board-Unit des Fahrzeugs übermittelt wird. Zu der Information, die gemäß den herkömmlichen Navigationsverfahren an die On-Board-Unit des Kraftfahrzeugs zu übermitteln ist, zählen die geographischen Längen-/Breiten- (oder sogar Höhen-) Koordinaten aller Wendepunkte der optimalen Route. Da die errechneten geographischen Längen-/Breiten- (oder sogar Höhen-) Koordinaten durch ein kompliziertes Berechnungsverfahren weiter verarbeitet werden müssen, um Grad-/Minuten-/Sekundendaten in zweite Daten umzuwandeln und dann die umgewandelten zweiten Daten durch einen Fernserver drahtlos an die On-Board-Unit des Kraftfahrzeugs senden zu lassen, ist die Menge drahtlos zu übermitteln der Daten extrem groß, was zu einer hohen Fehlerrate führt. Außerdem muss die On-Board-Unit des Kraftfahrzeugs nach Empfang der umgewandelten zweiten Daten die aktuell empfangenen Grad-/Minuten-/Sekundendaten der GPS-Koordinaten alle zwei bis fünf Sekunden wiederholt in zweite Daten umwandeln, um sie mit den zweiten Daten der optimalen Route zu vergleichen. Daher ist das Laden des Umwandlungsprozesses der wiederholten GPS-Koordinaten in der On-Board-Unit sehr schwer und zeitaufwändig. Um die vorgenannten komplizierten Berechnungs- und Vergleichsprozesse zu erzielen, muss die herkömmliche On-Board-Unit immer noch eine leistungsfähige Funktionseinheit bleiben, was zu hohen Kosten führt.
Daher ist es wünschenswert, ein Fahrzeugnavigationssystem zu schaffen, mit dem die vorgenannten Nachteile beseitigt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Fahrzeugnavigationssystem und Verfahren zu schaffen, mit dem die On-Board-Unit eines Fahrzeugs vereinfacht wird, um die Kosten zu senken. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Fahrzeugnavigationssystem und Verfahren zu schaffen, mit dem die Menge der drahtlos übermittelten Daten verringert und die drahtlose Übertragungsgenauigkeit verbessert wird. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fahrzeugnavigationssystem und Verfahren zu schaffen, das es dem Verbraucherservicecenter ermöglicht, einen Online-Navigationsservice anzubieten, wenn das Fahrzeug von der Route abgekommen ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung findet das Fahrzeugnavigationsverfahren in einem Fern-Verbraucherservicecenter Anwendung und weist folgende Schritte auf:

(A) Empfangen der Positionsdaten eines Ausgangspunkts und der Positionsdaten eines Zielpunkts;
(B) Suchen mindestens einer Fahrroute vom Ausgangspunkt zum Zielpunkt;
(C) Auswählen eines Geobereichs, der die mindestens eine Fahrroute abdeckt, wobei der Geobereich durch mindestens zwei Positionsparameter definiert und abhängig von einem Paar vorherbestimmter 2D- (zweidimensionaler) Gitternummern in eine Vielzahl von Geozonen aufgeteilt wird, wobei die Geozonen abhängig von einer 2D- (zweidimensionalen) Anordnungsregel jeweils mit einem entsprechenden Paar eines 2D- (zweidimensionalen) Index definiert werden;
(D) Suchen mehrerer Fahrzonen, die den Geozonen entsprechen, die die mindestens eine Fahrroute enthalten;
(E) Bereitstellen einer einfachen Navigationsinformation, wobei die einfache Navigationsinformation die mindestens zwei Positionsparameter, das Paar der vorherbestimmten 2D-Gitternummern und die Paare der 2D-Indizes der Fahrzonen aufweist, und
(F) Übertragen der einfachen Navigationsinformation zu einem Fahrzeug.

Das Servicepersonal des Fern-Verbraucherservicecenters kann die vorgenannten Schritte manuell nacheinander ausführen. Vorzugsweise bietet das Fern-Verbraucherservicecenter jedoch einen Server und eine elektronische Karten-Datenbank, um die obigen Schritte nacheinander automatisch auszuführen, wodurch ein schneller und genauer Effekt erzielt wird. Außerdem kann in dem Fern-Verbraucherservicecenter ein Speicher installiert sein, um die einfache Navigationsinformation zu speichern, so dass ein 2D-Überwachungsgitterwerk, ein aktuelles Gitter, das dem 2D-Gitter der aktuellen Position des Fahrzeugs entspricht, und alle Fahrgitter, deren Paare von 2D-Indizes denen der Fahrzonen entsprechen, auf einem Display angezeigt werden können. Somit kann das Servicepersonal des Fern-Verbraucherservicecenters später einen Online-Navigationsservice über eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung (beispielsweise ein GPRS-Modul, ein GSM-Modul, ein 3C-Modul oder ein beliebiges anderes äquivalentes drahtloses Kommunikationsmodul) für die On-Board Unit (OBU) des Fahrzeugs bereitstellen, um das sich fortbewegende Fahrzeug synchron zu führen, wenn das Fahrzeug von der Route abgekommen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Fahrzeugnavigationssystem in einem Fahrzeug installiert und weist ein GPS-Modul (globales Positionsbestimmungssystem), einen Speicher, einen Prozessor und eine Ausgabevorrichtung auf. Die vorgenannte einfache Navigationsinformation wird vorzugsweise von einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung in dem Fahrzeug empfangen und dann im Speicher gespeichert. Der Prozessor liest die mindestens zwei Positionsparameter der einfachen Navigationsinformation aus dem Speicher, definiert ein 2D- (zweidimensionales) Gitterwerk mittels der mindestens zwei Positionsparameter, liest das Paar der vorherbestimmten 2D-Gitternummern aus dem Speicher und teilt das 2D-Gitterwerk in eine Vielzahl von 2D- (zweidimensionalen) Gittern, wovon jedes eine jeweilige Bezugspunktposition und ein jeweiliges Paar von 2D-Indizes aufweist, die durch eine 2D- (zweidimensionale) Anordnungsregel definiert sind, ruft die aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs von dem GPS-Modul ab und vergleicht die aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs mit den Bezugspunktpositionen der 2D-Gitter, um das Paar von 2D-Indizes eines aktuellen Gitters zu errechnen, das der aktuellen Position des Fahrzeugs entspricht. Der Prozessor steuert auch die Ausgabevorrichtung an, das 2D-Gitterwerk, das aktuelle Gitter und eine Vielzahl von Fahrgittern anzuzeigen, deren Paare von 2D-Indizes den im Speicher gespeicherten Paaren von 2D-Indizes entsprechen.
Daher muss der Prozessor der On-Board Unit nur das aktuelle Gitter der aktuellen Position des Fahrzeugs erneuern und auf der Ausgabevorrichtung anzeigen, um es dem Fahrer zu ermöglichen, selbst einen Vergleich mit allen Fahrgittern durchzuführen und die Fahrrichtung selbstständig zu finden. Da der Prozessor bei der vorliegenden Erfindung weder Längen-/Breitenkoordinaten-Daten in zweite Daten umwandeln noch die nächste Richtung der Fahrroute errechnen muss, wird die On-Board Unit vereinfacht, und die Kosten der On-Board Unit werden deutlich gesenkt. Da das Verbraucherservicecenter nicht die komplizierten Längen-/Breitenkoordinaten in zweite Daten umwandeln muss, wird außerdem die drahtlose Datenübertragungsmenge deutlich reduziert und eine größere Genauigkeit der drahtlosen Datenübertragung erzielt, und das Verbraucherservicecenter kann gleichzeitig ein Überwachungs-2D-Gitterwerk anzeigen, um gleichzeitig einen Online-Navigationsservice anzubieten, wenn das Fahrzeug von der Route abgekommen ist.
Weitere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ein Blockdiagramm der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Ablaufdiagramm, das die Arbeit des Fern-Verbraucherservicecenters gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert;
3 eine schematische Darstellung einer optimalen Fahrroute gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 eine 2D-Matrix-Anordnungs- bzw. Reihenregel mehrerer Paare von 2D-Indizes von Geozonen gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 eine schematische Darstellung, die die Fahrroute zeigt, die den Fahrzonen gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht;
6 ein Ablaufdiagramm, das die Arbeit der On-Board Unit gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert;
7 eine schematische Darstellung der Paare von 2D-Indizes von 2D-Gittern und ihrer entsprechenden Bezugspunkte gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Darstellung des Verhältnisses des aktuellen Gitters und der Fahrgitter;
9 eine Anzeige auf dem Display der On-Board Unit gemäß der vorliegenden Erfindung;
10 eine Anzeige auf dem Display der On-Board Unit, wenn das Fahrzeug von der Route abgekommen ist; und
11 eine Anzeige, die gleichzeitig auf dem Display des Verbraucherservicecenters zu sehen ist, wenn das Fahrzeug von der Route abgekommen ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Wie aus 1 ersichtlich, wird ein Fern-Verbraucherservicecenter S geschaffen, bei welchem ein Server 3 installiert ist, der mit einer elektronischen Karten-Datenbank 31, einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 32, einem Speicher 33 und einem Display 34 in Verbindung steht. 1 zeigt auch, dass in dem Fahrzeug M ein Prozessor 13 für einfache Datenverarbeitungsvorgänge installiert ist, ohne einen herkömmlichen Präzisionsnavigator oder eine elektronische Karten-Datenbank in dem Fahrzeug M, um die Installationskosten der OBU (On-Board Unit) zu senken.
Wie aus 2 und wiederum 1 ersichtlich, empfängt das Verbraucherservicecenter S über die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 32 drahtlos eine Navigationsanforderung von einem entfernten Fahrzeug M. Die Navigationsanforderung weist Ausgangspunktdaten P_s und Zielpunktdaten P_d auf (Schritt S11). Normalerweise sind die Ausgangspunktdaten P_s die aktuellen GPS-Koordinaten P_s(X_s, Y_s) des Fahrzeugs, die direkt von einem GPS-Modul 11 des Wagens M abgerufen wurden. Alternativ dazu kann der Fahrer auch eine Eingabevorrichtung 16 (beispielsweise eine Tastatur, einen Touch screen (berührungsempfindlicher Bildschirm), eine Spracherkennungsvorrichtung, etc.) verwenden, um den Namen der Ausgangsstraße oder der Kreuzung, an der sich das Fahrzeug befindet, manuell einzugeben. Normalerweise sind die Zielpunktdaten P_d Sprachelemente (Sprachangabe), die durch den Fahrer mittels einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 14 und 32 an das Servicepersonal des Verbraucherservicecenters S durchgegeben werden, um es dem Servicepersonal des Verbraucherservicecenters S zu ermöglichen, die Zielpunktkoordinaten P_d(X_d, Y_d) in den Server 3 einzugeben. Alternativ dazu kann der Fahrer die Zielpunktkoordinaten P_d(X_d, Y_d) auch manuell über die vorgenannte Eingabevorrichtung 16 eingeben.
Wie aus 3 und wiederum aus 1 und 2 ersichtlich, sucht der Server 3 des Verbraucherservicecenters S auf der Basis der Daten der Ausgangspunktkoordinaten P_s(X_s, Y_S) und der Zielpunktkoordinaten P_d(X_d, Y_d) eine optimale Route, die mehrere Fahrrouten R₁, R₂, R₃,..., R₇ und die entsprechenden Wendepunkte P_t1, P_t2, P_t3,..., P_t6 aufweist, aus der elektronischen Karten-Datenbank 31 (Schritt S 12).
Der Server 3 wählt aus der elektronischen Karten-Datenbank 31 einen bestimmten Geobereich A aus, der alle gesuchten Fahrrouten R₁, R₂, R₃,..., R₇ abdeckt (Schritt S 13). Wie in 3 dargestellt, ist der bestimmte Geobereich A ein rechteckiger Bereich, der durch die Grenzkoordinaten P_e1(X_e1, Y_e1) und P_e2(X_e2, Y_e2) der unteren linken Ecke und der oberen rechten Ecke in dem Längen-/Breitenkoordinatensystem der Erde definiert ist, so dass die X-Koordinatenwerte der Fahrrouten R₁, R₂, R₃,..., R₇ zwischen X_e1 und X_e2 und die Y-Koordinatenwerte der Fahrrouten R₁ R₂, R₃,..., R₇ zwischen Y_e1 und Y_e2 liegen. Bei dieser Ausführungsform deckt der bestimmte Geobereich A vorzugsweise die Ausgangspunktkoordinaten P_s(X_s, Y_S) ab.
Wie aus 4 und wiederum aus 3 ersichtlich, teilt der Server 3 durch ein Paar vorherbestimmter 2D- (zweidimensionaler) Gitternummern (m, n) den vorgenannten bestimmten Geobereich A in mehrere Geozonen A_ij, vorzugsweise in jeweils die gleiche Anzahl von m+1 Spalten und n+1 Reihen, auf und definiert abhängig von einer 2D- Matrix-Anordnungsregel, bei der i=0...m und j=0...n ist, ein jeweiliges Paar von 2D-Indizes i, j für jede Geozone A_ij. Das Paar vorherbestimmter 2D-Gitternummern (m, n) ist ein Standardwert, der vorher im Speicher 33 des Servers 3 gespeichert wurde. Um die Leistung der drahtlosen Übertragung zu verbessern und der späteren Hexadezimalberechnung zu entsprechen, wird vorgeschlagen, dass das Paar von 2D-Gitternummern (m, n) 16 × 16 (d.h., (F, F)_H in Hexadezimalform) ist. Gemäß dieser Ausführungsform in 4 ist das Paar vorherbestimmter 2D-Gitternummern (m, n) (C, 9)_H in Hexadezimalform, d.h. es hat m+1=13 Spalten und n+1=10 Reihen. Der Server 3 kann jedoch das Paar vorherbestimmter 2D-Gitternummern (m, n) abhängig von tatsächlichen Erfordernissen ändern. So ist beispielsweise die gleiche Seitenlänge jeder Geozone A_ij in dem Server 3 gespeichert, und der Server teilt die tatsächliche Länge und Breite des ausgewählten bestimmten Geobereichs A durch die gleiche Seitenlänge, um jeweilige ganzzahlige Vielfache für das Paar von 2D-Gitternummern (m, n) zu erhalten. Alternativ dazu können in dem Server 3 drei unterschiedliche Größen von Geobereichen A gespeichert sein, beispielsweise 20 km², 40 km² und 80 km², die jeweils durch ein Paar vorherbestimmter 2D-Gitternummern (m, n) festgelegter Spalten und festgelegter Reihen geteilt würden.
5 zeigt den Vergleich des Servers 3 der vorgenannten Fahrrouten R₁, R₂, R₃ ..., R₇ mit den Geozonen A_ij, um mehrere Fahrzonen Z_ij zu bestimmen, die den Geozonen A_ij entsprechen, welche die Fahrrouten R₁, R₂, R₃,..., R₇ enthalten (Schritt S14).
Danach setzt der Server 3 die beiden vorgenannten Grenzkoordinaten P_e1(X_e1 Y_e1) und P_e2(X_e2 Y_e2) das Paar der vorherbestimmten 2D-Gitternummern (m, n) und die Paare der 2D-Indizes i, j der Fahrzonen Z_ij zusammen, um eine einfache Navigationsinformation N bereitzustellen (Schritt S15), und speichert dann eine derartige Navigationsinformation N in dem Speicher 33, um sie jederzeit anwenden zu können. Wie in 3–5 dargestellt, kann die einfache Navigationsinformation N folgendermaßen ausgedrückt werden:
N=$$(X_e1 Y_e2),(X_e2, Y_e2),(m, n),[30,31,32,22,23,13,14,15,16,26,36,46,56,66,76,86,87, 88,98,A8,B8,C9]$$,
wobei die Paare von 2D-Indizes i, j der Fahrzonen Z_ij ohne irgendeine Sortierung alle in der einfachen Navigationsinformation N aufgenommen sind. Das vorgenannte Beispiel ist jedoch eine bevorzugte Anordnung, die entweder die Reihenfolge vom Ausgangspunkt P_s zum Zielpunkt P_d oder die umgekehrte Reihenfolge hat, um eine wiederholte Aufnahme des Paars der 2D-Indizes des Wendepunkts (beispielsweise der Fahrzonen Z₃₂, Z₁₆, Z₈₆,... etc.) zu verhindern und die Länge der Navigationsinformation N zu verkürzen.
Das Fernservicecenter S sendet die vorgenannte einfache Navigationsinformation N durch die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 32 mit einer Kurzmitteilung sofort an die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 14 der OBU (On-Board Unit) des Fahrzeugs M (Schritt S16). Gemäß der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform weisen die beiden drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen 32 und 14 jeweils ein GPRS-Modul (General Packet Radio Service) auf, um gegenseitig Daten (beispielsweise die vorgenannten Ausgangspunktkoordinaten P_s(X_s, Y_s), Zielpunktkoordinaten P_d(X_c, Y_d) oder die einfache Navigationsinformation N) drahtlos zu senden und zu empfangen. Alternativ dazu kann ein GSM-Modul (Groupe Speciale Mobile), ein 3C-Modul, ein Pager oder ein beliebiges anderes äquivalentes drahtloses Kommunikationsmodul verwendet werden.
Nachfolgend wird auf 6 und wiederum auf 1 Bezug genommen. Wenn die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 14 des Fahrzeugs M die vorgenannte einfache Navigationsinformation N empfangen hat (Schritt S21), speichert der Prozessor 13 der OBU des Fahrzeugs M zunächst die Navigationsinformation N in einem Speicher 12, um jederzeit darauf zugreifen zu können.
Dann beginnt der Prozessor 13 des Fahrzeugs M, die beiden Grenzkoordinaten P_e1(X_e1, Y_e1) und P_e2(X_e2, Y_e2) aus der vorgenannten einfachen Navigationsinformation N in den Speicher 12 einzulesen und verwendet dann die beiden Grenzkoordinaten P_e1(X_e1, Y_e1) und P_e2(X_e2, Y_e2) als Grenzen der unteren linken Ecke und der oberen rechten Ecke, um ein 2D-Gitterwerk G zu rekonstruieren, wie es in 7 dargestellt ist (Schritt S22). Physisch simuliert das 2D-Gitterwerk G den tatsächlichen Geodistrikt des vorgenannten bestimmten Geobereichs A und entspricht diesem.
7 zeigt, dass der Prozessor 13 außerdem das vorherbestimmte Paar von 2D-Gitternummern (m, n) aus der einfachen Navigationsinformation N in dem Speicher 12 abgerufen und das 2D-Gitterwerk G abhängig von den gleichen vorgenannten m+1 Spalten und n+1 Reihen zu gleichen Teilen in mehrere 2D-Gitter G_ij aufgeteilt hat (Schritt S23). Der Prozessor 13 definiert außerdem die 2D-Gitter G_ij, wovon jedes jeweils ein Paar von 2D-Indizes i, j ist, in Abhängigkeit von der gleichen vorgenannten 2D-Matrix-Anordnungsregel. Die untere linke Ecke jedes 2D-Gitters G_ij wird von dem Prozessor 13 als Bezugspunkt R_ij (X_ij, Y_ij), i=0...m, j=0...n bestimmt, wobei:
Physisch simuliert jedes 2D-Gitter G_ij den tatsächlichen Geodistrikt einer der vorgenannten Geozonen A_ij und entspricht diesem.
Dann ruft der Prozessor 13 alle Paare der 2D-Indizes i, j aus der einfachen Navigationsinformation N in dem Speicher 12 ab. 8 zeigt, dass der Prozessor 13 die entsprechenden mehreren Fahrgitter T_ij festgestellt hat (Schritt S24), deren Paare von 2D-Indizes denen in der Navigationsinformation N entsprechen. Physisch entsprechen die Fahrgitter T_ij den Fahrzonen Z_ij.
Dann zeigt der Prozessor 13 das vorgenannte 2D-Gitterwerk G und alle entsprechenden Fahrgitter T_ij auf der Ausgabevorrichtung (LCM Display 15) an, wie in 9 dargestellt (Schritt S25), auf der die entsprechenden Fahrgitter T_ij durch eine etwas dunklere Farbe angezeigt werden.
Während der Fahrt ruft der Prozessor 13 dann die aktuellen Positionskoordinaten P_c(X_c, Y_c) des Fahrzeugs M aus dem GPS-Modul 11 ab und vergleicht die abgerufenen aktuellen GPS-Daten mit den Bezugspunkten R_ij(X_ij, Y_ij), um das Paar von 2D-Indizes p, q eines aktuellen Gitters C_pg, das der aktuellen Position P_c(X_c, Y_c) des Fahrzeugs M entspricht, zu berechnen und dann das aktuelle Gitter C_pg durch Blinken auf dem Display 15 anzuzeigen, wie in 9 dargestellt (Schritt S26).
Wenn man bei diesem Beispiel annimmt, dass X_c zwischen X_ij und X_(i+1) liegt, d.h.
Auf der Basis des in 8 dargestellten Beispiels wird angenommen, dass das Fahrzeug M vom Ausgangspunkt P_s=P_c(X_c, Y_c) abfährt. Das entsprechende aktuelle Gitter C_pq ist also C₃₀, und sein Paar von 2D-Indizes ist p=3 und q=0 (im Folgenden wird das Paar von 2D-Indizes durch (p,q)=(3,0) ausgedrückt). Zu diesem Zeitpunkt zeigt das Display 15 im Fahrzeug eine Anzeige gemäß 9 an, und das blinkende aktuelle Gitter C_pq ist auf einem Fahrgitter T_ij, was die aktuelle Position des Fahrzeugs M auf der korrekten Route anzeigt. Der Fahrer muss nur selbst beobachten und feststellen, dass das nächste Fahrgitter das obere Gitter neben dem aktuellen Gitter C_pq ist, und mit dem Fahrzeug weiterfahren.
Bei diesem Beispiel muss der Prozessor 13 der OBU des Fahrzeugs M nicht auf komplizierte Weise Grade/Minuten/Sekunden der Längen-/Breitenkoordinaten der wiederholt empfangenen GPS-Daten in zweite Daten umwandeln oder die umgewandelten zweiten Daten selbst umwandeln, um die Fahrrichtung zu suchen. Deshalb kann man sich bei dem Prozessor 13 auf eine äußerst einfache Konstruktion beschränken und damit Kosten senken. Darüber hinaus muss das Verbraucherservicecenter S nur das Paar der 2D-Indizes i, j jeder Fahrzone Z_ij drahtlos an das Fahrzeug M übermitteln. Da das Paar von Indizes i, j jeder Fahrzone Z_ij aus einfachen hexadezimalen 2-Bit-Digitaldaten besteht, muss das Verbraucherservicecenter S nicht auf komplizierte Weise Grade/Minuten/Sekunden der Längen-/Breitenkoordinaten der gesuchten Routen in zweite Daten umwandeln, wie üblich, und muss auch nicht die umgewandelten enormen Mengen zweiter Daten drahtlos übertragen. Daher kann die vorliegende Erfindung die Menge der drahtlos übertragenen Daten reduzieren und die Genauigkeit der drahtlosen Datenübertragung verbessern.
Wenn, wie in 10 dargestellt, das Fahrzeug M eine falsche Richtung eingeschlagen hat, befindet sich das blinkende aktuelle Gitter C_pq nicht in einem der Fahrgitter T_ij. Zu diesem Zeitpunkt kann der Fahrer das Display 15 betrachten und selbst herausfinden, dass das linke Gitter das Fahrgitter T_ij ist, das dem blinkenden aktuellen Gitter C_pq am nächsten ist, und somit kann der Fahrer das Fahrzeug M nach links lenken, um zu versuchen, zu einem der Fahrgitter T_ij zurückzufahren.
Wenn der richtige Weg immer noch nicht gefunden wurde, kann der Fahrer die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 14 anwählen, um eine Verbindung mit dem Verbraucherservicecenter S herzustellen und um einen Online-Navigationsservice zu bitten. In diesem Fall verwendet – wie in 1, 2, 10 und 11 ersichtlich – der Fahrer die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 14, um das Verbraucherservicecenter S anzuwählen und dann die Daten der aktuellen Positionskoordinaten P_c(X_c, Y_c) und die Nummer des Nummernschilds des Fahrzeugs M drahtlos an das Verbraucherservicecenter S zu senden. Nach Empfang der vorgenannten Daten durch die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 32 (Schritt S17) ruft der Server 3 die entsprechende einfache Navigationsinformation N aus dem Speicher 33 ab und führt dann Schritte ähnlich den vorgenannten Schritten S22–S26 in 6 aus, um ein Überwachungs-2D-Gitterwerk 340, alle Fahrgitter T_ij und das blinkende aktuelle Gitter C_pq aufzubauen und auf dem Display 34 anzuzeigen (Schritt S18). 11 zeigt, dass das Überwachungs-2D-Gitterwerk 340 abhängig von dem gleichen Paar vorherbestimmter 2D-Gitternummern (m, n) gleichmäßig in mehrere 2D-Gitter aufgeteilt wurde, wobei die 2D-Gitter abhängig von der gleichen 2D-Matrix-Anordnungsregel, wie sie in 7 verwendet wird, jeweils mit einem jeweiligen Paar von 2D-Indizes definiert werden; das aktuelle Gitter C_pq blinkt entsprechend den aktuellen Positionskoordinaten P_c(X_c, Y_c) des Fahrzeugs M in einem 2D-Gitter, und alle Fahrgitter T_ij entsprechen allen Fahrzonen Z_ij und werden in etwas dunklerer Farbe angezeigt.
Daher kann das Servicepersonal im Servicecenter S „gleichzeitig" das gleiche Bild auf dem Display 34 sehen, wie es auf dem Display 15 des Fahrzeugs M angezeigt wird. Folglich kann das Servicepersonal durch die gegenseitige drahtlose Kommunikation das Fahrzeug M auf einfache Weise online in die richtige Richtung leiten. Vorzugsweise kann das Servicepersonal begleitend den Inhalt der elektronischen Karten-Datenbank 31 nützen (siehe 3), um einen detaillierteren und genaueren Online-Navigationsservice zu bieten.
Um eine Übereinstimmung mit dem Status des aktuellen GPS-Signals herzustellen, das auf der Basis des geographischen Längen-/Breitenkoordinatensystems der Erde von einem herkömmlichen globalen Positionsbestimmungssatelliten 9 übertragen wird, ist jeder Verfahrensschritt der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit von dem geogra phischen Längen-/Breitenkoordinatensystem der Erde konzipiert. Alternativ dazu kann auch ein anderes rechteckiges Koordinatensystem, ein Gehrungskoordinatensystem oder ein Radius-Winkel- (Rθ) Koordinatensystem als Ersatz verwendet werden, vorausgesetzt, dass das Fern-Verbraucherservicecenter S und das Fahrzeug M das gleiche Koordinatensystem verwenden.
Die Grenzpunkte der einfachen Navigationsinformation N sind nicht auf das vorgenannte Beispiel beschränkt. Alternativ dazu können auch die linke obere Ecke und die rechte untere Ecke, die linke obere Ecke und die rechte obere Ecke mit festgelegter Breite, die linke untere Ecke und die rechte untere Ecke mit festgelegter Breite, drei der vier Ecken oder alle vier Ecken zur Definition des bestimmten Geobereichs gewählt werden. Es können auch beliebige andere Positionsparameter verwendet werden, um den bestimmten Geobereich zu definieren.
Der 2D-Index i, j jedes 2D-Gitters G_ij und jeder Geozone A_ij kann auch in Abhängigkeit von einer anderen Art von 2D-Anordnungsregel als die vorgenannte 2D-Matrix-Anordnungsregel erstellt werden. Statt dem ersten Paar der 2D-Indizes (0, 0) gemäß 4 kann auch jedes andere Gitter als das erste Gitter bestimmt werden, und dann wird das andere Paar der 2D-Indizes schrittweise erhöht (oder schrittweise reduziert). Die schrittweise erhöhte Menge (oder schrittweise reduzierte Menge) kann 2, 3, 4... etc. sein. Darüber hinaus kann statt (0, 0) auch jeder andere Ausgangswert für das erste Paar von 2D-Indizes verwendet werden.
Außerdem kann der Fernserver 3 die elektronische Karten-Datenbank 31 nach Flüssen, Seen, Bergen, Klippen und anderen natürlichen Hindernissen, aber auch nach Staugebieten absuchen (beispielsweise das in 3 dargestellte Seegebiet und der entsprechende, in 10 dargestellte gestrichelte Hindernisbereich), und dann die in Zusammenhang stehenden Paare von 2D-Indizes i, j des Hindernisbereichs zusammen mit der einfachen Navigationsinformation N drahtlos an das Fahrzeug M übertragen, wodurch der Fahrer des Fahrzeugs M darüber informiert wird, dass er sich von den Hindernisbe reichen fernhalten muss. Diese Maßnahme ist sehr wichtig für ein Fahrzeug M, in dem kein Präzisions-Navigationssystem integriert ist, und ist gestützt auf die Navigationsführung durch einen Fernserver. Hierdurch wird verhindert, dass das Fahrzeug auf eine gefährliche Strecke kommt, und blinde Punkte auf der Landkarte werden beseitigt.
Jeder Arbeitsschritt des Verbraucherservicecenters S kann durch das Servicepersonal auch ohne den automatischen Server manuell durchgeführt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf deren bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, versteht es sich, dass viele andere Modifikationen und Änderungen möglich sind, ohne von der Essenz und vom Umfang der nachfolgend beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims

In einem Fahrzeug installiertes Fahrzeugnavigationssystem, mit: einem GPS-Modul (Globales Positionsbestimmungssystem), das dazu vorgesehen ist, die aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs zu berechnen; Speichermitteln, wobei in den Speichermitteln eine einfache Navigationsinformation gespeichert ist, die mindestens zwei Positionsparameter, ein Paar vorherbestimmter 2D- (zweidimensionaler) Gitternummern und mehrere Paare von 2D- (zweidimensionalen) Indizes aufweist; Prozessormitteln, die dazu vorgesehen sind, die mindestens zwei Positionsparameter aus dem Speichermittel zu lesen und mittels der mindestens zwei Positionsparameter ein 2D- (zweidimensionales) Gitterwerk zu definieren, das Paar von vorherbestimmten 2D-Gitternummern aus dem Speichermittel zu lesen und das 2D-Gitterwerk in eine Vielzahl von 2D- (zweidimensionalen) Gittern aufzuteilen, wovon jedes eine jeweilige Bezugspunktposition und ein jeweiliges Paar von 2D-Indizes aufweist, die durch eine 2D- (zweidimensionale) Anordnungsregel definiert sind, die aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs aus dem GPS-Modul abzurufen und die aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs mit den Bezugspunktpositionen der 2D-Gitter zu vergleichen, um das Paar von 2D-Indizes eines aktuellen Gitters zu berechnen, das der aktuellen Position des Fahrzeugs entspricht; und Ausgabemitteln, die dazu vorgesehen sind, das 2D-Gitterwerk, das aktuelle Gitter und eine Vielzahl von Fahrgittern anzuzeigen, deren Paare von 2D-Indizes den in dem Speichermittel gespeicherten Paaren der 2D-Indizes entsprechen.
In einem Fahrzeug installiertes Fahrzeugnavigationssystem nach Anspruch 1, welches außerdem eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung aufweist, die dazu vorgesehen ist, drahtlos mit einem Fern-Verbraucherservicecenter zu kommunizieren.
In einem Fahrzeug installiertes Fahrzeugnavigationssystem nach Anspruch 2, bei dem das Fahrzeug durch die drahtlose Kommunikationsvorrichtung drahtlos mit dem Fern-Verbraucherservicecenter verbunden ist, um die einfache Navigationsinformation von dem Fern-Verbraucherservicecenter zu empfangen.
In einem Fahrzeug installiertes Fahrzeugnavigationssystem nach Anspruch 2, bei dem die drahtlose Kommunikationsvorrichtung ein GPRS-Modul (General Packet Radio Service) ist.
In einem Fahrzeug installiertes Fahrzeugnavigationssystem nach Anspruch 1, bei dem die Paare von 2D-Indizes der 2D-Gitter in Abhängigkeit von einer 2D- (zweidimensionalen) Matrixanordnungsregel definiert werden.
In einem Fahrzeug installiertes Fahrzeugnavigationssystem nach Anspruch 1, bei dem die mindestens zwei Positionsparameter die Positionskoordinaten von mindestens zwei Grenzpunkten in einem rechteckigen Koordinatensystem sind, wobei das Prozessormittel die Positionskoordinaten der mindestens zwei Grenzpunkte verwendet, um das 2D-Gitterwerk zu definieren, und das 2D-Gitternetz abhängig von dem rechteckigen Koordinatensystem durch das Paar der vorherbestimmten 2D-Gitternummern in die 2D-Gitter teilt.
In einem Fahrzeug installiertes Fahrzeugnavigationssystem nach Anspruch 6, bei dem das rechteckige Koordinatensystem das Längen-/Breitenkoordinatensystem der Erde ist.
In einem Fahrzeug installiertes Fahrzeugnavigationssystem nach Anspruch 6, bei dem die Positionskoordinaten der mindestens zwei Grenzpunkte P_e1(X_e1, Y_e1) und P_e2(X_e2, Y_e2) aufweisen, die jeweils als linke untere Ecke und rechte obere Ecke des 2D-Gitterwerks definiert sind, und die Koordinaten der Bezugspunktpositionen der 2D-Gitter R_ij (X_ij, Y_ij) i=0...m, j=0...n die linke untere Ecke der jeweiligen 2D-Gitter definieren und folgende Verhältnisse haben:
und das Prozessormittel das Paar von 2D-Indizes p,q des aktuellen Gitters C_pq entsprechend den aktuellen Positionskoordinaten P_c(X_c, Y_c) des Fahrzeugs nach folgenden Gleichungen berechnet: