SE502406C2

SE502406C2 - Informationssystem för fordonsstyrning

Info

Publication number: SE502406C2
Application number: SE9400319A
Authority: SE
Inventors: Rolf Rising
Original assignee: Rolf Rising
Priority date: 1994-02-02
Filing date: 1994-02-02
Publication date: 1995-10-16
Also published as: WO1995021435A1; EP0742934A1; SE9400319D0; SE9400319L

Description

502 .406 10 15 20 25 30 ständigt påverkas av' trafikbilden. Genom att fordonet kommunicerar sin position till en central dator kan informationen vidarebefordras till en ledningscentral för fordonsflottan.

Flera system för navigeringshjälp är kända. I den in- ternationella patentansökan WO 92/10808 beskrivs exempelvis ett färdplaneringssystem där färddata via en radioförbin- delse överförs från en "central" till en i ett fordon placerad dator för generering av färdanvisningar.

Ett annat exempel på ett känt system för navigeringshjälp beskrivs i europeiska patentansökan EP 0 345 818. Detta system omfattar en centralt placerad dator för färdplane- ringen och ett stort antal korthållslänkar för kommunika- tion med fordonen.

Gemensamt för de kända systemen är att någon standardiserad utrustning för systemen inte förekommer utan varje system kräver sin specifika stationära utrustning och särskilda fordonsterminaler, med i varierande grad mödosam destina- tionsinmatning. Fordonsplacerade färdplaneringssystem baserade på kartdatabaser lider dessutom av brist på digitala kartor, och kräver individuell uppdatering.

Systemen kan normalt inte användas för lokalisering av mobila enheter.

Det föreligger således ett behov av ett generellt in- formationssystem för styrning av fordon genom vilket man på ett kostnadseffektivt sätt kan få aktuell navigeringshjälp och där användarna lätt kan ange destinationer och genom vilket fordon kan lokaliseras. Den för systemet speciella utrustning som erfordras för användarna skall dessutom vara enkel att installera och utnyttja. 10 15 20 25 30 502 406 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ovannämnda syfte uppnås genom ett informationssystem enligt föreliggande uppfinning, vars kännetecken framgår av efterföljande patentkrav 1.

Informationssystemet utgår från en gemensam central för bearbetning av data för styrning av fordon, med den unika egenskapen att telefonnummer'kan översättas till positioner i form av adresser och geografiska koordinater. Härigenom kan positioner och destinationer anges i form av tele- fonnummer och indata till informationssystemet kan lämnas via enkla numeriska knappsatser på telefaxer och.mobiltele- foner vilket öppnar helt nya möjligheter för att beställa och presentera en rad nya tjänster från sådana terminaler.

FIGURBESKRIVNING Figur 1 visar en schematisk bild av ett informationssys- tem enligt uppfinningen.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I det följande skall uppfinningen beskrivas i anslutning till figur 1.

Informationssystemet omfattar en gemensam central (1), i vilken ingår en processor (2) med rutiner/programvara för färdplanering och en databas (3), som bland annat omfattar kartinformation och telenummer/adressregister. Den gemen- samma centralen är ansluten till det publika telenätet (PTN)(4). Genom det publika telenätet står den gemensamma centralen i förbindelse med olika terminaler, t.ex. dataterminaler (5), telefaxutrustningar (6) och, via ett mobiltelefonsystem (7), med terminaler (12) i fordon (9).

I fordonen ingår även utrustning (10) genom vilken informa- tion från ett positionsbestämmande system (11) kan utnytt- jas. Den ovan använda termen "terminal" användes som gemensam benämning för olika anordningar för kommunikation 502 406 10 15 20 25 30 med den gemensamma centralen och kan, såsom framgått ovan, utgöras av dataterminaler, telefaxutrustningar, telefoner, mobiltelefoner etc.

Den gemensamma centralen (1) utgör en betydelsefull komponent i informationssystemet. Via telenätet kan dess databas (3) ständigt uppdateras med avseende på trafiksitu- ation, vägarbeten, medflyttning av telenummer etc, varvid aktuella förhållanden alltid utnyttjas vid färdplaneringen.

I den gemensamma centralen (1) kan med hjälp av databasen (3) ett telenummer översättas till abonnentens adress som i sin tur kan översättas till geografiska koordinater.

Ordet telenummer avser i detta sammanhang telefonnummer, nummer till dataterminaler och telefax, nummer till Indata till avseende positioner och destinationer kan därigenom mobiltelefoner etc. informationssystemet godtyckligt vara telenummer för en viss abonnent, abonnen- tens adress eller motsvarande geografiska koordinater. För telenummer som avser mobila enheter kan av lättförståeliga skäl dock inte abonnentens adress utnyttjas som position.

Från en telefax (6), som genom det publika telenätet (4) står i förbindelse med den gemensamma centralen (1) och vars position definieras av sitt telenummer, kan man beställa och erhålla en färdplan eller vägbeskrivning omfattande en eller flera destinationer angivna i form av telenummer. Färdplanen eller vägbeskrivningen erhålls då på papper som kan medföras under transporten.

På motsvarande sätt kan man från en stationär dataterminal (5) beställa en färdplan eller vägbeskrivning baserade på destinationsuppgifter i form av telenummer som via datater- minalen lämnats till den gemensamma centralen (1). Resulta- tet av den gemensamma Centralens arbete överförs till 10 15 20 25 30 5Û2 406 dataterminalen där den presenteras på datorns skärm eller temporärt lagras för senare bruk.

Destinationer kan även anges som telenummer från en terminal (12) i ett fordon (9). Terminalen kan i detta fall vara en mobiltelefon eller en dataterminal som exempelvis ingår i systemet MOBITEX. Eftersom den gemensamma centra- lens databas inte alltid innehåller den mobila terminalens aktuella position måste denna ges direkt i form av geogra- fiska koordinater. Dessa koordinater kan exempelvis erhållas från en GPS-mottagare (10) (Global Positioning System) i fordonet eller från något annat system för positionsbestämning.

I fordonet (9) är en ny typ av standardiserad utrustning för nyttjandet av framtida tjänster inom vägtransportin- formatik placerad. Denna utrustning, i fortsättningen kallad fordonsenhet (8), består av en mikrodator med minne till vilken GPS-mottagaren (10) med antenn är ansluten.

Vidare är fbrdonsenheten ansluten till GSM-telefon och försedd med en dataanslutning, en larmingång och anslutning för spänningsförsörjning. GPS-mottagaren och fordonsenheten kan med givetvis integreras i en enhet.

Fordonsenhetens (8) programvara är så utformad att i fordonet kan GSM-telefonens knappsats, display och ljuddel användas för inmatning, visning och återgivning av data, samt dess radiodel för datakommunikation med den gemensamma centralen (1) via mobiltelefonsystemet (7) och det publika telenätet (4). Vidare kan programvaran automatiskt lagra undan pågående färdplansaktiviteter i händelse av normalt nyttjande av GSM-telefonen, och återupprätta dessa när samtalet är över. Även data in och ut via dataanslutningen kan kommuniceras vidare genom GSM-telefonen. Den för informationssystemet specifika programvaran kan i samband 502 ”406 10 15 20 25 30 med installation överföras till fordonsenheten från den gemensamma centralen via fordonets GSM-telefon.

Fordonsenheten (8) kräver ingen exponering eller direkt åtkomlighet i förarmiljön utan kan monteras fritt och på enklaste sätt. Genom att etablerade system som GSM utnytt- jas blir fordonsutrustningen förhållandevis billig och enkel att installera.

Dataterminalen (5) kan exempelvis vara placerad hos ett företag vars fordon skall dirigeras till olika destinatio- ner. Från dataterminalen kan man därvid via modem kommuni- cera med fordonets terminal (12) för rapportering till och från fordonen. All manuell inmatning till informationssys- temet som kan ske i fordonet, kan också göras direkt via dataterminalen (5). Dataterminalen kan således direkt kommunicera med den gemensamma centralen, vilket om färd- planen berör ett stort antal destinationer' underlättar inmatningen.

Informationssystemets utnyttjande för att skapa färdplaner kommer nu att närmare beskrivas. Benämningen färdplanering avser i detta sammanhang en bestämning av lämplig ordnings- följd för ett antal destinationer utifrån fordonets startpunkt. Vidare beräknas respektive vägsträcka och färdtid mellan dessa destinationer. Olika programvaror för färdplanering finns kommersiellt tillgängliga.

Via terminalen (12) (GSM-telefonen) i fordonet (9) kan en eller flera destinationer anges in i form av telenummer, för att tillsammans med fordonets aktuella GPS-koordinater överföras till den gemensamma centralen via ett förinställt telenummer. I den gemensamma centralen optimeras destina- tionernas ordningsföljd varvid den aktuella positionen även betraktas som slutlig destination, om ej annat anges. informationen återföres härefter till fordonet och presen- 10 15 20 25 30 LH c: m .få f: C\ teras i registerform via GSM-telefonens display, vilken kan omfatta två rader om tolv tecken. Vid två destinationer kan förloppet vara följande: 1) Rad 1 visar telenummer till första destinationen och rad 2 anger vägavstånd och prognostiserad färdtid från startpunkten. 2) Rad l visar telenummer till andra destinationen och rad 2 anger vägavstånd och prognostiserad färdtid från första destinationen. 3) Rad 1 visar startpunkten och rad 2 anger vägav- stånd och prognostiserad färdtid från andra destinationen.

Vägledning (se nedan) kan härefter beställas med utgångs- punkt från den rekommenderade ordningsföljden.

Om antalet destinationer är stort kan färdplaneringen såsom tidigare nämnts ske med hjälp av en fast dataterminal (5) i kommunikation med den gemensamma centralen (1). Utöver tidigare nämnda information visas här även destinationernas fullständiga adress samt ackumulerade vägsträckor och färdtider. Ordningsföljden kan senare överföras till fordonsterminalerna via det publika telenätet och GSM.

Själva vägledningen påkallas därefter från fordonet enligt ovan.

Färdplanering kan också erhållas via en telefax. Telenummer till önskade destinationer och startpunkt, om annan än telefaxen,' anges då via telefaxens knappsats och den gemensamma centralen svarar med en färdplan som erhålles på papper och som kan medföras i fordonet. Färdplanen in- nehåller samma information som erhålles genom de fasta dataterminalerna.

Den tidigare nämnda vägledningen avser här en detaljerad beskrivning av färdvägen till en eller flera destinationer 10 15 20 25 30 502 406 utifrån fordonets startpunkt. vägledningen beställs från den gemensamma centralen via ett förinställt telenummer och överförs till fordonet (9) där den lagras i fordonsenheten (8). Det finns även möjlighet att lagra uppgifter om fordonets mått, vikt och gods till nytta för vägvalet i den gemensamma centralen. vägledningen innehåller namn eller nummer på färdens alla vägar och gator, samt koordinaterna i samtliga korsningar där sväng skall ske och avståndet mellan dessa. Överstiger avståndet en mil anges ytterligare koordinater med denna delning. Vidare anges koordinaterna en bit in på alla avtagsvägar som skall passeras eller väljas bort. Dessutom anges destinationsadress, vägavståndet till denna samt en prognos för färdens sluttid som bygger på delprognoser vid varje sväng eller varje mil.

För att presentera vägledningen via GSM-telefonens display kan dess två rader om tolv tecken utnyttjas på följande sätt: A) Under färd visar rad 1 aktuell väg- eller gatu- benämning (12 första tecken). Rad 2 visar aktu- ellt vägavstånd till destinationen och prognos- tiserad sluttid.

B) Innan sväng skall ske visar rad J. nästa väg eller gata. Rad 2 visar ett antal blinkande pilar åt höger (>>>>>>) eller vänster, en pil för varje 50:e meter till korsningen.

C) Vid sväng visar rad 1 nästa väg eller gata. Rad 2 visar en fast linjerad pil åt höger (----->) eller vänster.

D) Inom 100 meter fran destinationen, och om inga svängar kvarstår, visar rad 1 och 2 väg- eller gatuadressen i sin helhet.

E) Om' man svänger fel eller glömmer att svänga visar rad 2 ett ielmeddelande och summern lju- 10 15 20 25 30 502 406 der. Först när man är på väg tillbaka till korsningen övergår visningen i något av tidigare alternativ.

När pilarna börjar blinka ljuder även summern en kort stund. Om "Hands-Free"-funktionen är inkopplad kan även en syntetisk röst ange t ex "Håll-höger" när pilarna börjar blinka och "Sväng-höger" när endast en pil är kvar. Hur långt från korsningen som pilarna börjar blinka beror på fordonets hastighet. Vid 130 km/h kan förloppet starta med tolv pilar och för 30 km/h med två pilar.

Vägledning/vägbeskrivning kan även erhållas via en telefax.

Telenummer till önskade destinationer och startpunkt, om annan än telefaxen, anges då via telefaxens knappsats och den gemensamma centralen svarar med en vägbeskrivning som erhålles på papper och kan medföras i fordonet. Vägbe- skrivningen innehåller benämning på färdens alla vägar och gator, samt vägsträcka och prognostiserad färdtid mellan samtliga svängar. Dessutom anges destinationsadress samt total vägsträcka och prognostiserad färdtid.

Vägledningen kan även innefatta markering av samtliga öppna tank- och matställen längs rekommenderade riks- och europavägar. Vidare innefattas samtliga vägtullar längs dessa vägar. Förvarning kan ges vid ett inställbart avstånd, varvid summern ljuder och GSM-telefonens display visar följande: F) Rad 1 visar TANK, MAT eller TANK & MAT. Rad 2 visar vägavstånd till denna destination samt vägavståndet till påföljande tank- och/eller matställe.

G) Rad 1 visar VÄGTULL. Rad 2 visar vägavstånd till denna destination samt den aktuella avgiften. 502 406 10 15 20 25 30 IO Framtida vägtullar kommer att vara av friflödestyp och oavsett debiteringssystem måste dessa vägtullar utrustas med kameror för identifiering av registreringsnummer för fordon som inte kan debiteras på vanligt sätt. Genom att vägtullsoperatörerna.upplåter telenummer för debitering kan sådan ske via fordonet efter information från den gemensam- ma centralen.

Varje gång som fordonets motor stoppas, lagras aktuell datum, tid, GPS-koordinater och vägsträcka från föregående stopp, i fordonsenheten. Härigenom skapas ett underlag för en körjournal. Föraren kan välja att lagra informationen under olika konto (0-9) för att exempelvis särskilja privatkörning (0) och körning för olika kunder etc. När föraren så önskar kan den lagrade informationen överföras till den gemensamma centralen via ett förinställt tele- nummer. I den gemensamma centralen översätts GPS-koordi- naterna till närmast belägna väg- eller gatuadress och för varje konto genereras en körjournal innehållande datum, tider, adresser och körsträckor. Utom tätort ges adressen av vägens benämning med avstånd och riktning från, samt benämning på, närmast korsande väg.

Den gemensamma centralen kan kvittera dessa överföringar med att till fordonet överföra och i fordonsenheten lagra GPS-koordinaterna för befintliga regionala eller nationella vägtullar. Härigenom kan passagen av sådana även registre- ras och presenteras i körjournalen.

Körjournalerna i form av datalistor skickas sedan direkt per brev till GSM-abonnenten och kan av denne användas som bokföringsunderlag. Detta förutsätter att fordonets registreringsnummer har lagrats i fordonsenheten för återgivning i körjournalen. För konto O anges endast total körsträcka och antalet vägtullspassager varför detta konto kan användas vid privatkörning. 10 15 20 25 30 H Lokalisering av fordon som ingår i informationssystemet kan beställas via den gemensamma centralen genom GSM-telefon eller telefax, varvid fordonets telenummer anges via GSM-telefonens eller telefaxens knappsats. Med hjälp av fordonets telenummer kan den gemensamma centralen finna fordonets senast registrerade position och översätta dess GPS-koordinater till aktuell väg- eller gatubenämning med avstånd och riktning från, samt benämning' på, närmast korsande väg eller gata. Vidare bestämmer den gemensamma centralen fordonets färdriktning genom jämförelse mellan senast lagrade GPS-koordinater, vilka har överförts från fordonet. Position och färdriktning sändes sedan i form av ett textmeddelande till GSM-telefonen Service) eller telefaxen. Lokalisering kan inte ske när (Short Message färdregistrering är inställd för privatkörning (konto 0).

Moderna fordon är i allt större utsträckning utrustade med krockkuddar och tillhörande krocksensorer, vars elektriska signal även kan påverka fordonsenheten (8) så att ett larmmeddelande sänds till den gemensamma centralen (1) via ett förinställt telenummer. Här erhåller man då uppgifter om fordonets GPS-koordinater och kan med ledning av fordonsterminalens telenummer identifiera GSM-abonnenten.

Om fordonets registreringsnummer, mått, vikt och gods har lagrats i fordonsenheten erhålls även dessa uppgifter.

Informationen sammanställs varvid GPS-koordinaterna översätts till en position och färdriktning, i likhet med lokaliseringen ovan, varefter den närmast berörda larm- centralen meddelas.

Från fordon som följer vägledningsrutinen och har lagrat uppgifter om farligt gods i fordonsenheten, kan ett meddelande sändas till den gemensamma centralen före tunnelinfart och efter tunnelutfart, via ett förinställt telenummer. En minut före beräknad infart och en minut efter utfart sänds dessa meddelanden som innehåller samma 502 1406 10 15 20 25 30 information som larmmeddelandet. Om utfartskvittensen inte har kommit efter en viss tid för viss tunnel meddelas den närmast berörda larmcentralen.

Möjligheten till datakommunikation via GSM är begränsad till 9.6 kbps vilket i praktiken begränsar datamängden till fordonsterminalerna om inte långa väntetider skall uppstå.

Vid normal användning överförs den avgjort största data- mängden från den gemensamma centralen i samband med vägledning och en maximaluppskattning av detta flöde ges av följande: * Vägledningen omfattar 1000 korsningar eller noder.

* Varje nod beskrivs av 4 koordinatuppsättningar med 8 siffror för longitud och latitud, dvs 8 tal om 8 siffror (<30 bit), vilket kodat ger 240 bit.

* Varje väg eller länk mellan dessa 1000 noder beskrivs av 12 tecken (<100 bit) samt 2 tal om 4 siffror (<15 bit) för sträcka och tid, vilket kodat ger 130 bit.

Summerat erhålles en total datamängd om 370 kbit vilket överförs på mindre än 40 sekunder vid hastigheten 9.6 kbps. Även om kommunikationsprotokollet inte medger mer än 4.8 kbps är överföringstiden för denna mycket omfattande vägledning acceptabel. Överföring av körjournal till den gemensamma centralen samt framförallt.installationenznrprogramvaran ifordonsenheten kan naturligtvis innebära betydligt större datamängder, men i dessa fall är också långa överföringstider lätta att acceptera. 582 406 ß Uppfinningen är ej Begränsad till de ovan nämnda utförings- formerna utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims

1. ,5o2ö4oe 10 15 20 25 30 IH PATENTKRAV l. Informationssystem omfattande en gemensam central (1) för lagring av data i form av kartinformation och för be- arbetning och generering av data i form av anvisningar för framförandet av fordon (9) och vilken omfattar ett register (3) över telenummer med tillhörande adresser och geogra- fiska koordinater genom vilket startpunkter och destinatio- ner bestäms med utgångspunkt från telenummer samt med den gemensamma centralen (1) kommunicerande terminaler (5, 6, 12) innefattande åtminstone i fordon (9) placerade termina- ler (12) som var och en omfattar en radiokommunikationsut- rustning genom vilken kommunikation sker med den gemensamma centralen (1) och vars presentationsorgan är avsedda att presentera tal och text och i vilka fordon (9) dessutom ingår en första anordning (10) för bestämning av fordonets position i form av geografiska koordinater, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att i fordonen ingår en andra anordning (8) i vilken indata från terminalen tillhörande inmatningsorgan sammanlagras med fordonets position och att med utgångspunkt från indata i form av telenummer, angivna med hjälp av terminalernas inmatningsorgan och överförda till den gemensamma centralen (1) tillsammans med fordonets position, aktuella till telenumren hörande positioner i form av adresser och geografiska koordinater kan bestämmas och tillsammans med fordonets överförda position användas som destinationer och startpunkt då den gemensamma centra- len (1) genererar anvisningar för fordonens (9) framföran- de, vilka anvisningar återförs till de i fordonen placerade terminalerna (12) där de temporärt lagras i den andra anordningen (8) för att i beroende av fordonets position presenteras på presentationsorganen. 10 15 20 25 30 502 406 I5

2. Informationssystem enligt patentkrav 1, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att fordonens (9) position tillsammans med den i fordonet placerade terminalens (12) telenummer lagras i den gemensamma centralen (1) i samband med kommunikation mellan terminalen och den gemensamma centralen.

3. Informationssystem enligt patentkrav 2, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att då indata från en frågande terminal utgörs av ett telenummer avseende en terminal (12) i ett fordon (9), den gemensamma centralen (1) omvandlar telenumret till den lagrade positionen för fordonet, vilken position återförs till den frågande terminalen.

4. Informationssystem enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att då indata utgörs av ett första telenummer som är medflyttat till ett andra telenummer, den gemensamma centralen (1) bestämmer de till det andra telenumret hörande geografiska koordinaterna.

5. Informationssystem enligt patentkrav 1, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att den andra anordningen (8) lagrar fordonets (9) position och tidpunkt då fordonet stoppas och att dessa lagrade uppgifter överförs till den gemensamma centralen (1) för lagring.

6. Informationssystem enligt patentkrav 1, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att signalen för utlösning av en i fordonet (9) placerad krockkudde är ansluten till den andra anordningen (8) varvid i händelse av utlösning av krockkudden fordonets position och telenummer överföres till den gemensamma centralen (1) för identifiering och vidarebefordran till larmcentral. I

7. Informationssystem enligt något av patentkrav I-6, -502 406 :e- k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att utrustningen för radiokommunikation ingår i ett mobiltelefonsystem (7).

8. Informationssystem enligt patentkrav 7, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att mobiltelefonsystemet (7) 5 utgörs av GSM (Global System for Mobile communication).

9. Informationssystem enligt något av patentkraven 1-8, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den första anord- ningen (10) utgörs av en mottagare för GPS (Global Positio- ning System).