PL180108B1 - Sposób naprowadzania i informowania kierowcy pojazdu PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób naprowadzania i informowania kiero- wcy pojazdu, w którym za pomoca co najmniej jedne- go systemu transmisji radiowej przesyla sie dane i zwiazane z ruchem drogowym informacje miedzy po- jazdem i centrala oraz w komputerze centrali i/lub ko- mputerze pojazdu oblicza sie przynajmniej jedna trase przejazdu, a dane o trasie przekazuje sie droga radiowa miedzy pojazdem i centrala, znamienny tym, ze w ko- mputerze centrali i/lub w komputerze pojazdu symuluje sie na biezaco ruch pojazdu, przebiegajac w danym ko- mputerze wirtualna trase przejazdu, która odpowiada rzeczywistej trasie rzeczywistego pojazdu, przy czym symulacje w czasie rzeczywistym przeprowadza sie calkowicie niezaleznie od rzeczywistego ruchu pojaz- du, podczas symulacji w czasie rzeczywistym, zarów- no w komputerze pojazdu jak i w komputerze centrali., przeprowadza sie synchronizacje tych symulacji za pomoca sygnalów przekazywanych droga radiowa, pokazuje sie w pojezdzic jego pozycje wyznaczona w symulacji biezacej na trasie oraz dodatkowe informa- cje zwiazane z ruchem drogowym. Fig. 3 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób naprowadzania i informowania kierowcy pojazdu, według którego za pomocą przynajmniej jednego systemu transmisji radiowej przesyła się dane oraz związane z ruchem drogowym informacje między pojazdem i centralą.

Znane są różne sposoby i układy naprowadzania i informowania kierowców pojazdów, przy czym można wyróżnić dwa zasadnicze systemy. Pierwszy system obejmuje samodzielne systemy nawigacyjne, w których naprowadzanie pojazdu na cel podróży odbywa się w samym pojeździe. Jednak konieczna jest tu duża ilość informacji drogowych zapamiętanych na nośnikach danych. Poza tym w takich systemach często nie ma możliwości dostępu do aktualnych danych o drogach.

Znany jest samodzielny, kartograficzny system informacyjny, umożliwiający nawigację i planowanie tras podróży, firmy CARDY Karten Informations Systeme GmbH, Monchengladbach, przedstawiony w^r prospekcie w październiku 1993r. W systemie CARDY⁷ wykorzystuje się program naprowadzania na cel podróży, opierający się elektronicznym banku informacji kartograficznych, dostępnym w pojeździe na nośniku danych. Za pomocą systemu GPS do określania własnej pozycji, można przeprowadzać tzw. „MAP-Matching”, tzn. dopasowanie fragmentu mapy do wyznaczonej pozycji pojazdu, co umożliwia ciągłe wskazywanie aktualnej pozycji pojazdu na wycinku mapy. Wyznaczoną przez system GPS pozycję pojazdu przesyła się drogą radiową do centrali, żeby tam realizować np. zarządzanie trasami przejazdu. Na podstawie zapamiętanych elektronicznie map istniejących w pojeździe planuje się trasy, przy czym naprowadzanie pojazdu do celu odbywa się na podstawie zaplanowanej trasy i pozycji wyznaczanych w systemie GPS.

Znana jest metoda Traffic Message Channel (TMC) w ramach Radio Data System (RDS), w której nadaje się kodowane informacje o ruchu obok aktualnego programu radiowego. Z oferowanych informacji wybiera się w pojeździe te, które dotyczą danego obszaru i kierunku jazdy. Występuje tutaj nadal konieczność opracowania danych w pojeździe i brak podawania celowych informacji skierowanych do indywidualnego odbiory. Uzyskuje się to, jeżeli poprzez dwukierunkowe systemy transmisji danych, jak transmisja radiowa, nawiąże się łączność między pojazdem i jedną lub kilkoma centralami informacyjnymi. Realizuje się to po pierwsze za pomocą zainstalowanego na stałe systemu radiolatarni, z którymi kontaktuje się terminal pojazdu przejeżdżającego obok radiolatarni. Aby przekazywać informacje w sposób ciągły, konieczna jest sieć radiolatarni pokrywająca cały obszar, co jest trudne i taki system ogranicza się najczęściej do obszarów aglomeracji miejskich.

W drugim systemie wykorzystuje się transmisję radiową, jak cyfrowa sieć systemu GSM i uzyskuje się dwukierunkową wymianę informacji, której ciągłość utrzymuje się pokrywając cały obszar ruchomymi sieciami radiowymi. Przekazuje się kierowcy w szczególności tylko takie informacje, które dotyczą aktualnego miejsca pojazdu na danym odcinku drogi i kierunku jazdy. Znany jest System Of Cellular Radio for Trafic Efficiency and Safety (SOCRATES), w którym na podstawie istniejących w pojeździe danych o pozycji i trasie przejazdu selekcjonuje się informacje o ruchu nadawane regionalnie przez system GSM i prezentuje się je kierowcy. Potrzebne sąjednak do tego urządzenia do ciągłego określania pozycji pojazdu, co pociąga za sobą dodatkowe nakłady.

Sposób według wynalazku polega na tym, że w komputerze centrali i/lub w komputerze pojazdu symuluje się na bieżąco ruch pojazdu, przebiegając w danym komputerze wirtualną trasę przejazdu, która odpowiada rzeczywistej trasie rzeczywistego pojazdu, przy czym symulację w czasie rzeczywistym przeprowadza się całkowicie niezależnie od rzeczywistego ruchu pojazdu. Podczas symulacji w czasie rzeczywistym, zarówno w komputerze pojazdu jak i w komputerze centrali, przeprowadza się synchronizację tych symulacji za pomocą sygnałów przekazywanych drogą radiową. Pokazuje się w pojeździe jego pozycję wyznaczonąw symulacji bieżącej na trasie oraz dodatkowe informacje związane z ruchem drogowym.

Korzystnie w centrali wybiera się dodatkowe, związane z ruchem drogowym informacje na podstawie pozycji pojazdu, uzyskiwane z bieżącej symulacji i przesyła je celowo drogą radiową do pojazdu.

Korzystnie w pojeździe wprowadza się z urządzenia wej ściowego dane dotyczące trasy, w szczególności punkt początkowy i punkt końcowy, oraz przesyła się do komputerów w pojeździe i centrali, a na podstawie tych danych ustala się trasę przejazdu i uruchamia się symulację w czasie rzeczywistym.

Korzystnie w pojeździe poprzez urządzenie wejściowe koryguje się pozycję pojazdu w prowadzonej na bieżąco symulacji jazdy.

180 108

Korzystnie za pomocą komputera pokładowego w pojeździe, poprzez system określania własnej pozycji, w szczególności radiowy system nawigacyjny, wyznacza się rzeczywistąpozycję pojazdu i porównuje jąz aktualną pozycją w bieżącej symulacji jazdy oraz po przekroczeniu tolerancji odchylenia pozycji rzeczywistej od aktualnej pozycji w symulacji jazdy dokonuje się za pomocą komputera pokładowego korektę pozycji pojazdu w bieżącej symulacji jazdy.

Korzystnie synchronizację bieżącej symulacji jazdy w komputerze centrali z symulacjąjazdy w komputerze pokładowym przeprowadza się przynajmniej wtedy, gdy wprowadza się dane dotyczące przebiegu trasy przez pokładowe urządzenie wejściowe i/lub przez komputer pokładowy koryguje się pozycję pojazdu na wirtualnej trasie.

Korzystnie poprzez system naprowadzania i informowania kierowcy wywołuje się z pojazdu usługi i/lub informację, w szczególności informacje dotyczące ruchu drogowego.

Korzystnie jako system transmisji radiowej stosuje się cyfrową, ruchomą sieć radiową.

Zaletą wynalazku jest zapewnienie dwukierunkowego przepływu informacji między pojazdem i centraląnaprowndzaj jącai informującąkierowcę oraz ciągłe udostępnianie aktualnych informacji w zakresie wyznaczonym przez strefę przebywania pojazdu, przy czym kierowca korzystnie ustala i wpływa na ten zakres. Dąży się przy tym do zminimalizowania nakładów technicznych w pojeździe i do efektywnego wykorzystywania systemu przez kierowcę.

Dane o trasie przejazdu przesyłane są drogą radiową, tak że w obu komputerach znajdują się te same trasy. Na tej podstawie odbywa się na bieżąco symulacja trasy pojazdu, którąw' idealnym przypadku wykonuje się zarówno w komputerze centrali, jak i komputerze pojazdu.

Jednak symulacja taka może odbywać się tylko w komputerze centrali lub tylko w komputerze poj azdu, dzięki czemu zmniej sza się nakłady na różne w obu przypadkach komputery. Trzeba wtedy tylko przesyłać do danego komputera, przynajmniej w regularnych odstępach czasu, pozycję pojazdu, która wynika z symulacji w czasie rzeczywistym.

Każda symulacja może przebiegać całkowicie niezależnie w komputerze, bez konieczności dostępu do parametrów eksploatacji lub pozycji pojazdu. Tak wiec komputer stanowi system zamknięty w odniesieniu do symulacji w czasie rzeczywistym, który jako dane wejściowe wymaga tylko co najmniej jednej obliczonej trasy podróży, a sygnał startu uruchamia symulację. Tak więc wirtualny, teoretycznie możliwy pojazd pokonuje w komputerze wirtualną trasę, która odpowiada faktycznej jeździe rzeczywistego pojazdu po rzeczywistej trasie. W idealnym przypadku przebiegi wirtualne pokrywają się z przebiegiem po rzeczywistej trasie. Różnice między tymi przebiegami sąwychwytywane w badaniach synchronizacyjnych lub badaniach możliwych do przyjęcia rozwiązań.

W przypadku symulacji na bieżąco, zarówno w komputerze pojazdu, jak i w komputerze centrali, synchronizuje się symulacje drogą radiową, co odbywa się np. tylko w chwili uruchomienia symulacji lub w regularnych odstępach czasu, w zależności od wymaganej dokładności systemu i uproszczenia przesyłania sygnałów, przynajmniej podczas korekt symulacji ze strony kierowcy np. przez pokładowe urządzenie do wprowadzania danych. Uzyskuje się, że w obu systemach w dowolnym czasie można wywołać informację o pozycji pojazdu, które trzeba kompensować tylko co pewien czas drogą radiową. Oprócz znacznego zmniejszenia nakładów na sygnalizację drogąradiową, zapewnia się w ten sposób udostępnianie kierowcy informacji o ruchu, w szczególności wskazówek dotyczących pozycji i naprowadzania na cel podróży, nawet w razie czasowego przerwania transmisj i radiowej. Poza tym ten system, oparty na indywidualnych trasach przejazdu, umożliwia celowe przekazywanie informacji poprzez dwukierunkową transmisję radiową do właściwych pojazdów, w szczególności aktualnych informacji dotyczących strefy przebywania pojazdu. Potrzebne do przyporządkowania dane o pozycji pojazdu uzyskuje się łatwo z symulacji w czasie rzeczywistym. Niepotrzebne jest wiec określanie aktualnej pozycji pojazdu za pomocą złożonych systemów lokalizacyjnych. Kierowca może sterować sam, poprzez pokładowe urządzenie wejściowe, badaniem możliwych do przyjęcia rozwiązań i ewentualnie konieczną korektą pozycji pojazdu w systemie symulacji.

System wykorzystuje cyfrową, ruchomą sieć radiową systemu GSM, która pokrywa już znaczne obszary i umożliwia ciągłe przekazywanie informacji do pojazdów.

180 108

Kierowca może wprowadzać sam, przez pokładowe urządzenie wejściowe, dane dotyczące trasy, które służąza podstawę do ustalania wirtualnego przebiegu trasy. Dotyczy to przede wszystkim miejsca rozpoczęcia i zakończenia podróży, preferowanych odcinków dróg i ewentualnych informacji o objazdach. Przebieg trasy przedstawiony jest w pojeździe optycznie i/lub akustycznie, dając kierowcy możliwość wprowadzania korekt do przebiegu trasy, w szczególności dotyczących aktualnej pozycji pojazdu. Tak więc system naprowadzania pojazdu, obok bieżącego informowania, daje kierowcy możliwość dostosowywania w każdej chwili przebiegu trasy do indywidualnych życzeń oraz kontrolowanej ingerencji w system.

Istnieje możliwość synchronizacji wirtualnego przebiegu trasy w komputerze centrali z wirtualnym przebiegiem trasy w komputerze pojazdu przynajmniej wówczas, gdy wprowadza się dane przez pokładowe urządzenie wejściowe. Umożliwia to zminimalizowanie złożoności transmisji radiowej i tylko w razie rzeczywistej potrzeby wykonuje się kompensację.

System naprowadzania pojazdów uzupełnia się dodatkowymi, aktualnymi informacjami istotnymi dla ruchu. Uwzględniając strefę przebywania pojazdu, określaną z wirtualnego przebiegu trasy, centrala wybiera celowo aktualne informacje, jak stan drogi, miejsca robót, natężenia ruchu itp., które dotyczą trasy przejazdu i/lub jednej albo kilku tras alternatywnych i przekazuje je do pojazdu. Uzyskuje się w ten sposób dynamiczne kierowanie ruchem, uwzględniające aktualne okoliczności. Udostępnia się przy tym kierowcy już dobrane indywidualnie informacje, które dotyczą interesującego go fragmentu sieci drogowej. Celowy wybór informacji dotyczących strefy przebywania pojazdujest ułatwiony dzięki temu, że wiadomo już o tej strefie z wirtualnego przebiegu trasy.

Następnie ukształtowanie przewiduje, że system kierowania ruchem udostępnia kierowcy dodatkowe informacje i zlecane serwisy. Oprócz przygotowywania dowolnych informacji o ruchu i odcinkach dróg można też przewidzieć inne usługi, jak rezerwacja hoteli, lotów itp.

Wynalazek można powiązać z systemem lokalizacji celem weryfikacji danych o pozycji pojazdu. Oferuje się tu radiowe systemy określania pozycji, jak Global Positioning System GPS. Po przesłaniu danych o pozycji do komputera pokładowego, następuje porównanie tych danych z pozycją pojazdu na trasie wirtualnej. Jeżeli odchylenia przekrae/ajagranice tolerancji, następuje korekta pozycji na wirtualnej trasie w systemie bieżącej symulacji. Również w tym wykonaniu korzystna jest synchronizacja przebiegów wirtualnych w komputerach centrali i pojazdu przynajmniej po korektach pozycji pojazdu na trasie wirtualnej.

Przedmiot wynalazkujest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie centralę oraz elementy składowe po stronie pojazdu, które połączono ze sobą poprzez ruchomą sieć radiową, fig. 2 - monitor kierowcy jako informacyjny wskaźnik optyczny w pojeździe i fig. 3 - równoważenie przebiegów trasy.

Terminal pokładowy 4 w pojeździe 12 jest połączony z klawiaturą 7 jako urządzeniem do wprowadzania danych, za pomocą którego kierowca na początku jazdy podaje takie dane, jak miejsce początkowe, punkt docelowy i ewentualnie korzystne odcinki dróg.

Istnieją dwie możliwości obliczenia korzystnej trasy standardowej:

1. Obliczenie trasy w terminalu pojazdu: System pokładowy przekazuje dane obliczonej trasy do centrali 1 poprzez ruchomą sieć radiową 3.

2. Obliczenie trasy w centrali 1: System pokładowy przekazuje wprowadzone dane do centrali 1 poprzez ruchomą sieć radiową 3. Centrala. 1 oblicza standardową trasę, która służy za podstawę rzeczywistego przebiegu trasy 13 rzeczywistego pojazdu 12, a także ewentualnie trasy alternatywne i przekazuje te dane przez ruchomą sieć radiową 3 do systemu pokładowego 4. Wprowadzając dane z klawiatury 7 lub podając termin startu, kierowca sygnalizuje systemowi rozpoczęcie jazdy. W pokładowym komputerze 5 oraz w komputerze 2 po stronie centrali 1 następuje uruchomienie teoretycznie możliwego, wirtualnego przebiegu trasy 23, 33 i odbywa się synchronizacja w układzie synchronizacji 16 za pośrednictwem ruchomej sieci radiowej 3. Każdy z komputerów na podstawie obliczonej trasy i ograniczeń ruchowych na odcinkach trasy, symuluje wirtualny przebieg trasy 23, 33 wirtualnego pojazdu 22, 32 na trasie, która przebiega identycznie z trasą standardową. Odbywa się to jako samodzielna, niezależna od rzeczywistego

180 108 przebiegu trasy 13 symulacj a w czasie rzeczywistym, bez wyznaczania innych parametrów zewnętrznych, jak dane eksploatacji lub pozycji rzeczywistego pojazdu 12. Na monitorze 6 w polu trasy 9 pojawia się aktualna część symulowanego w pojeździe, wirtualnego przebiegu trasy 23. Zmiany pozycji pojazdu sygnalizuje się kierowcy namonitorze 6. Aktualne miejsce przebywania wirtualnego pojazdu 22 na wirtualnym przebiegu trasy 23, które pokrywa się idealnie z pozycją rzeczywistego pojazdu 12 na rzeczywistym przebiegu trasy 13, uwydatnia się przy tym, np. za pomocą charakterystycznych pasków kolorowych.

Oprócz tego w okienku kierunkowym 10 ukazują się lokalne informacje i wskazówki naprowadzające, jak nazwy wyjazdów-', skrzyżowań autostrady, informacje typu: zjechać na najbliższym wyjeździe itp.

W razie wystąpienia różnic między miejscem przebywania wskazanym przez system na monitorze 6 i rzeczywistą pozycją pojazdu, kierowca może dokonać korekty 14, o której informowane sąkomputery 2,5 i następuje wyrównanie wirtualnych przebiegów trasy 23,33 poprzez ponowną synchronizację w układzie synchronizacji 16 za pośrednictwem ruchomej sieci radiowej 3. Przerywanie jazdy sygnalizuje kierowca systemowi pokładowemu i centralnemu, wprowadzając odpowiednią informację z klawiatury. Również ponowne podjęcie jazdy sygnalizuje kierowca systemowi.

Gdy pojazd 12 dysponuje odbiornikiem systemu GPS, przewidziano opcjonalną weryfikację 15 pozycji wirtualnego pojazdu 22 na symulowanym w pojeździe, wirtualnym przebiegu trasy 23. Rozpoznaje się pozycje rzeczywistego pojazdu 12 i porównuje się dane z aktualinąpozycją wirtualnego pojazdu 22 na wirtualnym przebiegu trasy 23. W razie stwierdzenia różnic w danych dotyczących pozycji i przekroczenia ustalonej tolerancji odchylenia, następuje korekta pozycji wirtualnego pojazdu 22 na wirtualnym przebiegu trasy 23 i następnie wyrównanie 16 wirtualnego przebiegu trasy 33 w centrali.

Centrala 1 zna strefę przebywania z wirtualnego przebiegu trasy 33 oraz kierunku jazdy wirtualnego pojazdu 32. Dane te zgadzająsię idealnie z aktualnymi danymi rzeczywistego pojazdu 12, co jest zapewnione przez dostateczne równoważenie przebiegów tras 13,23,33. Aktualne komunikaty o ruchu, przygotowywane przez punkt informacyjny 8 w centrali 1, przyporządkowuje się indywidualnie każdemu uczestnikowi ruchu według trasy, kierunku jazdy i strefy przebywania pojazdu. Tak wyselekcjonowane informacje są pokazywane w polu informacyjnym 11 monitora 6 kierowcy i są automatycznie aktualizowane. Informacje takie mogą składać się z komunikatów o sytuacji w ruchu lub z lokalnych ostrzeżeń, jak: Uwaga, mgła - widoczność poniżej 50 m w strefie ..., Nadjeżdża z przeciwnej strony kierowca-pirat, jechać trzymając się prawej strony ..., Gołoledź na moście autostradowym..., itp.

W razie wystąpienia przeszkód na zaplanowanej trasie, kierowca może poprosić centralę 1 o indywidualne zalecenia dotyczące objazdu. Taką alternatywną trasę kierowca odczytuje namonitorze 6.

W każdej chwili kierowca może przerwać procedurę informacyjną za pomocą klawiatury. Przewidziano ponadto, że kierowca może wywołać bezpośrednio usługi i informacje z centrali 1, jak np. dane atmosferyczne w określonym obszarze, informacje o hotelach, telefonach i adresach lub centrala 1 może udostępnić bezpośrednio te informacje lub zorganizować dostęp do usługodawców, bezpośrednio albo za pośrednictwem centrali 1. System znajduje także zastosowanie do rezerwacji miejsc w hotelach, pociągach, samolotach oraz do przekazywania serwisów finansowych i giełdowych.

Fig.3

180 108

180 108

Fig.1

Fig.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób naprowadzania i informowania kierowcy pojazdu, w którym za pomocą co najmniej jednego systemu transmisji radiowej przesyła się dane i związane z ruchem drogowym informacje między pojazdem i centralą oraz w komputerze centrali i/lub komputerze pojazdu oblicza się przynajmniej jedną trasę przejazdu, a dane o trasie przekazuje się drogą radiową między pojazdem i centralą, znamienny tym, że w komputerze centrali i/lub w komputerze pojazdu symuluje się na bieżąco ruch pojazdu, przebiegając w danym komputerze wirtualną trasę przejazdu, która odpowiada rzeczywistej trasie rzeczywistego pojazdu, przy czym symulację w czasie rzeczywistym przeprowadza się całkowicie niezależnie od rzeczywistego ruchu pojazdu, podczas symulacji w czasie rzeczywistym, zarówno w komputerze pojazdu jak i w komputerze centrali., przeprowadza się synchronizację tych symulacji za pomocą sygnałów przekazywanych drogą radiową, pokazuje się w pojeździe jego pozycje wyznaczoną w symulacji bieżącej na trasie oraz dodatkowe informacje związane z ruchem drogowym.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w centrali wybiera się dodatkowe, związane z ruchem drogowym informacje na podstawie pozycji pojazdu, uzyskiwane z bieżącej symulacji i przesyła je celowo drogą radiową do pojazdu.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w pojeździe wprowadza się z urządzenia wejściowego dane dotyczące trasy, w szczególności punkt początkowy i punkt końcowy, oraz przesyła się do komputerów w pojeździe i centrali, a na podstawie tych danych ustala się trasę przejazdu i uruchamia się symulację w czasie rzeczywistym.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że w pojeździe poprzez urządzenie wejściowe koryguje się pozycję pojazdu w prowadzonej na bieżąco symulacji jazdy.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że za pomocą komputera pokładowego w pojeździe, poprzez system określania własnej pozycji, w szczególności radiowy system nawigacyjny, wyznacza się rzeczywistą pozycję pojazdu i porównuje ją z aktualną pozycją w bieżącej symulacji jazdy oraz po przekroczeniu tolerancji odchylenia pozycji rzeczywistej od aktualnej pozycji w symulacji jazdy dokonuje się za pomocą komputera pokładowego korektę pozycji pojazdu w bieżącej symulacji jazdy.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że synchronizację bieżącej symulacji jazdy w komputerze centrali z symulacją jazdy w komputerze pokładowym przeprowadza się przynajmniej wtedy, gdy wprowadza się dane dotyczące przebiegu trasy przez pokładowe urządzenie wejściowe i/lub przez komputer pokładowy koryguje się pozycję pojazdu na wirtualnej trasie.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że poprzez system naprowadzania i informowania kierowcy wywołuje się z pojazdu usługi i/lub informacje, w szczególności informacje dotyczące ruchu drogowego.
8. 8. Sposób według zastrz. 1,znamienny tym, żejako system transmisji radiowej stosuje się cyfrową, ruchomą sieć radiową.

   * * *