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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Führen
eines Fahrers eines Straßenfahrzeugs
entlang einer Strecke, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
- – Planen
der Strecke zwischen einer gegenwärtigen Position und einem Ziel,
wobei die Strecke eine Anzahl von Straßenelementen umfaßt,
- – Empfangen
und Dekodieren einer Verkehrsnachricht und Ableiten aus dieser eines
aktuellen Fahrwegzustandes eines bestimmten Straßenelementes, auf das die Nachricht
hinweist,
- – Auswerten,
ob Neuplanung der Strecke erforderlich ist, wobei die Auswertung
das Erfassen umfaßt,
ob der aktuelle Fahrwegzustand ein Problem in bezug auf eines der
Straßenelemente
auf der Strecke zum Ziel anzeigt und wenn ja, dann Entscheiden,
die Strecke neu zu planen,
- – im
Fall einer positiven Entscheidung, Neuplanen der Strecke zwischen
der gegenwärtigen
Position und dem Ziel.
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Die Erfindung bezieht sich weiterhin
auf ein Navigationssystem zum Führen
eines Fahrers eines Straßenfahrzeuges
entlang einer Strecke, wobei das System folgendes umfaßt:
- – ein
Planungsmodul zum Planen der Strecke zwischen einer gegenwärtigen Position
und einem Ziel, wobei die Strecke eine Anzahl von Straßenelementen
umfaßt,
- – einen
Empfänger
zum Empfangen und Dekodieren einer Verkehrsnachricht und Ableiten
aus dieser eines aktuellen Fahrwegzustandes eines bestimmten Straßenelementes,
auf das die Nachricht hinweist,
- – ein
Auswertungsmodul zum Auswerten, ob Neuplanung der Strecke erforderlich
ist, wobei das Auswertungsmodul erfassen kann, ob der aktuelle Fahrwegzustand
ein Problem in bezug auf eines der Straßenelemente auf der Strecke
zum Ziel anzeigt und wenn ja, die Neuplanung der Strecke entscheiden
kann.
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Ein solches Verfahren und System
sind aus dem europäischen
Patent
EP 0 519 934
B1 bekannt. Das bekannte System weist Mittel zum Planen
einer ersten Strecke zwischen einer gegenwärtigen Position des Fahrzeuges
und einem gewünschten
Ziel auf und besitzt einen Empfänger
zum Empfangen und Auswerten von Verkehrsinformationen. Diese erste Strecke
ist in einem Speicher des Systems gespeichert und das System führt den
Fahrer des Fahrzeuges entlang dieser Strecke zum Ziel. Wenn das
System Verkehrsinformationen empfängt, wird bestimmt, auf welches
bestimmte Straßenelement
sich die Verkehrsinformationen beziehen. Wenn das bestimmte Straßenelement
Teil der ersten Strecke im Speicher ist, dann wird eine zweite Strecke
zwischen der gegenwärtigen
Position und dem Ziel geplant, wobei die zweite Strecke dieses bestimmte
Straßenelement nicht
umfaßt.
Die zweite Strecke wird ebenfalls im Speicher des Systems gespeichert
und es wird ein Vergleich zwischen den zwei Strecken angestellt. Wenn
die Fahrzeit für
die zweite Strecke kürzer
als die Gesamtfahrzeit für
die erste Strecke einschließlich
der aus den Verkehrsinformationen bekannten zusätzlichen Verzögerung ist,
dann wird die zweite Strecke als die neue Strecke zum Führen des
Fahrers zum gewünschten
Ziel benutzt.
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In dem nach dem Prioritätsdatum
der vorliegenden Anmeldung veröffentlichten
EP 0 276 153 A2 ist
ein Navigationssystem mit Neuplanung der Strecke offenbart, wenn
eine Information empfangen wird, die anzeigt, daß ein Verkehrsstau auf der Hauptstrecke
aufgelöst
worden ist.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
ein Verfahren der aufgeführten
Art bereitzustellen, bei dem die zum gewünschten Ziel zu verfolgende
Strecke auf Grundlage empfangener Verkehrsinformationen ausführlicher bestimmt
wird. Diese Aufgabe wird in einem Verfahren nach Anspruch 1 erfüllt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren benutzt nicht
nur Straßenelemente
auf der ursprünglich
geplanten Strecke betreffende Verkehrsinformationen, sondern auch
Straßenelemente
abseits dieser Strecke betreffende Verkehrsinformationen. Bei der
anfänglichen
Planung der Strecke zwischen der gegenwärtigen Position und dem gewünschten
Ziel sind unter Umständen
aktuelle Verkehrsinformationen für ein
oder mehrere der Straßenelemente
empfangen worden, die irgendeine Verzögerung oder ein Hindernis anzeigen.
Eine Berücksichtigung
dieser aktuellen Informationen bei der Planung der anfänglichen
Strecke ergibt eine Strecke, die diese Straßenelemente nicht enthält, wenn
diese Strecke mit anderen Straßenelementen
weniger Fahrzeit erfordert. Wenn dann während der Fahrt entlang dieser
Strecke wieder Verkehrsinformationen betreffs eines der ursprünglich abgewiesenen
Straßenelemente
empfangen werden, könnten
diese neuen Informationen anzeigen, daß die Verzögerung für dieses Straßenelement
verringert ist. Bei einer derartigen Lage ist die gegenwärtige Strecke
unter Umständen
nicht länger die
optimale Wahl und Neuplanung einer Strecke zwischen der gegenwärtigen Position
und dem gewünschten
Ziel unter Berücksichtigung
der verringerten Verzögerung
ist notwendig.
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Sollte sich das bestimmte Straßenelement auf
der Strecke befinden, umfaßt
die Auswertung das Erfassen, ob der aktuelle Fahrwegzustand eine
Verbesserung anzeigt und wenn ja, das Entscheiden, daß Neuplanung
der Strecke nicht erforderlich ist. Durch Überprüfen, ob die Nachricht mit einem
Fahrwegzustand für
ein Straßenelement
auf der vorausliegenden Strecke eine Verbesserung in bezug auf eine
früher
empfangene Nachricht für
dieses Straßenelement
anzeigt, kann eine unnötige
Neuplanung vermieden werden. Wenn sich der Zustand eines Straßenelementes
auf der geplanten Strecke verbessert hat, wird diese Strecke im
Vergleich mit alternativen Strecken nur besser werden. Eine alternative Strecke
wird nicht besser werden, da die geplante Strecke bei ihrer Planung
bereits die optimale Strecke war.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt
des Planens der Strecke das Untersuchen eines Suchbereiches für Streckenalternativen
beinhaltet, und daß das
Bezugsgebiet diesen Suchbereich umfaßt. Unterhalten einer Liste
empfangener Verkehrszustände
für Straßenelemente
im Suchbereich erfordert weniger Speicherraum als das Unterhalten einer
solchen Liste für
alle verfügbaren
Straßenelemente
im System. Es ist sehr wahrscheinlich, daß eine Verbesserung eines Straßenelementes
außerhalb
des Suchbereiches und weit entfernt von der gegenwärtigen Strecke
eine etwaige Neuplanung nicht beeinflußt. Für praktische Zwecke wird die
Beschränkung
auf die alleinige Überwachung
von Nachrichten für
Straßenelemente
im Suchbereich die Güte
der Entscheidung, ob Neuplanung erforderlich ist oder nicht, nicht
abgewertet.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugsgebiet
ein beschränkter
Bereich um die Strecke herum ist, der entsprechend dem Fortschritt
des Fahrzeuges entlang der Strecke verringert wird, wobei das Bezugsgebiet
die gegenwärtige
Position des Fahrzeuges, die Straßenelemente der Strecke und das
Ziel umfaßt.
Durch Verringern des Bezugsgebietes wird weniger Speicherraum zum
Unterhalten einer Liste von auf Straßenelemente aus diesem Gebiet
hinweisenden Nachrichten benötigt.
Bei Fortbewegung des Fahrzeuges entlang der Strecke zum Ziel werden
für die
Neuplanung der Strecke weniger Straßenelemente von Interesse sein.
Der Bereich, für den
die Liste von Nachrichten unterhalten wird, kann daher ohne praktische
Auswirkung auf die Güte
der Entscheidung, ob Neuplanung der Strecke erforderlich ist, verringert
werden.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassen,
ob der aktuelle Fahrwegzustand eine Verbesserung anzeigt, das Erfassen
umfaßt,
daß die empfangene
Nachricht nicht mehr gültig
ist oder das Erfassen, daß eine
neuempfangene Nachricht eine Verbesserung in bezug auf den aktuellen
Fahrwegzustand des bestimmten Straßenelementes anzeigt. Es kann
auf die Verbesserung des Fahrwegzustandes des Straßenelementes
geschlossen werden, wenn die ursprüngliche Nachricht nicht mehr
gültig ist.
Die ursprüngliche
Nachricht kann eine implizite oder ausgesprochene Anzeige der Dauer
des Fahrwegzustandes enthalten, und wenn die Zeit dieser Dauer abgelaufen
ist, ist das Problem gelöst
und der Fahrwegzustand in den Normalzustand zurückgekehrt. Weiterhin kann auf
die Verbesserung des Fahrwegzustandes des Straßenelementes aus einem Vergleich
des neuempfangenen Fahrwegzustandes mit dem vorher empfangenen und
in der Liste gespeicherten Fahrwegzustand geschlossen werden.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, daß wenn
sich das bestimmte Straßenelement
abseits der Strecke befindet, die Auswertung das Erfassen umfaßt, ob die
Nachricht die erste für
dieses bestimmte Straßenelement
empfangene ist und wenn ja, dann Feststellen, daß der Fahrwegzustand keine Verbesserung
ist und keine Neuplanung erforderlich ist. Eine Nachricht betreffs
eines Fahrwegzustandes für
ein Straßenelement,
für das
keine derartige frühere
Nachricht empfangen worden ist, wird anzeigen, daß sich der
Fahrwegzustand für
dieses Straßenelement
verschlechtert hat. Wenn eine solche Nachricht für ein abseits der Strecke befindliches
Straßenelement
empfangen wird, besteht kein Erfordernis zur Neuplanung der Strecke.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein
Navigationssystem der aufgeführten
Art bereitzustellen, das eine verbesserte Auswertung zur Neuplanung
einer neuen Strecke zum Ziel auf Grundlage empfangener Verkehrsinformationen
bietet. Diese Aufgabe wird in einem Navigationssystem nach Anspruch
6 erfüllt.
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Das erfindungsgemäße Navigationssystem wertet
Nachrichten für
abseits der Strecke und in einem gewissen Bezugsgebiet gelegene
Straßenelemente
aus und vergleicht den abgeleiteten aktuellen Fahrwegzustand für ein solches
Straßenelement
mit einem gegebenenfalls vorher empfangenen Fahrwegzustand für dieses
Straßenelement.
Wenn der Vergleich anzeigt, daß sich
der Fahrwegzustand für dieses
Straßenelement
verbessert hat, dann entscheidet das Navigationssystem, daß Neuplanung der
Strecke zwischen der gegenwärtiger
Position und dem Ziel erforderlich ist. Der Vorteil besteht darin, daß eine bessere
Strecke von der gegenwärtigen
Position zum Ziel nunmehr aufgrund des verbesserten Zustandes eines
Straßenelementes
gefunden werden kann, das in der ursprünglich geplanten Strecke nicht
enthalten war.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Navigationssystems
ist dadurch gekennzeichnet, daß das
System dafür
angeordnet ist, als Bezugsgebiet einen beschränkten Bereich um die Strecke
herum zu benutzen, der entsprechend dem Fortschritt des Fahrzeuges
entlang der Strecke verringert wird, wobei das Bezugsgebiet die
gegenwärtige
Position des Fahrzeuges, die Straßenelemente der Strecke und
das Ziel umfaßt.
Durch Begrenzen des Bereiches, für
den Nachrichten von Straßenelementen
abseits der Strecke ausgewertet und in der Liste unterhalten werden,
ist weniger Speicherraum für diese
Liste erforderlich. Durch dynamisches Verringern des Bereiches entsprechend
dem Fortschritt des Fahrzeuges werden Straßenelemente, die nicht von
Interesse sind, da sie sich weit hinter dem Fahrzeug befinden, von
der Auswertung ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
daß eine
Neuplanung der Strecke in weniger Fällen ausgeführt werden muß, da die
Nachrichten von nicht interessierenden Straßenelementen nicht länger ausgewertet
werden.
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Weitere Vorteile der Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
aufgeführt.
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Die vorliegende Erfindung steht in
Beziehung mit einer früheren
Patentanmeldung von derselben Anmelderin als die gegenwärtige Anmeldung, wobei
die frühere
Anmeldung unter der Nummer 96202607.6 entsprechend
US 6,111,521 und entsprechend
EP 0 867 020 A bei
der EPO eingereicht wurde.
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Das System in dieser früheren Anmeldung empfängt eine
Verkehrsnachricht und bestimmt, ob die Nachricht auf ein vorausliegendes
Ereignis auf der zu verfolgenden Strecke bezogen ist. Wenn das Ereignis
auf einen gefährlichen
Zustand bezogen ist, gibt das System einen Alarm ab, wenn sich das
Fahrzeug dem Ereignis nähert.
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Die Erfindung und die sie begleitenden
Vorteile werden weiter mit Hilfe beispielhafter Ausführungsformen
und der beiliegenden schematischen Zeichnungen erläutert, in
denen:
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1 einige
der Elemente eines erfindungsgemäßen Systems
schematisch darstellt,
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2 eine Übersicht
der aktuellen Verkehrszustände
in bezug auf den Ort des Straßenelementes gibt,
und
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3 Beispiele
des Bezugsgebietes mit Straßenelementen,
für das
Nachrichten ausgewertet werden, zeigt.
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Einander entsprechende Merkmale in
den verschiedenen Figuren werden durch dieselben Bezugssymbole bezeichnet.
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1 zeigt
schematisch einige der Elemente eines erfindungsgemäßen Systems.
Das System
100 umfaßt
eine Zentraleinheit
102, die die Funktionsweise des Systems
steuert und verschiedene Modulen zur Durchführung bestimmter Aufgaben enthält. Die
Zentraleinheit kann auf einem Computer mit einem zentralen Prozessor
und einem mit Softwareprogrammen zur Ausführung der bestimmten Aufgaben
beladenen Arbeitsspeicher implementiert sein. Das System
100 weist
Lesemittel
104 zum Auslesen von Informationen aus einer
auf einem Datenträger
wie CD-ROM
106 gespeicherten Kartendatenbank auf. Auch
können
andere Trägerarten
wie beispielsweise Magnetplatte und IC-Karte benutzt werden. Die
Kartendatenbank umfaßt
Informationen über
Straßen
des Bereiches, auf den sich die bestimmte Karte bezieht, z. B. alle
Straßen
eines Landes oder eines Staates. In der Kartendatenbank wird ein
Straßenelement
zum Kennzeichnen eines Elementarteiles einer Straße benutzt
und zur diskreten Darstellung der Straße benutzt. Beispiele von Straßenelementen
sind: ein Teil der Straße
zwischen zwei Einbindungen, ein Teil der Straße mit einer gewissen Richtung,
ein Teil der Straße
mit einem gewissen Namen und ein Teil der Straße an einer Kreuzung. Das System
100 ist
mit einer Schnittstelle
108 zum Empfangen von Informationen
betreffs der gegenwärtigen
Position des Fahrzeuges, in dem das System eingesetzt wird, ausgerüstet. Diese
Informationen können
durch ein Positionsbestimmungssystem wie beispielsweise einen GPS-Empfänger unter Verwendung
von nur für
diesen Zweck bestimmte satellitenausgestrahlten Informationen geliefert
werden. Jedoch können
die Positionsinformationen auch auf andere Weise beispielsweise
unter Verwendung eines Ortungssystems mit einem oder mehreren Entfernungssensoren
zum Messen der vom Fahrzeug zurückgelegten
Entfernung und eines Kompasses zum Messen der Fahrrichtung des Fahrzeuges bestimmt
werden. Weiterhin umfaßt
das System
100 ein Planungsmodul
110, das zum
Planen einer Strecke zwischen der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges
und einem gewünschten
Ziel geeignet ist. Das gewünschte
Ziel wird auf zweckdienliche Weise beispielsweise durch Eingeben
der Postleitzahl über eine
Tastatur, durch Eingeben von Straßennamen, durch Eingeben von
Koordinaten oder durch Zeigen auf eine Position auf einer durch
das System angezeigten Karte in das System eingegeben. Das Planungsmodul
110 durchsucht
die Kartendatenbank nach einer Strecke, die entsprechend irgendeinem Kriterium
optimal ist. Das Planungsmodul erzeugt eine große Anzahl von möglichen
Strecken, die jeweils eine Anzahl von Straßenelementen umfassen, zwischen
der gegenwärtigen
Position und dem gewünschten
Ziel. Das Kriterium kann Fahrzeit, Fahrtentfernung, eine Kombination
von Zeit und Entfernung oder irgendein anderes Kriterium sein, das
von Informationen in der Kartendatenbank abgeleitet werden kann.
Die sich ergebende Strecke, die eine Anzahl ausgewählter Straßenelemente
umfaßt,
wird im Speicherraum
112 gespeichert, und dem Fahrer des
Fahrzeuges wird Führung
zum Verfolgen dieser Strecke gegeben. Dahingehend umfaßt das System ein
Führungsmodul
114 und
eine Schnittstelle
116 zum Senden der Führungsinformationen zur Anzeige
118 und/oder
dem Lautsprecher
120. Bereitstellung von Führung zum
Verfolgen einer vorbestimmten Strecke für einen Fahrer ist in der Technik
bekannt und wird beispielsweise im US-Patent 5,537,323 (PHN 13872)
und in der europäischen
Patentanmeldung
EP 534 533 (PHN
13857) beschrieben.
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Das System
100 umfaßt weiterhin
einen Empfänger
122 zum
Empfangen und Dekodieren einer Rundsendenachricht. In einer Ausführungsform der
Erfindung sind die Nachrichten standardisiert, um eine gewisse Anzahl
von Ereignissen zu beinhalten, wie weiter in der früheren bei
der EPO unter Nummer 96202607.6 entsprechend
US 6,111,521 und entsprechend
EP 0 867 020 A eingereichten Anmeldung beschrieben
ist. Aus einer solchen Nachricht kann ein aktueller Fahrwegzustand
betreffs eines oder mehrerer Straßenelemente der Kartendatenbank
wie beispielsweise ein Verkehrsstau, langsamer Verkehr mit einer
gegebenen Geschwindigkeit auf einem Straßenelement oder eine Behinderung
eines Straßenelementes
abgeleitet werden. Durch die Standardisierung der Nachrichten wird
es möglich,
die Informationen in der Nachricht mit Straßenelementen in der Kartendatenbank
des Systems in Beziehung zu bringen. Wenn ein solches Straßenelement
im Bezugsgebiet, einem interessierenden Bereich angesichts der Neuplanung
der Strecke zwischen der gegenwärtigen
Position und dem gewünschten
Ziel liegt, speichert das System die Nachricht mit dem aktuellen
Fahrwegzustand in einer Liste
124. Wenn zu einem späteren Zeitpunkt
eine weitere Nachricht betreffs eines Straßenelementes empfangen wird,
für das
sich der Fahrwegzustand in der Liste befindet, kann durch Vergleichen
des neuempfangenen Fahrwegzustandes mit dem in der Liste bestimmt
werden, ob sich der Fahrwegzustand verbessert oder verschlechtert
hat. In der oben erwähnten
Ausführungsform
wird durch die Nachricht eine Problemstelle identifiziert, die eine
Position aus einer Menge von Standardpositionen ist, die zum Angeben
eines Verkehrsereignisses zur Verfügung stehen, und die Richtung
und das Ausmaß des
Verkehrsereignisses angibt. Aus diesen Informationen ist der Empfänger in
der Lage, abzuleiten, welche Straßenelemente durch die Nachricht
angezeigt werden und was für
einen aktuellen Fahrwegzustand die Nachricht für diese Straßenelemente
bildet. Als Alternative könnte niese
Aufgabe anstatt durch den Empfänger
122 durch
die Zentraleinheit
102 durchgeführt werden. Unterhalten der
Liste von Nachrichten für
entsprechende Straßenelemente
kann auf verschiedene Weisen realisiert werden. In einer ersten
Realisierung wird die,rohe Nachricht gespeichert, das heißt die Informationen
betreffs des Problemortes und -ausmaßes werden gespeichert und
die abgeleiteten Informationen darüber, auf welche Straßenelemente die
Nachricht hinweist, werden nicht ausdrücklich gespeichert. Wenn in
dieser Realisierungsform der empfangene Fahrwegzustand eines Straßenelementes
später
benötigt
wird, z. B. zum Planen der Route oder zum Vergleichen derselben
mit neuen Informationen wird auf die Liste von Nachrichten zugegriffen und
die erforderlichen Informationen werden dann daraus abgeleitet.
In einer zweiten Realisierungsform wird die entpaketierte Nachricht
gespeichert, das heißt
die abgeleiteten Informationen bezüglich des Fahrwegzustandes
der Straßenelemente,
auf die die Nachricht hinweist, wird zusätzlich oder als Alternative
zu der rohen Nachricht selbst gespeichert. Wenn in dieser Realisierungsform
der Fahrwegzustand eines Straßenelementes
benötigt
wird, kann dieser direkt aus der Liste wiedergewonnen werden. Die
erste Realisierungsform besitzt den Vorteil daß weniger Informationen gespeichert
werden müssen,
da eine Nachricht auf viele Straßenelemente hinweisen kann.
Die zweite Realisierungsform besitzt den Vorteil, daß der benötigte Fahrwegzustand
eines Straßenelementes
direkt zugänglich
ist. Die eigentliche Wahl der Realisierungsform wird von der Anzahl
von zu unterhaltenden Nachrichten abhängig sein und ist ein Kompromiß zwischen
Speicherbedarf und Verarbeitungszeit. Das Planungsmodul
110 des
Systems kann den empfangenen aktuellen Fahrwegzustand der Straßenelemente
zusätzlich
zu den in der Kartendatenbank verfügbaren Informationen benutzen.
Auf diese Weise kann das Planungsmodul unter Berücksichtigung der über die
Nachrichten empfangenen dynamischen Verkehrsinformationen eine optimale Strecke
planen.
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Während
das System den Fahrer entlang der geplanten Strecke führt, wird
unter Umständen
eine Nachricht betreffs eines Straßenelementes im Bezugsgebiet
empfangen. Diese Nachricht könnte
einen veränderten Fahrwegzustand
eines Straßenelementes
anzeigen, das Teil einer der alternativen Strecken bildet, die vom
Planer zum Auffinden der optimalen Strecke untersucht worden sind.
Aufgrund der Änderung
des Fahrwegzustandes ist die durch das Planungsmodul ausgewählte Strecke
unter Umständen
nicht mehr die optimale Strecke, und es könnte eine Neuplanung der Strecke
zwischen der gegenwärtigen
Position und dem gewünschten
Ziel notwendig sein. Das System 100 umfaßt ein Auswertungsmodul 126,
das auf Grundlage einer empfangenen Nachricht auswertet, ob Neuplanung
der Strecke erforderlich ist oder nicht. Die Aufgabe des Neuplanens
der Strecke wird durch das Planungsmodul 110 ausgeführt.
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Eine empfangene Nachricht hat nur
dann eine mögliche
Bedeutung für
das System, wenn sie einen Fahrwegzustand für irgendein Straßenelement betrifft.
Wenn die Nachricht auf irgendein Ereignis bezogen ist, das keinen
Einfluß auf
den Fahrwegzustand hat, z. B. eine Wettervorhersage, die eine erwartete
Temperatur anzeigt, dann können
solche Nachrichten verworfen werden. Eine Nachricht für das System
der vorliegenden Erfindung wird als eine Nachricht mit Informationen
betreffs des Fahrwegzustandes eines Straßenelementes verstanden. Diese Informationen
können
im Prinzip in der Nachricht vorliegen und durch das System in irgendeinen
Fahrwegzustand für
das Straßenelement übersetzt
werden.
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Die 2 zeigt
eine Übersicht
der aktuellen Fahrwegzustände
im Verhältnis
zum Ort des Straßenelementes.
Der aktuelle Fahrwegzustand für
ein bestimmtes Straßenelement
kann aus einer empfangenen Nachricht abgeleitet werden. In Spalte 202 wird
angezeigt, daß der
aktuelle Fahrwegzustand sich im Vergleich mit möglichen früher empfangenen Informationen,
wie durch 204 angedeutet, verbessert oder, durch 206 angedeutet,
verschlechtert haben kann.
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Das bestimmte Straßenelement,
für das
der aktuelle Fahrwegzustand abgeleitet wird, befindet sich innerhalb
des Bezugsgebietes. Wie in Zeile 208 angezeigt, kann sich
das bestimmte Straßenelement, wie
durch 210 angedeutet, auf der Strecke zum Ziel oder, wie
durch 212 angedeutet, abseits der Strecke befinden. Auf
Grundlage dieser Möglichkeiten
für die Änderungen
in den Fahrwegzuständen
und für
die Orte des bestimmten Straßenelementes
bestimmt das Auswertungsmodul entsprechend den folgenden Regeln,
ob Neuplanung erforderlich ist oder nicht.
- 1.
Wenn sich der Fahrwegzustand verbessert hat und das bestimmte Straßenelement
auf der geplanten Strecke zum Ziel befindet, ist keine Neuplanung
notwendig. Die geplante Strecke umfaßt ein Straßenelement, für die sich
der Fahrwegzustand verbessert hat, und diese Strecke ist daher im
Vergleich mit den Alternativen besser geworden.
- 2. Wenn sich der Fahrwegzustand verbessert hat und das bestimmte
Straßenelement
abseits der Strecke liegt, ist Neuplanung notwendig. Das bestimmte
Straßenelement
befindet sich auf einer der alternativen Strecken und da diese Strecke nunmehr
besser geworden ist, könnte
die ursprünglich
geplante Strecke nicht mehr die optimale Strecke sein.
- 3. Wenn sich der Fahrwegzustand verschlechtert hat und das bestimmte
Straßenelement
auf der geplanten Strecke zum Ziel befindet, ist Neuplanung notwendig.
Die geplante Strecke könnte
wegen des in der Strecke enthaltenen verschlechterten Straßenelementes
nicht mehr die optimale Strecke sein.
- 4. Wenn sich der Fahrwegzustand verschlechtert hat und das bestimmte
Straßenelement
abseits der geplanten Route liegt, ist keine Neuplanung notwendig.
Die das bestimmte Straßenelement enthaltenden
alternativen Strecken sind schlechter geworden und die anderen alternativen
Strecken sind unverändert
geblieben. Die ursprünglich
geplante Strecke bleibt daher die optimale Strecke.
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Das System unterhält entweder direkt oder indirekt
gespeichert in einer Liste die empfangenen Fahrwegzustände für Straßenelemente
im Bezugsgebiet. Wenn eine neue Nachricht für ein Straßenelement empfangen wird,
dann kann der neue Fahrwegzustand mit dem verfügbaren Fahrwegzustand verglichen
werden, und es kann leicht festgestellt werden, ob der neue Zustand
eine Verbesserung ist oder nicht. Wenn nach Regel 3 bestimmt wird,
ob das bestimmte Straßenelement
auf der Strecke liegt, genügt
es, zu bestimmen, ob das bestimmte Straßenelement auf dem Teil der
Strecke liegt, der noch nicht befahren worden ist. Ein bereits befahrenes
schlechter gewordenes Straßenelement
hat offensichtlich keine Wirkung auf den Rest der Fahrt entlang
der geplanten Strecke.
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Die Tatsache, daß sich der Fahrwegzustand des
bestimmten Straßenelementes
verbessert hat, kann aus verschiedenen Ereignissen abgeleitet werden.
Es könnte
eine neue Nachricht empfangen werden, die dasselbe Straßenelement
betrifft und ausdrücklich
eine verbesserte Lage anzeigt, z. B. die frühere Nachricht betrifft langsamen
Verkehr mit angegebener Geschwindigkeit, und die neue Nachricht betrifft
langsamen Verkehr mit einer angegebenen höheren Geschwindigkeit. Weiterhin
kann eine Nachricht nach einer gewissen Zeitdauer ungültig werden und
dadurch anzeigen, daß der
aktuelle Fahrwegzustand in den normalen ungestörten Zustand zurückgekehrt
ist. Eine Nachricht kann ungültig
werden, da die Nachricht eine ausdrückliche Dauer enthielt, für die die
Informationen gültig
waren, oder die Nachricht kann ungültig werden, da sie nicht während einer standardisierten
Zeitdauer unterhalten wurde.
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Die Tatsache, daß der Fahrwegzustand für das bestimmte
Straßenelement
schlechter geworden ist, kann wahlweise auf schnelle und einfache
Weise abgeleitet werden. Wenn eine Nachricht mit einem Fahrwegzustand
für ein
bestimmtes Straßenelement empfangen
wird, für
das keine frühere
Nachricht empfangen worden ist, kann daraus geschlossen werden,
daß dies
einen verschlechterten Fahrwegzustand für dieses bestimmte Straßenelement
andeutet. Eine solche Erstnachricht für ein Straßenelement zeigt eine Änderung
des Fahrwegzustandes von der normalen Lage an, und es wird dann
angenommen, daß diese Änderung
ein schlechterer Zustand ist.
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3 zeigt
Beispiele des Bezugsgebietes mit Straßenelementen, für die Nachrichten
ausgewertet werden. Das Planungsmodul könnte einen Suchbereich 304 benutzen,
aus dem Straßenelemente
entnommen werden, um alternative Strecken zwischen der gegenwärtigen Position 306 und
dem gewünschten
Ziel 308 aufzubauen. Durch Verwendung des Suchbereiches
wird die Anzahl möglicher auszuwertender
Strecken im Vergleich mit der Verwendung aller aus der Kartendatenbank
verfügbarer Straßenelemente
verringert. Dadurch werden die vom Planungsmodul benötigte Zeit
und Betriebsmittel zum Planen einer Strecke zwischen der gegenwärtigen Position
zum Ziel verringert. Die eigentliche Wahl des Suchbereiches ist
ein Kompromiß zwischen
der verfügbaren
Zeit und den Betriebsmitteln des Systems einerseits und andererseits
dem Risiko, eine optimalere Strecke außerhalb des Suchbereiches zu
verpassen. Wenn eine Strecke 310 bestimmt worden ist, wird
der Fahrer des Fahrzeuges entlang dieser Strecke geführt. In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird der Suchbereich als das Bezugsgebiet zur Auswertung
der Nachricht benutzt. Wenn eine Nachricht empfangen wird, wird
der Ort des bestimmten Straßenelementes
bzw. der bestimmten Straßenelemente,
auf das/die sich die Nachricht bezieht bestimmt. Wenn das bestimmte
Straßenelement
außerhalb
des Bereiches 304 liegt, z. B. das Straßenelement 312, dann
wird die Nachricht nicht weiter verarbeitet. Wenn das bestimmte
Straßenelement
innerhalb des Bereiches 304 liegt, wie beispielsweise das
Straßenelement 314,
dann wird die Nachricht weiter verarbeitet wie oben in Verbindung mit 2 beschrieben. Als eine Alternative
kann ein kleinerer Bereich als der Suchbereich als das Bezugsgebiet,
z. B. der Bereich 316, benutzt werden. Dann werden Nachrichten
für weniger
Straßenelemente
ausgewertet, mit dem Vorteil daß der
Fahrwegzustand für
weniger Straßenelemente
in einer Liste unterhalten werden muß. Weiterhin kann das Bezugsgebiet
dynamisch verringert werden, wenn das Fahrzeug entlang der Strecke 310 zum
Ziel weiterfährt.
Straßenelemente,
die weit hinter der gegenwärtigen
Position des Fahrzeuges liegen, werden bei einer Neuplanung wahrscheinlich
keine gute Strecke darstellen. Ein Verringern des Bezugsgebietes
kann durch gelegentliche Erzeugung eines neuen Gebietes realisiert
werden, z. B. jedesmal wenn das Fahrzeug eine bedeutsame Entfernung
entlang der Strecke 310 gefahren ist. Dieses neue Gebiet
enthält dann
die gegenwärtige
Position, die gegenwärtige Strecke
und zusätzliche
Straßenelemente
und das Ziel. Dieses Gebiet wird unter Verwendung ähnlicher Betrachtungen
wie für
die Erzeugung eines Suchbereiches für die Streckenplanung erzeugt.
Ein Beispiel eines dynamisch eingestellten Bezugsgebietes ist der
Bereich 318, wobei das Kreuz 320 die gegenwärtige Position
des Fahrzeuges nach einem gewissen Fortschritt entlang der Strecke
anzeigt. Nach Erzeugung eines solchen verringerten Bereiches muß die gegenwärtig unterhaltene
Liste auf nicht länger
im Bezugsgebiet befindliche Straßenelemente überprüft werden.
Die in Zukunft zu unterhaltende Liste wird kürzer sein.
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Die Form und Größe des Suchbereiches beruhen
auf heuristischen Regeln wobei der Bereich genügend Straßenelemente umfaßt, um das
Auffinden der optimalen Strecke zu ermöglichen, und nicht zu viele
Straßenelemente,
um die Anzahl auszuwertender alternativer Strecken zu verringern.
In praktischen Situationen kann der Suchbereich die Form einer Ellipse
mit der gegenwärtigen
Position und dem gewünschten
Ziel in den Brennpunkten aufweisen. Das Bezugsgebiet steht mit der
Neuplanung der Strecke in Beziehung und kann daher eine ähnliche
Form und/oder Größe wie der
Suchbereich aufweisen. Als Alternative kann das Bezugsgebiet kleiner
als der Suchbereich sein und/oder eine andere Form aufweisen. Ein
einfaches Bezugsgebiet ist ein von einem Vieleck umgrenzter Bereich,
der die gegenwärtige Position
des Fahrzeuges, die Straßenelemente
der gegenwärtigen
Strecke und das Ziel einschließt.
Weiterhin schließt
dieses Gebiet zusätzliche
Straßenelemente
abseits der Strecke aber in der Nähe der Strecke ein, um Neuplanung
zu erlauben, wenn sich die Fahrwegzustände eines solchen zusätzlichen
Straßenelementes
verbessern.