ES2126931T5 - Sistema informativo de navegacion. - Google Patents

Sistema informativo de navegacion.

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ES2126931T5 ES95930610T ES95930610T ES2126931T5 ES 2126931 T5 ES2126931 T5 ES 2126931T5 ES 95930610 T ES95930610 T ES 95930610T ES 95930610 T ES95930610 T ES 95930610T ES 2126931 T5 ES2126931 T5 ES 2126931T5
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Abstract

UN SISTEMA DE INFORMACION DE NAVEGACION COMPRENDE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES QUE TIENE UNA PARTE FIJA (11 A 20) Y AL MENOS UNA PARTE MOVIL (1 A 10), LA PARTE FIJA INCLUYE MEDIOS DE ALMACENAMIENTO Y PROCESAMIENTO DE DATOS (15) PARA IDENTIFICAR LA UBICACION DE UNA UNIDAD MOVIL, GENERANDO INFORMACION DE GUIA APROPIADA PARA ESA UBICACION Y TRANSMITIENDOLA EN LA UNIDAD MOVIL. UBICANDO LA MAYORIA DE LA COMPLEJIDAD CON EL PROVEEDOR DEL SERVICIO, EN PARTICULAR EL ORDENADOR DE NAVEGACION (15) Y LA BASE DE DATOS GEOGRAFICA (17), EL SISTEMA PUEDE SER FACILMENTE ACTUALIZADO Y EL COSTE DEL CAPITAL DEL SISTEMA EN EL VEHICULO, QUE EN SU FORMA MAS SIMPLE PUEDE SER UN TELEFONO CELULAR ESTANDAR (1), PUEDE SER MINIMIZADO. EL USUARIO EFECTUA UNA PETICION DE INFORMACION DE GUIA Y EL SISTEMA, QUE TIENE PREDETERMINADA LA UBICACION ACTUAL DEL USUARIO, TRANSMITE ENTONCES LAS INSTRUCCIONES AL USUARIO. LA UBICACION ACTUAL DEL USUARIO PUEDE DETERMINARSE POR MEDIOS TALES COMO UN SISTEMA DE POSICIONAMIENTO POR SATELITE (7).

Description

Sistema informativo de navegación.
La presente invención se refiere a sistemas informativos de navegación. Es particularmente apta para uso en facilitar orientación viaria a los usuarios de la carretera, pero otras aplicaciones son posibles y se exponen más adelante.
La navegación de un vehículo a través de una red viaria compleja y desconocida es difícil. Se malgastan grandes cantidades de combustible y tiempo cuando los conductores se pierden o utilizan un itinerario ineficaz. Pueden producirse también accidentes cuando los conductores intentan leer mapas de carretera o señales de tráfico complejos y desvían su atención de la carretera. Además, un conductor puede escoger una ruta ineficaz como resultado de utilizar un mapa anticuado.
Todavía puede producirse un problema adicional, aun cuando el conductor conozca un camino determinado para llegar a su destino. Aquella ruta puede estar colapsada o bloqueada como resultado de accidentes u obras, de modo que una ruta alternativa sería más eficaz.
Se han hecho distintas propuestas de sistemas de orientación de navegación. En algunas de tales propuestas, un sistema de a bordo del vehículo presenta un ordenador de navegación y un sistema informativo geográfico que es, en esencia, un mapa digitalizado almacenado en un CD-ROM. El sistema le proporciona al conductor información y orientación mediante reproducción en pantalla o por voz. Estos sistemas serían muy costosos. Cada vehículo ha de tener un ordenador de navegación y un sistema informativo geográfico. Se estima que el coste del equipo complejo de a bordo involucrado es del orden de \mathsterling1.000 esterlinas. El sistema es de operación compleja, y sólo podría hacerse servir por el conductor, estando el vehículo estacionado si no quiere comprometer su seguridad. El sistema informativo geográfico necesitaría una actualización periódica, lo que exigiría la distribución oportuna de nuevos discos a los abonados al sistema.
En algunos sistemas propuestos de este tipo, se difundirían datos en tiempo real sobre una red de radio para actualizar la información fija almacenada en el sistema informativo geográfico. Aun en este caso, el sistema informativo geográfico sólo sería exacto hasta el nivel de su última actualización. Además, se ha de asignar un canal de radiodifusión para el servicio de actualización.
Se ha propuesto también que el proveedor del servicio de orientación recoja datos estadísticos de flujo del tráfico en base a los cuales se pueden hacer predicciones de situaciones de circulación colapsada, las cuales se introducen en los datos en tiempo real que se hayan de difundir. Los datos de flujo de tráfico pueden recogerse mediante el uso de detectores instalados al lado de la carretera o pueden recogerse monitorizando el funcionamiento de los equipos móviles de los usuarios. Este último planteamiento puede recoger únicamente datos relativos a los usuarios del sistema, pero requiere una menor inversión económica.
En un planteamiento alternativo, se utiliza un sistema de balizas de corto alcance instaladas en el borde de la carretera para transmitir la información orientativa a los vehículos circulantes dotados de simples transceptores. Las balizas transmiten información orientativa a los vehículos que las rebasen que estén debidamente equipados a fin de proporcionar instrucciones apropiadas para señalar las carreteras a seguir hasta llegar al destino escogido. Para cada baliza, el territorio a cubrir está dividido en tantas zonas como salidas haya del cruce controlado por la baliza. Se determina la zona en la cual se encuentra el destino escogido del usuario y se emiten instrucciones apropiadas para aquella zona. En una baliza dada, todos los vehículos cuyos destinos se encuentren en la misma zona reciben la misma instrucción. Las definiciones de las zonas dependen de la ubicación de las balizas, y cada zona comprende el conjunto de destinos a que se tendría que poder llegar, partiendo de la baliza y siguiendo la dirección asociada con aquella zona.
Cada baliza sólo emite instrucciones adecuadas para alcanzar la siguiente baliza a lo largo de la ruta hasta el destino del vehículo. Para dos vehículos que arrancan desde el mismo punto para distintos destinos cuyas rutas inicialmente son coincidentes, las balizas a lo largo del tramo coincidente de la ruta facilitarán cada una las mismas instrucciones a ambos usuarios, porque para estas balizas ambos usuarios están viajando a la misma zona. Es sólo para la baliza situada en el punto de divergencia que se encuentran los destinos de los dos usuarios en zonas diferentes, y por lo tanto se dan instrucciones diferentes.
La programación de las balizas puede modificarse de tiempo en tiempo mediante señales de control emitidas de una estación central de mando, de manera análoga a las señales de carretera ajustables mandadas a distancia, pero en sus interacciones con el equipo de los usuarios la baliza es autónoma, identificando en cuál de sus zonas se halla el destino deseado del usuario y transmitiendo la apropiada información de "cambio de carretera" para llevarlo a la próxima baliza en el camino. La baliza ignora el resto de la ruta.
Cada baliza posee un mapa detallado de una pequeña área local (cuyos límites los constituyen, de hecho, las balizas contiguas), y si el destino se halla dentro de esta área, la baliza da una información plena relativa a la ruta al destino. El sistema puede proporcionarle, por lo tanto, al usuario direcciones hacia un destino definido de manera más precisa que la separación entre balizas. No obstante, al comienzo de su viaje, el usuario no puede aprovechar el sistema hasta que encuentre una baliza.
Este sistema propuesto permite una actualización instantánea de las instrucciones orientativas emitidas de una central de mando, y un equipo de a bordo más sencillo, pero exigen una enorme inversión económica para la instalación de las balizas viarias.
Un problema del que adolecen ambos sistemas propuestos antes descritos es que les es difícil proporcionar rutas alternativas en respuesta a un colapso circulatorio, actual o futuro, sin el riesgo de crear problemas peores en las rutas alternativas. Si bien es relativamente fácil programar en la información orientativa las predicciones relativas a los momentos de mayor atascamiento circulatorio que se producen a intervalos regulares conocidos y, por lo menos en el sistema de balizas, también se pueden introducir actualizaciones en tiempo real sobre atascos de circulación en la programación de las balizas, el sistema de mando carece, empero, de información sobre los movimientos de vehículos a partir de la cual podría predecir un futuro atasco. En todo caso, si una fracción significativa de los vehículos aprovecha el sistema a un mismo tiempo, el sistema tenderá a crear atascos en las rutas de desvío.
La solicitud de patente europea 0 379 198 da a conocer un sistema de determinación de posición que genera una visualización de la ubicación de una unidad móvil respecto de su entorno. No obstante, no proporciona información sobre cómo se ha de resolver un problema de navegación posiblemente bastante complejo, como es el de llegar a donde el conductor quiere llegar. Es conocido por el documento DE 41 39 581 proporcionar un sistema informativo de navegación para proporcionar información a uno o más usuarios móviles en función de sus ubicaciones, comprendiendo el sistema:
- una parte fija que es un sistema de comunicación móvil para proporcionar a uno o más usuarios información en función de su ubicación, comprendiendo dicha parte fija:
- medios de determinación de ubicación para determinar la ubicación de una unidad móvil que pide datos orientativos,
- medios de generación de datos orientativos para generar datos para la orientación del usuario de la unidad móvil según la ubicación actual de la unidad móvil,
- y un sistema de comunicaciones para transmitir los datos orientativos así generados a la unidad móvil,
- medios de recepción para recibir peticiones de la unidad móvil con respecto a un destino especificado,
en el que los medios de generación de datos orientativos además generan datos orientativos según el destino especificado, de modo que los datos orientativos en función tanto de la ubicación actual como del destino especificado de la unidad móvil pueden ser transmitidos a la unidad móvil.
Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un sistema informativo de navegación según la reivindicación 1.
Según otro aspecto, se proporciona una unidad móvil según la reivindicación 4.
Según un tercer aspecto, se proporciona un procedimiento según la reivindicación 8.
Preferentemente, el sistema comprende medios para determinar la ubicación de la parte móvil respecto de un mosaico geográfico de cobertura que comprende una pluralidad de áreas de cobertura, y medios para transmitir la información asociada con un área de cobertura que incluye la ubicación de la parte móvil, con lo cual una parte móvil dentro de dicha área de cobertura recibe información asociada con esa área de cobertura. Ello permite que se transmita la información asociada con un área de cobertura determinada a todas las unidades móviles que se encuentren en dicha área de cobertura. El sistema puede comprender también medios para determinar cuando una parte móvil entra en un área de cobertura predeterminada, y medios para transmitir un mensaje a un usuario que no sea dicha parte móvil, en respuesta a la entrada de dicha parte móvil en el área de cobertura predeterminada. Por ejemplo, un área de cobertura puede cubrir una parte de una carretera que accede a un cruce, y el mensaje lo puede constituir la instrucción apropiada al conductor, a medida que se acerca al cruce, relativa a la dirección que deba tomar. Cada área de cobertura individual, por lo tanto, da instrucciones de navegación específicas a dicha área de cobertura. Las áreas de cobertura pueden solaparse, y pueden ser de cualquier tamaño hasta el mínimo práctico que permita el poder resolutivo del proceso de determinación de ubicación. Grandes áreas de cobertura son apropiadas para la transmisión de información general, mientras que áreas de cobertura más pequeñas pueden utilizarse para dirigir información a los usuarios que se encuentren en ubicaciones muy precisas, tales como los tramos individuales de una disposición viaria muy compleja. Las áreas de cobertura pueden estar delimitadas en dos o en tres dimensiones.
Una ventaja de esta disposición preferida sobre el sistema de balizas fijas es que el mosaico geográfico de cobertura puede modificarse fácilmente. Ventajosamente, el sistema incluye medios para almacenar una representación digital del mosaico geográfico de cobertura, y medios para modificar la representación almacenada de modo tal que las configuraciones de las áreas de cobertura pueden seleccionarse para adaptarse a los cambios que se produzcan en las circunstancias. Las áreas de cobertura pueden combinarse o subdividirse con facilidad, o sus límites pueden modificarse de otra forma para adaptarse a las circunstancias cambiantes sin tener que modificar el equipo, simplemente volviendo a configurar el mosaico geográfico de cobertura definido en la base de datos central. Además, a diferencia del sistema anterior de balizas arriba expuesto, no existe una inversión económica importante en mobiliario urbano e infraestructura de apoyo, porque se puede aprovechar los sistemas de comunicaciones de móviles celulares existentes para transmitir las instrucciones desde una base de datos central. Si el conductor entra en un área de cobertura que no se encuentra en la ruta escogida por el sistema, se puede emitir un mensaje de error. Tales mensajes pueden transmitirse a un usuario que no sea la unidad móvil, por ejemplo para monitorizar la ubicación de cargamentos valiosos o de personal que trabaje fuera de su base.
El mosaico geográfico de cobertura puede aprovecharse también para operar un sistema de control de acceso, por ejemplo, para la seguridad de un emplazamiento o para cobrar peajes. En esta disposición, si un usuario entra en un área de cobertura para la cual carece de autorización, se puede enviar una señal de alerta a un controlador del sistema, o al personal de seguridad en el emplazamiento, quien puede interceptar al intruso. Se pueden proporcionar medios (o bien en una ubicación fija, o bien con respecto al usuario móvil) para almacenar un valor relacionado con la unidad móvil, y medios dispuestos para modificar el valor almacenado en respuesta a los mensajes transmitidos en función de la ubicación de la unidad móvil, ya sea para incrementar el valor, por ejemplo, para una facturación posterior, o para decrementar el valor, por ejemplo, en un dispositivo de valor almacenado de pago anticipado.
La parte fija puede incluir medios para almacenar información cartográfica u otros datos para su uso a fin de facilitar información, aquí denominados datos orientativos, medios para actualizar los datos orientativos almacenados, medios para identificar partes móviles a las cuales sean aplicables los datos actualizados, y medios para transmitir tales datos por medio del sistema de comunicaciones a las partes móviles así identificadas. Ello permite que se transmita información relativa a situaciones cambiantes de la circulación a todos los usuarios que vayan a verse afectados, sin la necesidad de difundir los detalles a otros usuarios que sería el caso en los sistemas de la técnica anterior capaces de efectuar actualizaciones.
Si bien la información transmitida al usuario es específica a la ubicación, se puede procesar la información relativa al usuario en la central. Ello permite realizar predicciones a corto plazo sobre la circulación. Los datos orientativos transmitidos a las unidades móviles pueden basarse por lo tanto en las mediciones de posición de una pluralidad de las partes móviles. Si las partes móviles son vehículos, estas mediciones de posición identificarán las ubicaciones de carreteras, y proporcionar una indicación de la densidad de tráfico que llevan. A medida que se construyan nuevas carreteras o se efectúen desviaciones, el tráfico se desplazará a las nuevas rutas. El medir la posición del tráfico dará como resultado, por lo tanto, la actualización automática de los datos.
La parte fija puede incluir medios para generar y mantener datos orientativos basados en los datos de desplazamientos de vehículos derivados de la información sobre tiempos y mediciones de posición de una pluralidad de las partes móviles y/o estimaciones de las ubicaciones futuras de las partes móviles basadas en la información orientativa transmitida anteriormente a las partes móviles. Las estimaciones de las ubicaciones futuras de las partes móviles basadas en la información orientativa transmitida anteriormente a las partes móviles puede utilizarse para efectuar estimaciones de futuras situaciones de la circulación.
Los datos almacenados en los medios de almacenamiento de datos pueden actualizarse, por ejemplo en respuesta a cambios en el estado de la circulación, accidentes u obras de mantenimiento viario. El sistema puede incluir medios para identificar las unidades móviles a las cuales sean aplicables los datos actualizados, y para transmitir instrucciones modificadas por medio del sistema de comunicaciones a dichas partes móviles. Si se cuenta con conocimiento de los viajes previstos por un gran número de usuarios, puede formarse una mejor predicción del incremento de uso de unas carreteras determinadas (y por lo tanto de la eventual sobrecarga de dichas carreteras). Este sistema puede ser más estable que los sistemas autónomos de planificación de ruta existentes porque el sistema de navegación puede tener en cuenta los viajes planificados para otros usuarios.
Ventajosamente, la invención puede llevarse a la práctica aprovechando un servicio de datos de radio celular público en base a la marcación individual, proporcionando un mecanismo sencillo para la facturación y evitando la necesidad de un sistema de transmisiones de radio separado.
Los medios para determinar la ubicación de la parte móvil pueden comprender medios para interrogar unos medios identificadores de ubicación que forman parte de la parte móvil, funcionando por ejemplo por medio de estima a partir de un punto de partida conocido, utilizando un sistema de navegación inercial o dispositivos de medición de distancia y dirección tales como una brújula y un odómetro. Alternativamente, los medios localizadores de posición pueden incluir medios identificadores de la ubicación de la parte móvil respecto de elementos de la parte fija del sistema de comunicaciones. La ubicación de la parte móvil puede determinarse por un sistema localizador de radio asociado con el sistema celular de radio. En otra disposición alternativa, puede utilizar un sistema de navegación por satélite. En una disposición preferida, la parte fija presenta medios para determinar la ubicación aproximada de la parte móvil, y los medios identificadores de ubicación de la parte móvil están dispuestos para responder a una petición de determinación de ubicación procedente de los medios de interrogación con una señal de ubicación no singular que, en combinación con la ubicación aproximada determinada por la parte fija, determina una ubicación singular.
En una disposición preferida, la parte fija y las partes móviles tienen cada una un receptor de sistema de navegación por satélite, y se comparan las posiciones de las partes móviles medidas por el sistema de navegación por satélite con las de la parte fija medidas por el sistema de navegación por satélite. La posición de la parte fija puede conocerse con gran exactitud y proporciona una medida de referencia que permite determinar la posición de la parte móvil con mayor exactitud que es posible mediante una medición directa utilizando el sistema de satélite solo.
Preferentemente, la parte fija presenta uno o más servidores y medios para relacionar un servidor con una parte móvil sólo cuando ésta pida servicio. En la práctica, sólo un número muy reducido de unidades móviles requerirá servicio en un momento dado, de modo que permite aprovechar de manera muy eficaz los recursos informáticos de la parte fija, y el sistema puede soportar muchas más unidades móviles en total que correspondan a la capacidad de sus servidores. Ello está en contraste con el sistema de la técnica anterior expuesto más arriba, en el cual cada unidad móvil requiere un ordenador dedicado llevado a bordo, que se utiliza sólo durante una fracción del tiempo. Además, todos los servidores pueden utilizar una base de datos de uso viario común, que puede aprovechar la información relativa a las rutas que haya proyectado para los usuarios móviles para construir una predicción de un estado futuro de uso viario, tal como probables puntos de atasco, e incorporarla en su proceso de instrucciones orientativas. Por ejemplo, el sistema puede estar programado para que no dirija más de un número predeterminado de usuarios a seguir un tramo determinado de carretera en un momento dado, y encuentra rutas alternativas para cualesquiera usuarios que de otra forma serían dirigidos por dicho tramo de carretera en dicho momento. De esta forma, el sistema puede predecir probables puntos de atasco y adoptar medidas preventivas.
La parte móvil puede incluir medios de instrucciones orientativas controlables por las instrucciones contenidas en la información orientativa transmitida de la parte fija por medio del enlace de comunicaciones, con lo cual las instrucciones orientativas pueden ser comunicadas al usuario por vía de los medios de instrucciones orientativas.
Para algunas aplicaciones, el vehículo puede ser controlado directamente en respuesta a la información orientativa recibida por medio del enlace de comunicaciones. No obstante, para uso en la red viaria pública, es preferible que la información orientativa controle unos medios avisadores, que pueden ser de vídeo o audio o ambos, para indicar a un conductor la dirección a seguir.
Los medios de instrucciones orientativas pueden ser programables desde la parte fija por medio del enlace de comunicaciones, ya sea de forma automática o por un operador humano. Los medios de instrucciones orientativas pueden incluir un sintetizador de voz, que puede estar ubicado en la parte fija, transmitiendo mensajes de voz al usuario por medio del sistema de comunicaciones, o puede estar ubicado en la unidad móvil e ir controlado por mensajes de datos procedentes de la parte fija. Aquella disposición permite simplificar la unidad móvil, mientras que esta última disposición requiere una menor carga de señalización.
En la forma de realización descrita la parte móvil se halla en un vehículo, pero puede ser un dispositivo manual para guiar a un peatón. En una forma, la parte móvil puede ser una unidad de radio celular móvil convencional. Ello permite proporcionar un servicio básico a un usuario, sin la necesidad de equipos dedicados.
A continuación se describirán unas formas de realización de la invención a título de ejemplo con referencia a los dibujos, en los cuales:
la Figura 1 muestra una parte móvil y una parte fija de un sistema informativo de navegación según una forma de realización de la invención;
la Figura 2 muestra como se puede aplicar la invención a una disposición viaria sencilla;
la Figura 3 muestra la división de un territorio en zonas según las instrucciones generadas por el sistema;
la Figura 4 muestra una aplicación de la invención a una disposición viaria más compleja;
las Figuras 5a y 5b muestran la modificación de un área de cobertura en respuesta a un cambio en el estado de la circulación; y
la Figura 6 ilustra una red viaria, mostrando áreas de cobertura definidas por el procedimiento de la invención en relación con una red de radio celular.
Según la forma de realización de la Figura 1, el sistema de navegación presenta una parte fija (que comprende los elementos 12 a 19) y una serie de partes móviles, de las que se muestra sólo una (que comprende los elementos 1 a 10), interconectadas por una red telefónica celular 11.
La parte móvil comprende un teléfono móvil 1 que presenta una salida de audio 2, una entrada de audio 3 y una antena de radio (transmisión/recepción) 4. La salida 2 está conectada a un decodificador 5 para traducir señales multifrecuencia de doble tono (DTMF) recibidas por el teléfono 1 en datos que se alimentan a un controlador de interfaz 6. El controlador de interfaz 6 también recibe la entrada procedente de un receptor de satélite de GPS (sistema global de posición) 7. El controlador de interfaz transmite datos a un codificador de DTMF 8 que genera tonos que se han de alimentar a la entrada de audio del teléfono móvil. La salida 2 y la entrada 3 de audio también incluyen un altavoz 9 y un micrófono 10 respectivamente, para permitir utilizar el teléfono para voz.
La parte fija comprende una interfaz con la red telefónica celular 11, conectada a través de un decodificador 12 y codificador 13 de DTMF y una interfaz de control 14 a un ordenador 15. El ordenador 15 comprende una serie de servidores 16, uno de los cuales está asignado a cada unidad móvil activa. Los servidores 16 tienen acceso a una base de datos geográficos 17, y una base de datos de mensajes normalizados 18. La base de datos geográficos 17 es actualizable a través de una entrada de actualizaciones 19. La base de datos 17 almacena las definiciones de una serie de áreas de cobertura que conjuntamente forman un mosaico geográfico de cobertura para el territorio a cubrir. Se ilustran ejemplos de áreas de cobertura en las Figuras 2, 4, 5a, 5b y 6, que se describirán más adelante con detalle.
La parte móvil obtiene información relativa a la ubicación utilizando el receptor GPS 7 y transmite esta información, conjuntamente con una petición para direcciones a un destino especificado, a la parte fija, donde un servidor 16 relaciona la información relativa a la ubicación con su base de datos geográficos 17 y obtiene de la base de datos 18 mensajes informativos asociados con la ubicación, y transmite la información nuevamente a la parte móvil.
El ordenador 15 puede transmitir mensajes en código DTMF, utilizando el codificador 12, o puede generar mensajes de voz que se transmiten a través de una salida de voz 20 a la red celular 11.
Se utilizan señales DTMF para transmitir la posición del vehículo al ordenador 15 que a continuación puede ofrecer información y orientación ya sea al vehículo o a un tercero bajo demanda.
En la exposición que sigue, se describirán también variaciones del aparato básico mostrado en la Figura 1, en las cuales se modifican o se sustituyen ciertos elementos.
El sistema funciona como sigue:
Al comienzo de un viaje, el conductor pide servicio activando un mando premarcado del teléfono 1. Se transmite esta petición de servicio a la interfaz de control 14 sobre la red telefónica 11. A continuación la interfaz de control 14 asigna un servidor libre 16 para contestar a la llamada e interrogar al receptor 7 de GPS del vehículo para determinar su posición geográfica. El codificador 8 toma los datos de latitud y de longitud y traduce los números en pares de tonos DTMF, de una manera que se describirá más adelante con mayor detalle.
El teléfono celular acopla esta señal de audio en su camino de entrada de voz. Es fácil de realizar con un teléfono celular de manos libres montado en vehículo ya que el cable del micrófono es accesible o, de modo alternativo, se puede montar un pequeño transductor junto al micrófono 10. Un receptor de DTMF 5 acoplado al altavoz 9 (en este caso también de forma acústica o eléctrica) decodifica los datos supervisores (también en formato DTMF) que vuelven del servidor 16 para acusar recibo de los mensajes de ubicación. Si no se recibe ningún acuse de recibo por la unidad de DTMF, entonces se mandan los datos nuevamente.
La cabecera fija del sistema comprende un decodificador 12 y codificador 13 de DTMF acoplados a una interfaz 14 de datos seriados del ordenador servidor 15. Este ordenador, por una parte, puede llamar a la parte móvil que contestará de forma automática y luego proporcionar su ubicación utilizando el sistema de señalización DTMF o por otra parte puede recibir una llamada no pedida, que incluiría la identidad, codificada en DTMF, de la unidad móvil y proporcionaría también la ubicación del vehículo utilizando la interfaz de DTMF 6.
El servidor 16 entonces capta la posición actual del usuario, e identifica el área de cobertura dentro de la cual se encuentra dicha posición. El servidor capta también la eventual información permanente específica al usuario tal como el tipo de vehículo, que pueda ser pertinente para la ruta que se vaya a escoger, por ejemplo por restricciones de altura o peso. El usuario puede codificar las circunstancias que no sean permanentes, pero que sean pertinentes a la petición actual de información, (en particular su destino) utilizando el teclado del teléfono en respuesta a indicaciones dadas por voz. No obstante, en una disposición preferida, se presenta la llamada a un operador humano para la captura de estos datos. Ello le permite al usuario obtener ayuda para facilitar la identificación de su destino deseado al sistema, y también permite que el conductor exprese sus necesidades por viva voz, dejando libres los ojos y las manos para conducir.
A continuación el operador programa a distancia la interfaz de a bordo 6 con datos del sistema que identifiquen el destino del vehículo, para su uso en posteriores procesos de actualización, e inicia la generación de direcciones e instrucciones dadas por voz al conductor por un subsistema generador de voz del servidor 16 del ordenador.
Se pueden realizar determinaciones de posición a intervalos regulares, por ejemplo, cada dos minutos, o cada kilómetro. De forma alternativa, la parte fija puede pedirle a la unidad móvil que envíe su próxima determinación de posición después de recorrer un intervalo o distancia especificada.
Mientras el conductor sigue la ruta, pueden enviarse de forma automática instrucciones adicionales a medida que el conductor entre cada nueva área de cobertura y se le puede alertar al conductor si se ha abandonado la ruta o si se han detectado nuevos problemas de la circulación que afectarán al conductor individual interesado. El sistema está dispuesto de modo tal que, cuando detecta la entrada de una unidad móvil en un área de cobertura que tenga un mensaje definido para ella, por ejemplo la siguiente instrucción de cambio de carretera (o un mensaje de error si la unidad móvil se ha desviado de la ruta seleccionada), se transmite dicho mensaje. El sistema puede estar dispuesto también para transmitir mensajes a otros usuarios que no sean la unidad móvil en cuestión, por ejemplo para monitorizar el progreso de cargamentos valiosos.
En cualquier momento el conductor puede llamar al operador humano si las exigencias del servicio cambian o si se necesita una ayuda adicional.
Puesto que se utiliza una base de datos centralizada, pueden monitorizarse todos los movimientos de los vehículos. Patrones de circulación pueden utilizarse para optimizar la circulación y reducir la duración de los viajes. El sistema puede asegurar también que él mismo no provoque atascos, limitando el número de vehículos que envía a la misma carretera al mismo tiempo. El sistema de control puede utilizar los datos de ubicación para calcular y registrar vectores de desplazamiento procedentes de estos vehículos.
Utilizando los datos recogidos por este procedimiento, es posible que el sistema central derive un mapa digital de rutas válidas. Los datos siguientes podrían derivarse de forma automática: carriles válidos para la circulación; sentidos de circulación permitidos; giros permitidos; tiempos medios de viaje; tendencias de los tiempos de viaje en función de la hora del día y de otros factores.
El sistema actualizaría el mapa de forma automática para mostrar cambios permanentes (nuevos enlaces viarios, cambios en los sistemas unidireccionales, etc.). Se registrarían también cierres temporales de carril debidos a obras, etc. La actualización manual de los datos sería necesaria (por ejemplo para alertar al sistema de la apertura de una nueva variante de circunvalación) antes de que el sistema adquiriera la información a partir de los datos de flujo de los vehículos, para asegurar que se dirijan los vehículos a la nueva carretera desde un principio. Cualesquiera aproximaciones de los datos previamente entrados se corregirían automáticamente por el sistema aquí descrito.
El sistema podría mejorarse adicionalmente para incluir toda información adicional que pueda ser relevante para los viajeros, mediante una combinación de entradas manuales y automatizadas de datos, por ejemplo, la ubicación de paradas de autobús, cabinas telefónicas y otro mobiliario urbano, y la proximidad de entidades tales como tiendas, bancos u oficinas.
Las variaciones de las tendencias de tiempos de tránsito en función de la hora del día, para cada enlace, podrían utilizarse para derivar un patrón de predicción de decolapsos circulatorios, como base para la orientación sobre rutas. El sistema puede monitorizar el progreso de las unidades móviles a lo largo de las rutas seleccionadas para ellas, a fin de identificar las zonas de atascos circulatorios, etc., comparando los tiempos de tránsito reales entre ubicaciones predeterminadas. Según las formas de realización de la invención esto se realiza por medio de la unidad móvil, en cooperación con la unidad fija. En este último caso, la parte fija transmite una gama prevista de tiempos de tránsito dentro de la cual se prevea que la unidad móvil alcance una ubicación predeterminada. Si la unidad móvil alcanza la ubicación fuera de esta gama, informa del hecho a la parte fija. Mediante el sistema de "informar por excepción", puede reducirse considerablemente la parte dedicada al proceso de datos.
No obstante, estos sistemas pueden volverse inestables si demasiados conductores tienen acceso a la orientación viaria basada en información relativa a colapsos circulatorios actuales o predichos. Para evitar estas inestabilidades, se crean planes de ruta y se actualizan en la central y se facilitan a los vehículos individuales. A continuación se suma a la predicción el impacto que comporta el uso por los vehículos de estas rutas sugeridas. A medida que más vehículos utilicen el sistema, la predicción producida podría volverse más exacta.
Las rutas derivadas pueden suministrarse a los vehículos (a través de un enlace de datos móvil, o eventualmente un enlace de comunicaciones de corto alcance u otro acceso temporal a una red de telecomunicaciones fija - con anterioridad a la salida). Entonces el vehículo viajaría de forma autónoma, salvo que el estado de la circulación variara de forma significativa del predicho.
Si el sistema central detectara un problema (en base a los datos procedentes de los vehículos o de otras fuentes), que tuviera un impacto grave sobre las predicciones, suficiente para provocar una modificación de los consejos ya dados, entonces el sistema central podría difundir noticias del problema, de forma tal que los vehículos afectados podrían llamar automáticamente a través de un enlace móvil de comunicaciones de datos para recibir una nueva ruta desde su ubicación actual al destino.
Si un sistema de a bordo encontrara tiempos de viaje inesperados por su ruta programada enviaría un informe al sistema central.
Los datos que fluyen a través del sistema, por lo tanto, le permitirán "aprender" más sobre el comportamiento característico de la red viaria en cuanto a los atascos, por ejemplo, mediante el uso de técnicas de red neural, y escoger rutas para el tráfico que eviten el uso de rutas en momentos que es probable que estén atascadas. Además, el sistema puede generar mapas digitales de carreteras u otros datos de forma automática, en base a las mediciones de posición de los vehículos que están circulando por las carreteras.
Una ventaja particular de este sistema es la capacidad de predecir patrones poco corrientes de colapso circulatorio a partir de la información orientativa viaria pedida por los usuarios. Dado que la orientación viaria se genera en la central, el sistema puede monitorizar el número de peticiones de información de destino hacia una ubicación dada. Determinando las horas predichas de llegada para cada usuario (que dependerá de sus puntos de partida, y la hora de comienzo del viaje), puede detectarse un aumento de la cantidad de tráfico que converja sobre una ubicación determinada en un tiempo futuro determinado (por ejemplo, para un acontecimiento deportivo importante). El tráfico para otros destinos, que podría haberse encaminado a través de esta ubicación, puede desviarse entonces por otras rutas.
El sistema arriba descrito utiliza un enlace de telecomunicaciones analógico, en el cual pueden utilizarse los códigos DTMF. Para una red de radio celular analógica, DTMF es un medio de señalización ideal cuando se hayan de transmitir solamente mensajes de estado cortos. Puede sobrevivir al desvanecimiento de señal y ruido graves que se producen en el ambiente de la telefonía móvil que frecuentemente excluye el uso de la modulación rápida de datos de desplazamiento de fase o de frecuencia. Otra ventaja es la capacidad de coexistir con voz. Por ejemplo, una ráfaga de datos DTMF que contiene datos de posición del vehículo podría enviarse al comienzo de una llamada y a intervalos durante la llamada. Otros mensajes simples en código DTMF pueden transmitirse también para indicar urgencias, proporcionar indicaciones sencillas al conductor (por ejemplo, flechas iluminadas para indicar giros a la izquierda o a la derecha) o disparar voz sintética generada por otro subsistema del vehículo.
La codificación DTMF antes descrita es apta para un sistema analógico. En una red celular digital pueden transmitirse datos digitalizados sobre un sistema de paquetes de datos asociado tal como el servicio de mensajes cortos (SMS) del GSM (sistema global para comunicaciones móviles) o el servicio de radio de paquetes generales (GPRS) propuesto para GSM.
En la forma de realización descrita anteriormente, el subsistema generador de voz forma parte del servidor 16. Alternativamente, puede llevarse a bordo del vehículo. En esta disposición el subsistema tiene varios comandos de voz almacenados que se controlan desde la interfaz de a bordo 6 en respuesta a comandos transmitidos desde la parte fija. Esta disposición reduce el tráfico de señalización necesario sobre el enlace de radio 11, pero aumenta la complejidad del equipo de a bordo del vehículo.
El sistema de determinación de ubicación se describirá ahora con mayor detalle. En la actualidad los receptores de navegación por satélite GPS (sistema global de posición) son cada vez mucho más económicos y se hallan disponibles con una salida de datos seriados. Pueden proporcionar datos de latitud y de longitud hasta dentro de la décima parte de un segundo de arco (definen la posición hasta dentro de 3 metros, que es suficiente para identificar la calzada de una carretera de doble calzada en que se encuentra un usuario).
Los sistemas de posición por satélite tal como el sistema global de posición (GPS) se hallan susceptibles de pequeños errores sistemáticos, por ejemplo como resultado de inestabilidades de las órbitas de los satélites. La exactitud de la medición de posición puede mejorarse por un procedimiento denominado "GPS diferencial" en el cual se utiliza una serie de puntos de referencia fijos, cuyas posiciones se determinan con gran precisión, por ejemplo, utilizando técnicas de topografía. El GPS se utiliza para obtener una medición de la posición de uno o más de los puntos de referencia fijos. Esta medición se compara con la ubicación verdadera conocida para generar un valor de corrección que puede utilizarse para corregir la posición de la unidad móvil según la mide el GPS.
Es posible que los datos de posición recibidos del sistema de posición por satélite incluyan datos redundantes. Si el sistema ha de funcionar sólo dentro de una zona limitada del globo los dígitos más significativos de los datos de posición son redundantes, y no hace falta transmitirlos de la unidad móvil a la parte fija. Por ejemplo, cualquier punto de Alemania puede definirse de modo singular por los dígitos de las unidades de su latitud y su longitud, ya que dicho país se halla totalmente entre 45 y 55 grados Norte, y entre 5 y 15 grados Este. Es posible también definir cualquier punto en el Reino Unido de esta forma, si bien en este caso se ha de aplicar un desplazamiento de 10 grados de longitud para evitar la duplicación de longitudes Este y Oeste del meridiano cero.
Para territorios mayores, por ejemplo para un sistema paneuropeo, o uno que cubriera los EE.UU., este procedimiento sencillo de reducción de datos no es práctico. No obstante, es posible empero reducir los datos necesarios definiendo el territorio de forma dinámica. Después de una etapa de inicialización utilizando la ubicación completa, el sistema selecciona como cada nueva ubicación el candidato más próximo a la anterior. Por ejemplo, si según el último informe la unidad móvil se hallara a 99 grados Oeste y el dígito de las unidades de la longitud es ahora 0, se considera que el usuario se halla en 100 grados Oeste, en vez de, por ejemplo, en 90 grados o 110 grados.
Si las actualizaciones de ubicación se producen con suficiente frecuencia para que la posición del usuario no pueda haber variado en más de medio grado, se puede prescindir también del dígito de las unidades de los grados, y darse la ubicación sólo en minutos y segundos de arco. Cuanto más frecuentes sean las actualizaciones, más son los dígitos que pueden prescindirse.
Un procedimiento alternativo de obtener una localización basta de la posición es interrogar el sistema operativo del sistema de radio celular para identificar la celda en la que esté situado el usuario en la actualidad. Las celdas pueden medir hasta 40 km de eje (si bien a menudo son mucho más pequeñas), de modo que el identificar la celda puede identificar la ubicación del usuario hasta dentro de 40 km, lo que identifica la latitud con una exactitud superior a medio grado (1 grado de latitud = 111 km). La distancia entre las líneas de longitud varía con el coseno de la latitud, pero incluso en el Círculo Artico (66 grados Norte) una resolución de 40 km identificará la longitud hasta el grado entero más próximo (1 grado de longitud = 111 km (cos latitud) = aproximadamente 45 km en 66 grados Norte).
Cercenando por la izquierda los datos de posición mediante la omisión de los dígitos de grado, un mensaje básico de posición consistiría por tanto en 10 dígitos decimales (minutos, segundos y décimas de segundo). Los datos de altura que dieran la altura en metros exigirían otros cuatro dígitos, ya que todos los puntos de la superficie terrestre se hallan dentro de una gama de 10.000 metros, pero estos datos pueden cercenarse por la izquierda también, ya que es poco probable que un sistema viario de niveles múltiples superara una altura de 100 metros (o, en caso afirmativo, que un sistema GPS funcionara efectivamente para un receptor en el nivel inferior). Ello da un total de doce dígitos, que pueden transmitirse por DTMF en menos de 2 segundos.
Si se cercenan los datos por la izquierda según se describe arriba, se añaden los datos "bastos" por la interfaz de control 14 mediante referencia a la posición anterior o al sistema operativo de radio celular.
Cuando el ordenador 15 recibe un mensaje de ubicación, almacena la ubicación y luego busca en su base de datos un área de cobertura dentro de la cual dicha posición se encuentra. Las áreas de cobertura están definidas en la base de datos por coordinadas de latitud y longitud y presentan atributos asociados que definen mensajes que pueden transmitirse a los abonados móviles dentro del área de cobertura definida. En algunos casos puede utilizarse información relativa a la altura, disponible también utilizando los sistemas de posición por satélite, por ejemplo para distinguir entre los niveles de un cruce de carreteras de niveles múltiples. Cuando un mensaje de ubicación DTMF presenta coordinadas que caen dentro de un área de cobertura que tenga un mensaje asociado, a continuación se transmite el mensaje a la parte móvil como mensaje de voz sintetizada por ordenador, mensaje en código DTMF (para activar otros subsistemas) o como mensaje de datos convencional de alta velocidad.
Si la unidad móvil se hallara en la misma área de cobertura que en la última actualización de ubicación y el mensaje asociado con dicha área de cobertura no ha sufrido modificaciones, se podría suspender la transmisión del mensaje.
La frecuencia con que se piden las actualizaciones de ubicación por el sistema puede determinarse a medida del tamaño y naturaleza del área de cobertura actual. Por ejemplo, una disposición viaria intrincada puede comprender un gran número de pequeñas áreas de cobertura, lo que exige frecuentes actualizaciones de ubicación para asegurar que el usuario no pierda una instrucción por atravesar su zona asociada entre dos actualizaciones. No obstante, un tramo largo de carretera sin cruces puede cubrirse con una sola área de cobertura, de modo que actualizaciones menos frecuentes son apropiadas. La velocidad con que es probable que el vehículo se desplace, que será diferente entre ambientes urbanos, rurales o de autopista, puede utilizarse también como factor para determinar cuando se deba pedir la próxima actualización de ubicación.
Tal como se ha indicado anteriormente, puede haber circunstancias en que no se pueda utilizar un sistema de posición por satélite, por ejemplo en túneles o zonas urbanas donde puede ser imposible obtener una vista directa de los satélites. Disposiciones alternativas para identificar y actualizar la ubicación de la parte móvil que no dependan de un receptor de satélite pueden utilizarse, o bien por sí solas, o para interpolar entre puntos en que un sistema de satélites puede utilizarse. En una variante, un sistema de navegación basado en estima puede utilizarse. En tales sistemas el usuario identifica su ubicación inicial y el sistema de a bordo mide los desplazamientos del sistema, por ejemplo por mediciones magnéticas de rumbo, contadores de distancia y medios de navegación inerciales tales como brújulas giroscópicas y acelerómetros. Tales sistemas son autónomos pero han de conocer el punto de partida. Este puede obtenerse, por ejemplo, de un sistema de posición por satélite.
En otra variante, puede utilizarse un procedimiento de localización que cuenta con las características de propagación del sistema de radio celular utilizado para comunicar con la estación de control central. Se dan a conocer ejemplos de tales sistemas en los documentos DE 3825661 (Licentia Patent Verwaltungs) y DE 3516357 (Bosch), la patente US nº4210913 (Newhouse), memoria de patente europea EP 0320913 (Nokia), y las solicitudes de patente internacional WO92/13284 (Song) y WO88/01061 (Ventana). Mediante la comparación de la fuerza de la señal u otras características de varias estaciones celulares de base, puede determinarse la posición. En esta disposición, la medición de ubicación puede efectuarse directamente por el sistema fijo. Ello permite que se realice la parte móvil del sistema en un teléfono celular convencional, proporcionándose las entradas por voz o por tonos DTMF generados por el teclado, transmitiéndose las instrucciones al usuario por comandos de voz.
A continuación se describirán ejemplos de la clase de información de navegación que se puede almacenar en la base de datos 17, con referencia a las Figuras 2 a 6. En breves palabras, la Figura 2 muestra un cruce J que tiene cuatro carreteras de acceso, 21, 22, 23, 24; presentando cada una asociada con ella un área de cobertura 21a, 22a, 23a, 24a, respectivamente. En esta figura, y en todas las demás figuras que ilustren disposiciones de carretera, se muestran las carreteras dispuestas para circulación por la izquierda, sistema que se utiliza por ejemplo en el Reino Unido, el Japón, Australia, etc. La Figura 3 muestra una parte de una red viaria que rodea el cruce J, incluyendo los pueblos A, B, C y una autopista M. Cada una de las carreteras 21, 22, 23, 24 lleva una zona de destino asociada 21z, etc. La Figura 4 muestra un cruce complejo de distintos niveles que une cuatro carreteras N, S, E, W. El cruce lleva superpuesto un mosaico geográfico de cobertura que presenta doce áreas de cobertura, Na, Ni, Nd, Sa, Si, Sd, Ea, Ei, Ed, Wa, Wi, Wd. La Figura 5a muestra una pequeña región que tiene una vía principal 33 y una vía secundaria 30. La vía principal 33 tiene asociadas con ella dos áreas de cobertura 31, 32. La Figura 5b es similar a la Figura 5a, pero se halla una obstrucción X en la vía principal 33, y se ha subdividido el área de cobertura 32 en dos áreas de cobertura 32a, 32b, separadas por la obstrucción. La Figura 6 muestra un mosaico geográfico de cobertura que comprende diez áreas de cobertura 40-49 superpuestas en una región de cobertura de radio celular que comprende cinco celdas 50-54.
Con mayor detalle, el cruce de carreteras J (Figura 2) presenta cuatro carreteras de acceso 21, 22, 23, 24. En cada carretera, en el acceso al cruce, está definida un área de cobertura (21a, 22a, 23a, 24a). Estas áreas de cobertura tienen asociada con ellas información direccional, dando instrucciones de giro u otra información de navegación. Tal como se muestra en la Figura 3, todo el territorio cubierto por el sistema de navegación puede dividirse en cuatro zonas 21z, 22z, 23z, 24z, cada una de las cuales comprende el juego de todas las ubicaciones paras las cuales se ha de tomar la carretera correspondiente 21, 22, 23, 24 desde el cruce J. En este ejemplo determinado, la carretera 24 conduce directamente al pueblo A y se utiliza solamente para destinos locales (zona 24z), la carretera 23 conduce al pueblo B (zona 23z), la carretera 22 conduce al pueblo D (zona 22z) y la carretera 21 conduce a la autopista M, para todos los demás destinos, incluyendo el pueble C y parte del pueblo A. Estas zonas están definidas de forma diferente para cada cruce: por ejemplo en el cruce J', direcciones diferentes son apropiadas para los pueblos A y C, de modo que estos pueblos se hallan en zonas diferentes respecto de las áreas de cobertura existentes en dicho cruce. Las zonas pueden estar definidas, incluso, de modo diferente para diferentes áreas de cobertura en el mismo cruce. Por ejemplo, si no se permiten cambios de sentido en el cruce J, todo el tráfico que se acerca al cruce J por la carretera 22 y tenga por destino el pueblo D (quizás como resultado de un error anterior, o un cambio de plan) ha de encaminarse por las carreteras 21, M y 25. De esta forma, para el área de cobertura 22a sólo hay tres zonas: 24z, 23z y la combinada 21z/22z, correspondientes a las tres salidas permitidas 21,
23, 24.
Las zonas pueden redefinirse según las circunstancias. Por ejemplo, cuando la autopista M lleva una sobrecarga de tráfico, la mejor ruta desde el cruce J al pueblo C puede ser a través del pueblo B. En tales circunstancias, se redefinen las zonas 21z y 23z de modo que el pueblo C cae ahora en la zona 23z. Cabe señalar, no obstante, que el número total de zonas sigue siendo el mismo que el número de rutas de salida del área de cobertura pertinente.
Las áreas de cobertura 21a, 22a, 23a y 24a deben ser lo suficientemente grandes para asegurar que todo vehículo que se acerque al cruce reciba por lo menos una actualización de ubicación mientras esté dentro del área de cobertura pertinente, y que por ello se le envíe la pertinente instrucción de giro. Tal como se muestra en la Figura 2, estas áreas de cobertura son discretas, y pueden ser consideradas equivalentes a las áreas de cobertura de las balizas del sistema de la técnica anterior antes expuesto. No obstante, pueden ser contiguas, tal como se muestra en las Figuras 4, 5a, 5b y 6.
La Figura 4 muestra un cruce más complicado de distintos niveles, en el cual se hallan doce áreas de cobertura. Cada carretera N, E, S, W que intersecta en el cruce tiene un área de cobertura de acceso correspondiente Na, Ea, Sa, Wa, (Wa se muestra sombreada) y un área de cobertura de salida Nd, Ed, Sd, Wd (Ed se muestra sombreada). Existen también cuatro áreas de cobertura intermedias Ni, Ei, Si, Wi (Si se muestra sombreada). En la proximidad del paso a distinto nivel F, puede utilizarse información de altura obtenible del sistema GPS para determinar a qué nivel y por lo tanto en qué área de cobertura se halla el usuario actualmente.
Las áreas de cobertura de acceso e intermedias terminan cada una en un punto de decisión P1 a P8. En la base de datos 17, cada área de cobertura tiene información direccional asociada con ella, proporcionando instrucciones acerca de qué ramal de la bifurcación se ha de seguir en el punto de decisión asociado. Por ejemplo, la información direccional asociada con la zona Si ordena a los usuarios para destinos servidos por la carretera N a seguir recto en el punto P1, y a los usuarios para los destinos servidos por las carreteras E, S y W a girar a la izquierda. Se observará que el tráfico que utiliza el cruce atravesará un área de cobertura de acceso, un área de cobertura de salida y puede atravesar también una o más áreas de cobertura intermedias. Puede haber información asociada también con las áreas de cobertura de salida Nd, Sd, Ed, Wd, por ejemplo, avisando de peligros más adelante. Las áreas de cobertura de salida pueden ser continuas con áreas de cobertura de acceso para el siguiente cruce en cada sentido.
A medida que un usuario se acerca al cruce por la carretera S, una actualización de ubicación identifica que el equipo del usuario se halla en el área de cobertura Sa. Si las coordinadas del destino del usuario se hallan en la zona servida por la carretera W, se le enviará al usuario una instrucción de girar a la izquierda en el punto P2. Si el usuario obedece esta instrucción, entrará el área de cobertura Wd y al producirse la siguiente actualización de ubicación se le enviará una información pertinente a dicha área de cobertura (si la hay).
Si las coordinadas del destino del usuario se hallan en la zona servida por la carretera N, en su lugar se le envía al usuario en el área de cobertura Sa una instrucción a continuar recto en el Punto P2. Si el usuario obedece esta instrucción, entrará el área de cobertura Si.
Para un usuario que se halla en el área de cobertura Si, si las coordinadas del destino del usuario se hallan en la zona servida por la carretera N, se le envía al usuario una instrucción a continuar recto en el punto P1. Al obedecer esta instrucción, entrará el área de cobertura Nd y en la siguiente actualización de ubicación, se le enviará información pertinente a dicha área de cobertura (si la hay).
Si las coordinadas del destino de un usuario presente en el área de cobertura Si se hallan en la zona servida por las carreteras E, S o W, se le enviará al usuario una instrucción a girar a la izquierda en el punto P1. Al obedecer esta instrucción, entrará el área de cobertura Wi.
Una información similar está asociada con las demás áreas de cobertura. Al recibir las instrucciones apropiadas a medida que el usuario pasa por una serie de cruces (puntos de decisión), se le puede dirigir a cualquier destino. Cabe notar que todos los usuarios que hayan de dirigirse a la misma salida del cruce reciben la misma instrucción, cualquiera que sea su destino definitivo.
Las Figuras 5a y 5b muestran la reconfiguración de las áreas de cobertura para adaptarse a cambios de circunstancias. Inicialmente (Figura 5a) un área de cobertura 31 está definida para el acceso a un cruce entre una vía principal 33 y una vía secundaria 30, y una segunda área de cobertura 32 está definida para aquel tramo de la vía principal 33 que se extiende desde el otro lado del cruce. La información asociada con el área de cobertura 31 incluye información de giro para instruir al tráfico destinado a la zona servida por la vía secundaria 30 a seguir dicha vía. Puede haber también información asociada con el área de cobertura 32.
En la Figura 5b, la vía principal 33 se halla bloqueada en un punto X. Para tener esta circunstancia en cuenta, esta área de cobertura 32 se ha subdividido en dos áreas de cobertura 32a, 32b. La información (si la hay) asociada con el área de cobertura 32b es la misma que estaba asociada anteriormente con el área de cobertura 32. Al tráfico que se halla en el área de cobertura 32a se le proporciona información nueva que le advierte sobre la existencia del peligro más adelante. Se modifica la información asociada con el área de cobertura 31, de modo que ahora se le instruye a todo el tráfico a desviarse a la vía secundaria 30. (Ello quiere decir en efecto que las zonas de destino asociadas con el área de cobertura 31 se fusionan en una).
La Figura 6 muestra como las áreas de cobertura pueden definirse para una red viaria. En este ejemplo, existe un área de cobertura 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 correspondiente a cada lado de cada tramo de carretera. Por lo tanto, se halla información apropiada a cada sentido de desplazamiento en cada tramo a disposición de los usuarios en todo el tramo pertinente. Superpuesta en este mosaico geográfico de cobertura se halla una red de radio celular, de la que se muestran cinco celdas (50, 51, 52, 53, 54). La posición del usuario, según se determina por ejemplo por un sistema de posición por satélite, determina qué área de cobertura es la que corresponde al usuario. La información se transmite a la central de control de servicio por medio de la red de radio celular. Los traspasos entre estaciones celulares de base se producen de manera convencional en los límites de las celdas. Estos traspasos no están relacionados, no obstante, con los límites entre las áreas de cobertura 40-49.
Si bien la forma de realización descrita se refiere a la provisión de información orientativa de ruta, otra información dependiente de la localidad puede proporcionarse adicionalmente, o en su lugar, tal como información relativa a servicios locales, atracciones turísticas, partes meteorológicos, información relativa al transporte público, etc. La expresión "información orientativa", tal como se utiliza en el presente documento, abarca toda esta información.

Claims (17)

1. Sistema informativo de navegación para proporcionar información a uno o más usuarios móviles en función de sus ubicaciones, comprendiendo dicho sistema:
una parte fija, siendo dicha parte fija un sistema de comunicaciones móvil (11 - 20) para proporcionar información a uno o más usuarios en función de su ubicación, comprendiendo dicha parte fija:
-
medios de determinación de ubicación (14, 15, 17) para determinar la ubicación de una unidad móvil que solicita datos orientativos,
-
medios de generación de datos orientativos (18, 15, 14) para generar datos para la orientación del usuario de la unidad móvil en función de la ubicación actual de la unidad móvil,
-
un sistema de comunicaciones (11, 13) para transmitir los datos orientativos así generados a la unidad móvil,
-
medios de recepción (14, 16) para recibir peticiones de la unidad móvil con respecto a un destino especificado,
en el que los medios de generación de datos orientativos (14, 15) además generan datos orientativos según el destino especificado, de modo que
datos orientativos que dependen tanto de la ubicación actual como del destino especificado de la unidad móvil pueden ser transmitidos a la unidad móvil,
medios (16, 14, 13) para transmitir a la unidad móvil una gama prevista de información de desplazamiento,
y medios (12, 14, 16) para recibir desde la unidad móvil mediciones de desplazamiento superior o inferior a la gama prevista,
estando la parte fija en combinación con una ó más unidades móviles (1-10) para comunicar con la parte fija, comprendiendo cada unidad móvil unos medios (6, 8, 10, 1) para transmitir a la parte fija una petición para datos orientativos con respecto a un destino especificado por el usuario de la unidad móvil, y unos medios (1, 9, 5, 6) para recibir dichos datos orientativos de la parte fija,
caracterizado porque por lo menos una unidad móvil comprende medios para la medición de la ubicación y tiempo a fin de derivar información de desplazamiento, medios para comparar la información de desplazamiento con la gama prevista recibida de una parte fija del sistema, y medios para informar automáticamente a la parte fija del sistema mediciones de desplazamiento superiores o inferiores a la gama prevista.
2. Sistema según la reivindicación 1, en el que la unidad móvil presenta medios para identificar su posición mediante estima.
3. Sistema según la reivindicación 1, en el que la unidad móvil comprende medios de instrucciones orientativas controlables por instrucciones contenidas en los datos orientativos transmitidos de la parte fija por medio del enlace de comunicaciones, a través de los cuales las instrucciones orientativas pueden ser comunicadas al usuario por medio de los medios de instrucciones orientativas.
4. Unidad móvil para un sistema informativo de navegación, que comprende:
medios de medición de ubicación (7) para identificar la ubicación actual de la unidad móvil,
medios de transmisión (8, 10, 1) para transmitir, por medio de un enlace de comunicaciones (11), información relativa a la ubicación actual de la unidad móvil,
medios de instrucciones orientativas (6) controlables por medio de información de instrucciones orientativas recibida por medio del enlace de comunicaciones, a través de los cuales instrucciones orientativas relativas a la ubicación actual pueden ser comunicadas a un usuario por medio de los medios de instrucciones orientativas,
medios de comunicación (6) para generar una petición de orientación con respecto a un destino especificado, y para recibir información de instrucciones orientativas según la ubicación actual y el destino especificado,
caracterizado por:
medios de medición de tiempo,
medios para derivar información de desplazamiento a partir de los medios de determinación de tiempo y ubicación,
medios de comparación para comparar la información de desplazamiento con una gama prevista recibida de una parte fija del sistema, y
medios de alerta para informar automáticamente al sistema fijo mediciones de desplazamiento superiores o inferiores a la gama prevista.
5. Unidad móvil según la reivindicación 4, que comprende un codificador (8) de frecuencias múltiples de doble tono (DTMF) para convertir datos en señales DTMF para transmisión.
6. Unidad móvil según la reivindicación 5, que presenta medios (6) para convertir datos relativos a su ubicación en formato DTMF.
7. Unidad móvil según la reivindicación 4, 5 ó 6, que comprende un decodificador (5) de frecuencias múltiples de doble tono (DTMF) para recibir datos en formato DTMF.
8. Procedimiento para proporcionar datos orientativos de navegación a unidades móviles de un sistema de radio móvil, dependiendo los datos de las ubicaciones de las unidades móviles, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:
- transmitir, desde una unidad móvil (1) a una parte fija (11-20), una petición de orientación de navegación;
- determinar la ubicación de la unidad móvil;
- generar datos orientativos en base a la información de ubicación y los datos de navegación almacenados en la parte fija; y
- transmitir los datos orientativos de la parte fija a la unidad móvil;
comprendiendo la petición para datos de navegación un destino especificado, y siendo seleccionados los datos orientativos que se generan de acuerdo con la información de ubicación y el destino pedido,
de modo que se transmite a la unidad móvil los datos orientativos correspondientes a la ubicación actual y el destino especificado de la unidad móvil,
caracterizado porque la parte fija transmite a la unidad móvil una gama prevista de información de desplazamiento, y la unidad móvil mide la ubicación y el tiempo para derivar información de desplazamiento, compara la información de desplazamiento con la gama prevista recibida de la parte fija del sistema, e informa al sistema fijo las mediciones de desplazamiento superiores o inferiores a la gama 
\hbox{prevista}
.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, que comprende además las etapas de actualizar los datos almacenados, identificar las unidades móviles a las cuales estén aplicables los datos actualizados, y transmitir dichos datos por medio del sistema de comunicaciones a dichas unidades móviles identificadas.
10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9, en el que la parte fija interroga a la unidad móvil para identificar su ubicación.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que la parte fija determina una ubicación aproximada de la unidad móvil, y en el que la unidad móvil responde a una petición de ubicación procedente de los medios de interrogación con una señal de ubicación no singular que, en combinación con la ubicación aproximada determinada por la parte fija, determina una ubicación singular.
12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que se identifica la ubicación de la unidad móvil por medio de un procedimiento de ubicación por radio.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que se determina la ubicación de la unidad móvil por medio de un sistema de navegación por satélite y/o por medio de la identificación de la ubicación de la unidad móvil en relación con unos elementos de la parte fija del sistema de comunicaciones.
14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, en el que la unidad móvil identifica su posición por medio de estima.
15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, en el que los datos orientativos transmitidos a la unidad móvil controlan unos medios de instrucciones orientativas (9) que forman parte de la unidad móvil, a través de los cuales se puede comunicar instrucciones orientativas al usuario de la unidad móvil.
16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15, en el que por lo menos una parte de las comunicaciones entre las partes móvil y fija se realiza por medio de señales de frecuencias múltiples de doble tono (DTMF).
17. Sistema según la reivindicación 16, en el que la información relativa a la ubicación de la unidad móvil se transmite en formato DTMF.
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