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Die Erfindung betrifft ein Navigationssystem zum
Anleiten eines Fahrers eines Fahrzeugs, wobei das Navigationssystem
folgendes umfaßt:
- – einen
Empfänger
zum Empfangen einer Verkehrsnachricht, wobei die Verkehrsnachricht
ein Ereignis und einen Ort, den das Ereignis betrifft, umfaßt,
- – ein
Filtermodul zum Bewerten der Verkehrsnachricht und zum Entscheiden,
ob die Verkehrsnachricht verarbeitet werden soll, und
- – ein
Prozeßmodul
zum Verarbeiten und Ausnutzen der Verkehrsnachricht.
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Die Erfindung betrifft weiterhin
ein Verfahren zum Geben von Anleitungsinformationen für einen Fahrer
eines Fahrzeugs, mit den folgenden Schritten:
- – Empfangen
einer Verkehrsnachricht, die ein Ereignis und einen Ort, den das
Ereignis betrifft, umfaßt,
- – Auswerten
der Verkehrsnachricht, um zu entscheiden, ob die Verkehrsnachricht
präsentiert werden
soll, und
- – wenn
es so entschieden wird, Präsentieren
der Verkehrsnachricht für
den Fahrer.
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Ein solches Navigationssystem und
-verfahren sind aus dem US-Patent 5,095,532 bekannt. Das bekannte
System empfängt
Verkehrsnachrichten gemäß dem Radio
Data System (RDS). Bei RDS wird die Nachricht zusammen mit den Audiosignalen
eines Radioprogramms ausgestrahlt und der RDS-Empfänger in
dem Fahrzeug ist so ausgerüstet, daß er die
kombinierten Signale empfängt
und die Nachricht von den Audiosignalen trennt. Die Verkehrsnachricht
umfaßt
ein Ereignis, das die konkreten Umstände beschreibt, die die Nachricht
betrifft, und einen Ort, der die Position auf der Straße angibt, an
der das Ereignis stattfindet. Bei dem bekannten System gibt der
Fahrer die Route ein, die er während einer
Fahrt zu befolgen plant, und das System speichert diese Route. Wenn
eine Nachricht empfangen wurde, bestimmt das bekannte System, ob
diese empfangene Nachricht einen Ort auf der geplanten Route betrifft.
Wenn dies der Fall ist, wird die Nachricht weiter verarbeitet und
ihr Inhalt wird dem Fahrer präsentiert.
Diese Filterung wird verwendet, um die potentiell große Anzahl
von Verkehrsnachrichten zu reduzieren, um so den Fahrer nicht mit
Verkehrsnachrichten zu überfluten.
Ein Nachteil des bekannten Systems besteht darin, daß es notwendig
ist, die geplante Route einzugeben und zu speichern. Außerdem besteht
bei dem Filtern von Verkehrsnachrichten in dem bekannten System
insofern ein Problem, als nicht direkt die geplante Route betreffende Verkehrsnachrichten
von dem System verworfen werden.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist die
Bereitstellung eines Navigationssystems der dargelegten Art mit
verbesserter Filterung von Verkehrsnachrichten. Diese Aufgabe wird
gemäß der Erfindung
in einem Navigationssystem gelöst,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Filtermodul folgendes
ausführt:
- – Bestimmen
einer Verzögerung
auf der Grundlage des Ereignisses in der Verkehrsnachricht und
- – entweder
Transferieren der Verkehrsnachricht zu dem Prozeßmodul, wenn die Verzögerung größer als
eine vorbestimmte Schwelle ist, oder Verwerfen der Verkehrsnachricht,
wenn die Verzögerung
nicht größer als
die vorbestimmte Schwelle ist. Da das Navigationssystem gemäß der Erfindung
Verkehrsnachrichten auf der Grundlage einer minimalen Verzögerung filtert,
ist es nicht notwendig, daß der
Fahrer eine geplante Route eingibt und diese in dem System gespeichert
wird. Das Navigationssystem bestimmt einfach die durch das bestimmte
Ereignis verursachte Verzögerung,
und wenn diese klein genug ist, wird die Verkehrsnachricht verworfen.
Dadurch wird die Anzahl von durch das System zu verarbeitenden und
dem Fahrer zu präsentierenden
Verkehrsnachrichten verringert. Weiterhin werden Verkehrsnachrichten,
bei denen eine große
Verzögerung
auftritt, die aber nicht direkt die geplante Route betreffen, nicht
verworfen, sondern durch das System verarbeitet. Dies kann wichtig
sein, falls der Fahrer die Route verläßt, und wenn eine neue Route
geplant wird.
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Eine Ausführungsform des Navigationssystems
gemäß der Erfindung
wird in Anspruch 2 definiert. In einem Navigationssystem, das eine
Kartendatenbank mit Informationen bezüglich des Orts, den das Ereignis
der Verkehrsnachricht betrifft, umfaßt, können diese Informationen vorteilhafterweise
benutzt werden, um die durch das Ereignis verursachte Verzögerung zu
bestimmen. Ein Beispiel liegt vor, wenn die Verkehrsnachricht einen
Stau einer bestimmten Länge
an einem bestimmten Ort betrifft und wenn die Informationen in der
Kartendatenbank zeigen, daß der
bestimmte Ort eine Autobahnbrücke
ist. Das Filtermodul kann bestimmen, daß die verursachte Verzögerung länger als
der Durchschnitt für
den Stau der bestimmten Länge
ist.
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Eine Ausführungsform des Navigationssystems
gemäß der Erfindung
wird in Anspruch 4 definiert. In einem Navigationssystem, in dem
Verkehrsnachrichten auf einer durch das System angezeigten Karte
präsentiert
werden, ist es vorteilhaft, die Anzahl angezeigter Nachrichten zu
begrenzen. Durch Anzeigen vieler Verkehrsnachrichten würde die
Anzeige unübersichtlich
und würde
den Fahrer verwirren. Gemäß der Erfindung
werden nur die wichtigeren Nachrichten, d. h. die Nachrichten, bei
denen mindestens eine minimale Verzögerung auftritt, angezeigt.
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Eine Ausführungsform des Navigationssystems
gemäß der Erfindung
wird in Anspruch 5 definiert. Die Anzahl von Verkehrsnachrichten,
die von dem Planungsmodul dieser Ausführungsform betrachten werden
muß, wird
durch Herausfiltern von Verkehrsnachrichten, die keine minimale
Verzögerung
aufweisen, reduziert. Ein Planungsmodul, das so ausgelegt ist, daß es dynamische
Verkehrsinformationen, d. h. über
die Verkehrsnachrichten empfangene, zusätzlich zu den statischen Informationen in
dem System berücksichtigt,
muß nicht
nur Ereignisse auf der geplanten Route, sondern auch außerhalb
dieser Route liegende Ereignisse berücksichtigen. Eine Verkehrsnachricht
kann anzeigen, daß ein Stau
an einem nicht auf der Route liegenden Ort kürzer geworden ist. In diesem
Fall muß das
Planungsmodul die Route zwischen der derzeitigen Fahrzeugposition
und dem Ziel neu planen, da die aktuelle geplante Route möglicherweise
nicht mehr die optimale ist. Das Neuplanen einer Route erfordert
einen beträchtlichen
rechnerischen Aufwand und eine Reduktion der Anzahl von zu einer
Neuplanung führenden Verkehrsnachrichten
ist deshalb vorteilhaft.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist die Bereitstellung eines Verfahrens der dargelegten Art mit
verbesserter Filterung von Verkehrsnachrichten. Diese Aufgabe wird
gemäß der Erfindung
durch ein Verfahren gelöst,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Auswerten der Verkehrsnachricht
folgendes umfaßt:
- – Bestimmen
einer Verzögerung
auf der Grundlage des Ereignisses in der Verkehrsnachricht und
- – Entscheiden,
die Verkehrsnachricht zu präsentieren,
wenn die Verzögerung
größer als
eine vorbestimmte Schwelle ist, oder die Verkehrsnachricht zu verwerfen,
wenn die Verzögerung
nicht größer als
die vorbestimmte Schwelle ist. Durch Bestimmung der Verzögerung einer
empfangenen Verkehrsnachricht und indem die Verkehrsnachricht nur
dann präsentiert
wird, wenn eine minimale Verzögerung
auftritt, wird die Anzahl von dem Fahrer präsentierten Verkehrsnachrichten auf
einfache Weise reduziert. Der Fahrer wird nicht mit der potentiell
großen
Anzahl von Verkehrsnachrichten überflutet
und der Fahrer wird in der Lage sein, den präsentierten wichtigeren Verkehrsnachrichten
angemessene Aufmerksamkeit zu widmen.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung werden in den abhängigen
Ansprüchen angeführt.
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Die Erfindung und ihre Vorteile werden
mit Hilfe von Ausführungsbeispielen
und den beigefügten
schematischen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
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1 schematisch
ein Navigationssystem gemäß der Erfindung,
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2 eine
Ausführungsform
des Navigationssystems gemäß der Erfindung,
das die Verkehrsnachricht präsentiert,
und
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3 eine
Ausführungsform
des Navigationssystems gemäß der Erfindung,
die eine Kartendatenbank verwendet.
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In den verschiedenen Figuren werden
einander entsprechende Merkmale mit denselben Bezugssymbolen bezeichnet.
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1 zeigt
schematisch ein Navigationssystem gemäß der Erfindung. Das Navigationssystem 100 umfaßt einen
Empfänger 102 zum
Empfangen von Verkehrsnachrichten. Zu einer solchen Verkehrsnachricht
gehört
ein Ereignis, das das Geschehnis anzeigt, das die Verkehrsnachricht
betrifft, und einen Ort, an dem das Ereignis stattfindet. Ein Beispiel
für eine
Verkehrsnachricht ist eine Nachricht, die einen Stau einer bestimmten Länge beginnend
von einem bestimmten Ort auf einer bestimmten Straße anzeigt. Bei
einer Ausführungsform
wird die Verkehrsnachricht über
RDS ausgestrahlt, wie in dem US-Patent 5,095,532 beschrieben, und
ihr Format und Inhalt entspricht dem standardisierten Traffic Message Channel
(TMC). Das Ereignis und der Ort werden als Codes in der Verkehrsnachricht
transferiert und die Bedeutung der Codes wird in dem Standard vereinbart.
Die Erfindung ist nicht auf RDS TMC beschränkt und es können andere
Methoden zur Übertragung der
Verkehrsnachricht verwendet werden, z. B. über das GSM-Telefonnetz. Das Navigationssystem 100 umfaßt weiterhin
ein Filtermodul 104, das die Verkehrsnachricht aus dem
Empfänger
zur Auswertung erhält
und das entscheidet, ob diese Verkehrsnachricht durch das System
verarbeitet werden soll. Wenn sie verarbeitet werden soll, wird
die Verkehrsnachricht zu dem Prozeßmodul 106 transferiert.
Das Filtermodul 104 bestimmt die Verzögerung, die ein Fahrer erfährt, wenn
er an dem Ort vorbeikommt, den die Verkehrsnachricht betrifft. Wenn
diese Verzögerung nicht
größer als
ein in der Speicherung 108 gespeicherter Schwellenwert
ist, transferiert das Filtermodul die Nachricht nicht zu dem Prozeßmodul und
die Nachricht wird verworfen. Das Filtermodul bestimmt die Verzögerung auf
der Grundlage des Ereignisses in der Verkehrsnachricht und kann
für diesen
Zweck in der Speicherung 108 gespeicherte Zahlenregeln verwenden.
Zum Beispiel kann gespeichert werden, daß ein Stau von 2 Kilometern
eine Verzögerung
von 10 Minuten verursacht. In spezifischen Fällen kann das Ereignis in der
Verkehrsnachricht selbst eine Anzeige der Verzögerung enthalten, obwohl dies
gewöhnlich
nicht der Fall ist. Bei dem Navigationssystem gemäß der Erfindung
wird eine als nicht relevant betrachtete Verkehrsnachricht aus dem
Prozeßmodul
blockiert und dieses Modul wird für eine solche Verkehrsnachricht
nicht aktiviert. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Ausführung des
Prozeßmoduls im
Vergleich zu der Ausführung
des Filtermoduls einen relativ großen Rechenaufwand erfordert.
Das Prozeßmodul 106 verarbeitet
die Verkehrsnachricht und nutzt Informationen in der Nachricht bezüglich des
Ereignisses und des Orts aus. Das Ergebnis des Verarbeitungsmoduls
wird dem Benutzer des Navigationssystems mittels der Schnittstelle 110 präsentiert.
Weiterhin kann das Navigationssystem ein Eingabegerät 112 enthalten,
durch das der Benutzer Befehle oder andere Eingaben in das System
eingeben kann, wie zum Beispiel einen Wert für die in der Speicherung 108 gespeicherte
Schwelle. Bei dem Eingabegerät
kann es sich um eine von dem Gehäuse
des Systems getrennte Tastatur oder um eine Anzahl von auf diesem
Gehäuse
angeordneten Tasten oder um einen beliebigen anderen für Eingaben
geeigneten Mechanismus handeln.
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2 zeigt
eine Ausführungsform
des Navigationssystems gemäß der Erfindung,
die die Verkehrsnachricht präsentiert.
Das Navigationssystem 200 umfaßt einen Empfänger 102 zum
Empfangen von Verkehrsnachrichten und ein an den Empfänger angekoppeltes
Filtermodul 104. Wenn der Empfänger eine Verkehrsnachricht
empfängt,
bestimmt das Filtermodul die Verzögerung dieser Verkehrsnachricht
und vergleicht diese Verzögerung
mit dem in der Speicherung 108 gespeicherten Schwellenwert. Wenn
die Verzögerung
größer als
die Schwelle ist, wird die Verkehrsnachricht zu dem Präsentationsmodul 202 weitergeleitet,
um dem Benutzer des Systems präsentiert
zu werden. Das System umfaßt
einen Leser 204 zum Lesen eines Speichermediums 206,
bei dem es sich um eine Speicherkarte handeln kann. Das Speichermedium
umfaßt
die Beschreibung der Codes, die in der Verkehrsnachricht gesendet
werden. Das Präsentationsmodul
verwendet diese Beschreibung, um die Verkehrsnachricht auf dem Benutzer
verständliche
Weise zu präsentieren.
Das Präsentationsmodul
gibt die Verkehrsnachricht über die
Schnittstelle 208 durch einen Lautsprecher 210 und/oder über eine
Anzeige 212 aus. Das Navigationssystem kann das Eingabegerät 112 zum
Eingeben eines Werts für
die Schwelle in die Speicherung 108 enthalten. Das Filtermodul 104 verringert
die Anzahl von dem Benutzer präsentierten
Verkehrsnachrichten. Dadurch wird verhindert, daß der Benutzer mit Verkehrsnachrichten überflutet
wird, und der Benutzer kann wichtigen Verkehrsnachrichten angemessene
Aufmerksamkeit schenken.
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3 zeigt
eine Ausführungsform
des Navigationssystems gemäß der Erfindung,
die eine Kartendatenbank verwendet. Das System 300 umfaßt eine
Zentraleinheit 302, die den Betrieb des Systems steuert
und die verschiedene Module zur Durchführung spezifischer Aufgaben
enthält.
Die Zentraleinheit kann auf einem Computer implementiert werden, der
einen Zentralprozessor und Arbeitsspeicher umfaßt, der mit Softwareprogrammen
zum Ausführen der
spezifischen Aufgaben geladen wird. Das System 300 enthält einen
Leser 304 zum Lesen von Informationen aus einer Kartendatenbank,
die auf einem Datenträger,
wie zum Beispiel einer CD-ROM 306 gespeichert ist. Es können auch
andere Arten von Trägern
verwendet werden, z. B. Magnetplatte und IC-Karte. Die Kartendatenbank
umfaßt
Informationen bezüglich
Straßen
des Gebiets, das die bestimmte Karte betrifft, z. B. die Straßen eines
Landes oder eines Staats. In der Kartendatenbank wird ein Straßenelement,
das einen elementaren Teil einer Straße identifiziert, mit einer
Kette dargestellt. Ketten dienen zur Darstellung der Straße auf diskrete
Weise. Straßenelemente
sind zum Beispiel: ein Teil der Straße zwischen zwei Knotenpunkten,
ein Teil der Straße
mit einer bestimmten Richtung, ein Teil der Straße mit einem bestimmten Namen
und ein Teil der Straße
an einer Kreuzung. Weiterhin enthält die Kartendatenbank Knoten,
die Anfangs- und Endpunkte eines Straßenelements darstellen. Eine
Kette endet also an einem Knoten und eine nächste Kette beginnt an diesem
Knoten, so daß ein
Netzwerk von Routen gebildet wird. Ein Knoten kann ein Knotenpunkt
zwischen Straßen
sein, so daß mehr
als zwei Ketten mit diesem Knoten verbunden sind, oder ein Zwischenpunkt,
an dem zwei Ketten verbunden werden. Das System 300 ist
mit einer Schnittstelle 308 ausgestattet, die sich zum
Empfangen von Informationen bezüglich
der aktuellen Position des Fahrzeugs, in dem das System verwendet
wird, eignet. Diese Informationen können von einem Positionsbestimmungssystem,
wie zum Beispiel einem GPS-Empfänger,
unter Verwendung von durch eigene Satelliten ausgestrahlten Informationen
zugeführt
werden. Die Positionsinformationen können jedoch auch auf andere Weise
bestimmt werden, wie zum Beispiel durch Verwendung eines Ortsbestimmungssystems
mit einem oder mehreren Entfernungssensoren zur Messung des von
einem Fahrzeug zurückgelegten
Wegs, und einem Kompaß zur
Messung der Fahrrichtung des Fahrzeugs. Das System 300 umfaßt weiterhin
ein Planungsmodul 310, das sich zum Planen einer Route
zwischen einem Ursprung, z. B. der aktuellen Position des Fahrzeugs,
und einem gewünschten
Ziel eignet. Das gewünschte
Ziel wird auf zweckmäßige Weise
in das System eingegeben, z. B. durch Eingabe der Postleitzahl über eine
Tastatur, durch Eingeben von Straßennamen, durch Eingeben von
Koordinaten oder durch Zeigen auf eine Position auf einer durch
das System angezeigten Karte. Das Planungsmodul 310 durchsucht
die Kartendatenbank nach einer Route, die gemäß einem bestimmten Kriterium optimal
ist. Das Planungsmodul erzeugt eine große Anzahl möglicher Routen, die jeweils
eine Anzahl von Straßenelementen
umfassen, zwischen dem Ursprung und dem gewünschten Ziel. Das Kriterium kann
die Reisezeit, der Reiseweg, eine Kombination von Zeit und Weg oder
ein bestimmtes anderes Kriterium, das aus Informationen in der Kartendatenbank abgeleitet
werden kann, sein. Die resultierende Route, die eine Anzahl gewählter Ketten
umfaßt,
wird in dem Speicherraum 312 gespeichert und der Fahrer des
Fahrzeugs erhält
Anleitung zum Befolgen dieser Route. Zu diesem Zweck umfaßt das System
ein Anleitungsmodul 314 und eine Schnittstelle
316 zum Senden
der Anleitungsinformationen zu der Anzeige 318 und/oder
zu dem Lautsprecher 320. Einem Fahrer Anleitungen zum Befolgen
einer vorbestimmten Route zu geben, ist in der Technik bekannt und
wird zum Beispiel in dem US-Patent 5,537,323 (PHN 13872) beschrieben.
Das System 300 kann weiterhin ein Anzeigemodul 322 zum
Anzeigen der Ketten eines Teils der Karte auf der Anzeige 318 umfassen. Dieser
Teil wird in einem bestimmten Maßstab angezeigt und kann die
geplante Route, die aktuelle Position des Fahrzeugs und das Ziel
anzeigen.
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Das System 300 umfaßt einen
Empfänger 102 zum
Empfangen von Verkehrsnachrichten und ein Filtermodul 104.
Das Filtermodul bestimmt die Verzögerung einer empfangenen Verkehrsnachricht und
verwirft die Verkehrsnachricht, wenn die Verzögerung nicht größer als
ein in dem Speicherraum 108 gespeicherter Schwellenwert
ist. Das Filtermodul bestimmt die Verzögerung auf der Grundlage des
Ereignisses in der Verkehrsnachricht. Zu diesem Zweck enthält das System
eine Tabelle, die die Verzögerung für die möglichen
Ereignisse in der Verkehrsnachricht spezifiziert. Weiterhin bestimmt
das Filtermodul die Art des Orts in der Verkehrsnachricht durch
Konsultieren der Kartendatenbank des Systems. Die Datenbank umfaßt eine
Verknüpfung,
die spezifiziert, welche Kette einen gegebenen Ort betrifft. Die
Datenbank umfaßt
weiterhin für
eine Kette die Art der durch diese Kette dargestellten Straße. Diese
Art von Straße
für den
Ort, den die Nachricht betrifft, spielt eine Rolle bei der Bestimmung
der durch das Ereignis in der Verkehrsnachricht verursachten Verzögerung. Ein
Stau einer gegebenen Länge
auf einer Autobahn verursacht eine kleinere Verzögerung als ein Stau derselben
Länge auf
einer Landstraße.
Der die Art von Straße
berücksichtigende
Mechanismus kann auf verschiedene Weisen implementiert werden. Die Art
von Straße
kann ein Eintrag in der die Verzögerung
für die
verschiedenen Ereignisse spezifizierenden Tabelle sein.
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Als Alternative kann die Art von
Straße
zu einem Skalierungsfaktor führen,
mit dem die in der Tabelle gefundene Verzögerung multipliziert wird.
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Bei einer Ausführungsform des Systems von 3 werden Verkehrsnachrichten,
die durch das Filtermodul durchkommen, dem Benutzer auf der Anzeige 318 präsentiert
und das System berücksichtigt die
Verkehrsnachrichten nicht weiter. Die Ereignisse der Verkehrsnachrichten
werden auf der Karte angezeigt, die das System auf der Anzeige 318 zeichnet. Das
Filtermodul verringert die Anzahl anzuzeigender Ereignisse und dies
verhindert eine Unordnung der Karte durch eine potentiell große Anzahl
von Ereignissen, wenn kein Filtermodul verwendet worden wäre. Bei
einer weiteren Ausführungsform
des Systems von 3 nutzt
das Planungsmodul die Verkehrsnachricht bei der Planung einer Route
aus. Bei dieser Ausführungsform
werden die in der Kartendatenbank verankerten statischen Informationen
durch die durch die Verkehrsnachrichten empfangenen dynamischen
Informationen ergänzt
und aktualisiert. Wenn neue dynamische Straßeninformationen empfangen
werden, ist möglicherweise
die aktuelle geplante Route zu dem Ziel nicht mehr die optimale Route.
Dies kann in zwei Situationen der Fall sein: wenn die neuen Informationen
eine schlechtere Reisebedingung für eine Kette auf der bevorstehenden Straße anzeigen
oder wenn die neuen Informationen eine verbesserte Reisebedingung
für eine
nicht auf der Route liegende Kette anzeigen. Um die letztere Situation
zu behandeln, führt
das Planungsmodul eine Liste von Ketten, die während des Planungsprozesses
betrachtet wurden, und der dynamischen Informationen dieser Ketten.
Das Planungsmodul bewertet also zuerst, ob die Verkehrsnachricht
eine der beiden obigen Situationen betrifft, und wenn dies der Falle
ist, muß das
Planungsmodul die Route zwischen der derzeitigen Position und dem
gewünschten
Ziel neu planen. Das Filtermodul bei dieser Ausführungsform leitet Verkehrsnachrichten
nur dann zu dem Planungsmodul weiter, wenn die Verzögerung größer als
die vorbestimmte Schwelle ist. Der Vorteil ist, daß das Planungsmodul,
das einen beträchtlichen
Rechenaufwand erfordert, weniger häufig von dem System aufgerufen
wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß der Benutzer des Navigationssystems
nicht zu oft mit neuen geplanten Routen konfrontiert wird, für die nur
eine kleine Verbesserung erwartet werden kann.