PT789343E

PT789343E - Processo e dispositivo para seleccao de informacoes de transito

Info

Publication number: PT789343E
Application number: PT97250016T
Authority: PT
Inventors: Stefan Vieweg
Original assignee: Mannesmann Ag
Priority date: 1996-02-06
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 2002-02-28
Also published as: ES2159377T3; EP0789343B1; DE59704266D1; ATE204402T1; EP0789343A1; DK0789343T3; DE19606259C1; US6067501A

Description

& 86 399 ΕΡ Ο 789 343/ΡΤ

DESCRICÂO “Processo e dispositivo para selecção de informações de trânsito” O invento refere-se a um processo para a selecção, num veículo, de informações de trânsito recebidas ou a serem transmitidas, em que a selecção é implementada, dependendo do tipo da estrada, na qual o veículo se desloca no momento, bem como a um dispositivo para implementação deste processo. É conhecido de DE 43 22 288 A1 um processo para exploração das informações de trânsito, através de um dispositivo para selecção de informações de trânsito, em que as informações de trânsito são seleccionadas dependendo da localização efectiva do veículo. A localização do veículo é determinada por meio de GPS. A recolha de dados e a descrição de uma situação do trânsito é uma tarefa essencial no campo da telemática do trânsito, cujo objectivo é eliminar e evitar situações de congestionamento de trânsito, dirigindo, o mais possível antecipadamente, os automobilistas para estradas menos sobrecarregadas de trânsito. Com este fim, é conhecida a utilização de dispositivos de recolha estacionários, instalados nas bermas das estradas (por exemplo, balizas de distância, circuitos fechados de indução ou semelhantes). No entanto, isto envolve custos muito elevados para a criação e manutenção da infra-estrutura necessária, tem também a desvantagem de tais dispositivos, dependentes do sistema, apresentarem, alcances de utilização locais extremamente limitados. Para a recolha de dados acerca da situação de trânsito através de uma zona vasta, é, por conseguinte, necessário a instalar um elevadíssimo número de dispositivos de recolha. São também conhecidas tentativas recentes para fazer a recolha de dados das situações de trânsito sem a utilização de dispositivos fixos, instalados nas bermas das estradas, em que, também, a partir de uma frota de veículos de amostragem, são transmitidas informações para as estações de recolha adequadas (por exemplo, centros de direcção de trânsito). Com efeito, isto cria estações de medição que se deslocam com o trânsito (“sondas flutuantes”) e que transmitem dados relevantes, (especialmente, a velocidade do veículo), através de dispositivos de comunicações móveis sem-fios (por exemplo, um telemóvel), para as estações de recolha de dados para posterior processamento e avaliação. Os resultados 2 86 399 ΕΡ Ο 789 343/ΡΤ podem ser então transmitidos para um elevado número condutores na forma de avisos de trânsito e recomendações de vias alternativas, de modo que os condutores possam tomar uma decisão tão favorável quanto possível, dependendo da situação de trânsito, acerca das vias a escolher.

Frequentemente, as tarefas isoladas, em telemática de trânsito, estão limitadas a certos segmentos do trânsito, por exemplo, trânsito de longo curso em auto-estradas ou trânsito citadino. Na recolha de dados de trânsito, é interessante ter a informação de trânsito relevante enviada para as estações de recolha de dados, apenas vindas dos veículos que estão localizados num tipo de estradas previamente definido, o que é feito de maneira totalmente automática por meio de correspondentes aparelhos terminais nos veículos de uma frota de veículos de amostragem. Desta maneira, é possível manter em limites aceitáveis a carga dos canais de dados do sistema de comunicação que é utilizado. O reconhecimento do tipo de estrada deve ser possível, de forma autónoma, por meio de cada veículo.

Este procedimento exige não apenas a existência de um sistema de localização adequado, para determinação portanto da localização actual do veículo, por exemplo, um aparelho com base na navegação por satélite. Para além disso, tem sido necessário, até agora, que o veículo seja acompanhado de um mapa digitalizado das estradas, a partir do qual e com referência aos dados de posição fornecidos pelo sistema de localização, possa ser identificada a estrada por onde realmente se circula pela apropriada “correspondência de mapa”. Podem, no entanto, resultar algumas dificuldades, em especial, por a determinação da posição estar sujeita a uma certa imprecisão, a qual pode ser tão grande, que não seja possível uma clara atribuição da posição actual para uma de várias estradas possíveis (todas próximas umas das outras). Para além disso, trazer consigo um mapa de estradas digitalizado (por exemplo, em CD-ROM) representa um custo elevado, especificamente, devido os dispositivos de gravação e de leitura e, por outro lado, aos custos de actualização do mapa, para manter o mesmo actualizado. Também a possibilidade de transferir a tarefa de reconhecimento dos tipos de estradas para as estações de recolha de dados e o envio de novo dos resultados para ns veículos, não é útil, devido aos elevados custos das comunicações.

Existe, portanto, uma necessidade de ter capacidade de poder determinar automaticamente o tipo de estrada, na qual o veículo se desloca, com suficiente precisão e sem grandes custos. Isto é útil, não apenas no âmbito da determinação e recolha dos dados do trânsito, mas é também vantajoso, para a informação de 86 399 ΕΡ Ο 789 343/ΡΤ 3 trânsito, a ser recebida dos automobilistas, por exemplo, através de aparelhos de rádio, telemóveis ou outros meios de comunicação, e armazenadas de modo que podem, em qualquer momento, ser chamadas de novo, quando desejado pelos automobilistas do dispositivo de memória. Quando um veículo que se desloca de uma grande distância se encontrar, por exemplo, numa auto-estrada, as informações de trânsito das estradas secundárias não têm, normalmente, interesse. Por razões ergonómicas e tendo em vista a memória necessária, é útil limitar as informações apresentadas ou guardadas na memória. A fim de limitar as informações, seria, por conseguinte, vantajoso que fosse praticada, no próprio aparelho receptor, uma sefecção automática das informações recebidas, de modo a serem apenas apresentadas ou memorizadas as informações de trânsito relevantes, dependendo do tipo de estradas. É já conhecida de DE 39 32 029 A1 uma instalação para determinação da localização de veículos, dentro de uma zona controlada. Para tal está prevista uma pluralidade de emissores de localização fixos e encontrando-se os receptores para recepção do sinal do emissor de localização mais próximo dos veículos. Além disso, estão previstos transmissores nos veículos, através dos quais são transmitidos dados para a central.

No anexo, que é descrito em DE Funkschau de 21/1989, a páginas 56 a 60, as informações de localização e de situação podem ser transmitidas do veículo para a central de operações.

Por conseguinte, é um objecto do invento proporcionar um processo para a selecção de informações de trânsito recebidas ou a transmitir por um veículo, em que a selecção é realizada no veículo na dependência do tipo da estrada, na qual o veículo se desloca e em que não é necessário transportar no veículo qualquer mapa de estradas digital para o reconhecimento autónomo no veículo do tipo de estrada. É um objecto adicional do invento proporcionar um dispositivo para implementação do sistema.

Este objecto é conseguido por meio de um processo com as características indicadas na reivindicação 1. Os aperfeiçoamentos vantajosos deste processo resultam das reivindicações subordinadas 2 a 8. As características de um dispositivo para a implementação do processo estão indicadas na reivindicação subordinada 9. 0 invento prevê, através de meios transportados no veículo e, normalmente, designados, por dispositivo de localização, realizar continuamente uma determinação do traçado geométrico da deslocação do veículo, com base nos vários segmentos do percurso. Os dispositivos de localização, neste sentido, podem incluir, por exemplo, aparelhos para determinação da localização de navegação por satélite e, isoladamente ou em combinação entre si, sensores de rodas, tacómetros, ou conta-quilómetros, sensores de aceleração, sensores giroscópicos e sensores magnéticos, e semelhantes. As informações acerca de um segmento particular do percurso (por exemplo, um segmento de 200 a 500 m) inclui, pelo menos, as posições relativas do ponto de partida e do ponto de finalização do segmento. No caso mais simples, isto pode ser a distância entre os dois pontos. No entanto, podem também ser indicados os dados de localização nos dois pontos num sistema de coordenadas relativo ou absoluto. Vantajosamente são utilizados, pelo menos, quatro pontos para a descrição de um segmento do percurso. É proporcionada uma boa informação, em particular, as indicações direccionais referentes ao percurso entre os pontos em questão. O principio de reconhecimento do invento baseia-se no facto de que determinados tipos de estradas (por exemplo, auto-estradas e estradas com divisórias, por um lado, e as ruas de cidades ou as ruas secundárias, por outro lado) diferenciam-se entre si, de modo relativamente seguro, através dos parâmetros de reconhecimento geométricos característicos. Por conseguinte, o invento prevê que o traçado geométrico do percurso confirmado por segmento seja comparado aos parâmetros geométricos característicos dos tipos de estradas no sentido do padrão de reconhecimento. Especialmente adequado para um tal padrão de reconhecimento é, por exemplo, o mínimo raio de curvatura permitido para o tipo de estrada particular. Este valor limite é significativamente maior, para uma autoestrada do que para uma estrada secundária ou para uma estrada nacional. Pode ser obtido um conteúdo de informações semelhantes, pela indicação da alteração máxima de direcção permitida, relativamente a um segmento percorrido. Uma outra possibilidade consiste em extrapolar um determinado traçado de um segmento de trajecto e comparar a posição prevista com a posição medida real posterior e comparar o valor do desvio (distância) com um desvio máximo permitido dependendo do tipo de estrada.

Para uma implementação o mais segura possível do invento é essencial que a precisão de medição relativa, nos pontos de medição isolados do segmento de um trajecto, seja significativamente melhor do que o quantidade dos parâmetros de $

f- AC 86 300 ΕΡ 0 789 343/ΡΤ 5 aça: < A~r -yír.P'· rlCtf C'

.^/Λ C reconhecimento geométricos característicos do tipo de estrada. Para a determinação da posição dos pontos de medição isolados o que importa não é a posição exacta absoluta, mas sim a determinação o mais exacta possfvel das posições isoladas relativamente entre si. Este procedimento permite fazer afirmações de elevada segurança sobre qual o tipo de estrada, na qual se encontra, nesse momento, o veículo isolado de uma frota de veículos de amostragem. É também possível, por exemplo, a deslocação para um parque de estacionamento de uma auto-estrada, ou para um restaurante, ou diferenciar a mudança de uma auto-estrada para outra ou a utilização de um trajecto numa auto-estrada e a continuação da deslocação numa estrada nacional. O que é característico para o invento é que o tempo não tem de ser tido em consideração; em vez disso apenas é tida em consideração a informação geométrica referente ao traçado da deslocação. O invento é, em seguida, explicado com mais pormenor, com referência às figuras, as quais mostram: na Fig. 1 um exemplo do segmento de um traçado de deslocação, e na Fig. 2 um diagrama de blocos de um dispositivo de acordo com o invento. A Fig.1 mostra, esquematicamente, o traçado geométrico de deslocação de um veículo, o qual, sequencialmente, atingiu as posições de medida 3, 2 e 1. A partir deste traçado já é possível executar uma comparação com parâmetros de reconhecimento geométricos característicos adequados de um tipo de estrada. Assim, é possível, a partir deste traçado, determinar aproximadamente o raio de curvatura R e comparar com um valor limite predefínido para esse tipo de estrada. Uma outra possibilidade é uma comparação das alterações de sentido efectivas, relativamente ao segmento de comprimento L entre os pontos 3 e 1 e um valor limite predefínido correspondente, que depende do tipo de estrada. Poderia, também, acontecer, por exemplo, uma extrapolação do traçado do segmento de trajecto medido entre os pontos 3 e 1 para o ponto 0 previsto. Uma comparação com o ponto 0 realmente atingido pelo respectivo veículo produz um desvio d. Se o valor d for maior do que um valor limite predefínido, dependente do tipo de estrada, isto é um indício que o veículo mudou de tipo de estrada ou que ao viajar numa auto-estrada, de momento, se está a utilizar um parque de estacionamento ou uma saída. Para uma possível e clara classificação de um determinado tipo de estrada,

'K-V «CJZh 86 300 ΕΡ 0 789 343/ΡΤ 6 y. Á· ’v rSC"*· recomenda-se que, numa tomada de decisão, se tomem por base, se possível, vários critérios independentes. O esquema de funcionamento, referido na Fig. 2, de um dispositivo para implementação do processo, de acordo com o invento, apresenta um dispositivo de localização 1, um processador de cálculo 3, uma memória de trabalho 4 para um programa de cálculo e dados apurados, bem como uma memória 5 com valores predefinidos fixos. Estes valores predefinidos são parâmetros de reconhecimento geométricos caracteristicos, respectivamente, identificadores de determinados tipos de estradas, de modo que o tipo de estrada, com o auxílio de uma comparação da evolução do trajecto de um veículo, pode ser identificado com estes valores predefinidos. Uma vez que o dispositivo de localização 1, o processador de cálculo 3, a memória de trabalho 4 e a memória 5 com os valores predefinidos estão ligados entre si através de um bus de dados 2, a comparação para o reconhecimento do tipo de estrada pode ser implementada pelo processador de cálculo 3. Para este fim, o programa de cálculo da memória de trabalho 4 é projectado de modo que os dados geométricos referentes a um segmento de traçado, fornecidos directa ou indirectamente (isto é, após a conversão) pelo dispositivo de localização são comparados com os parâmetros de reconhecimento geométricos da memória 5, no âmbito de uma comparação de padrões. Dependendo do resultado desta comparação, isto é, dependendo do tipo de estrada identificado, o processador de cálculo 3 pode, agora, actuar num dispositivo de comunicações 6, igualmente ligado ao bus de dados 2, a fim de transmitir os dados de trânsito apurados para uma central de colheita de dados ou fazer com que as informações de trânsito recebidas sejam memorizadas ou suprimidas. O dispositivo de comunicações 6, pode, portanto, ser uma dispositivo rádio com capacidade de memorização de informações de trânsito, ou um telemóvel, o qual está instalado num veículo de uma frota de veículos de amostragem.

Utilizando componentes electrónicos muito simples e disponíveis no mercado, o invento permite, com o reconhecimento suficientemente seguro e autónomo do veículo de um tipo de estrada utilizado, sem que, para isso, seja necessário transportar um mapa digital de estradas no veículo ou uma intervenção manual. Evidentemente, por exemplo, se um sistema de navegação a bordo do veículo disponibilizar de qualquer modo um mapa de estradas digital, o invento pode ser usado, também, com um aproveitamento suplementar das informações, que podem ser obtidas a partir do mesmo. Isto aumentaria a segurança de reconhecimento correcto do respectivo tipo de estrada, praticamente, para 100%. 7 86 399 ΕΡ Ο 789 343/ΡΤ

Neste contexto, a selecção das informações de trânsito pode consistir, por exemplo, na exibição das informações de trânsito totais recebidas no dispositivo de exibição do sistema de navegação, apenas na medida em que (por exemplo, como um símbolo) as mesmas se referem a estradas do tipo em que o veículo se desloca no momento.

Lisboa, la-

Por MANNESMANN Aktiengesellschaft - O AGENTE OFICIAL -

Claims

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W // I*/ REIVINDICAÇÕES 1 - Processo para a selecção de informações de trânsito recebidas ou a transmitir por um veículo, em que a selecção é implementada, dependendo do tipo de estrada, na qual o veículo se desloca no momento, em que a geometria do traçado da deslocação é determinada no veículo, com base numa pluralidade de segmentos do trajecto, em que os dados sobre o respectivo segmento do traçado geométrico da deslocação compreendem, pelo menos, a posição relativa do ponto inicial e do ponto final deste segmento um em relação ao outro, e este segmento do traçado da deslocação é comparado com os parâmetros de reconhecimento geométricos característicos dos tipos de estradas, e o tipo de estrada utilizado no momento ser determinado e utilizado como critério de selecção.
2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a posição relativa do ponto inicial e do ponto final, ser indicada pela distância entre ambos.
3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a posição relativa do ponto inicial e do ponto final, ser indicada através dos seus dados de posicionamento.
4 - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o segmento do traçado geométrico da deslocação ser indicado pelos dados de posicionamento de, pelo menos, quatro pontos.
5 - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por informações suplementares da direcção da deslocação serem adquiridas por pontos isolados e tomadas em consideração durante a comparação.
6 - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por ser utilizado o mínimo raio de curva permitido do traçado da deslocação no respectivo tipo de estrada, como grandeza de reconhecimento geométrica característica.
7 - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por como parâmetro de reconhecimento geométrico característico ser utilizada uma alteração de direcção máxima permitida relativamente à distância percorrida. 8fi 399 EP 0 789 343/PT 2/2
8 - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por, como parâmetro de reconhecimento geométrico característico, ser utilizado um desvio máximo permitido da posição efectivamente atingida de urna posição prevista para um segmento de uma deslocação.
9 - Dispositivo num veículo para implementação do processo de acordo com a reivindicação 1, com um processador de cálculo (3), uma memória de trabalho (4) para um programa de cálculo, e dados apurados e uma memória (5) para valores predefinidos fixos, e ainda com um dispositivo de localização (1) bem como, com um dispositivo de comunicação, para recepção e/ou transmissão de informações, em que o processador de cálculo (3), a memória de trabalho (4) e a memória (5) estão ligados entre si, através de um bus de dados (2), caracterizado por - o dispositivo de localização (1) estar também ligado ao bus de dados, - a memória (5) conter parâmetros de reconhecimento geométricos característicos que caracterizam determinados tipos de estradas, - o programa de cálculo estar adaptado para uma comparação dos dados geométricos fornecidos directa ou indirectamente pelo dispositivo de localização (1), ao longo de um segmento do traçado da deslocação, com os parâmetros de reconhecimento geométricos característicos da memória (5), e - o processador de cálculo actuar no dispositivo de comunicação (6) no sentido da transmissão de informações de trânsito ou a memorização e/ou representação das informações de trânsito recebidas ser efectuadas ou não, dependendo do resultado do reconhecimento de acordo com o tipo de estrada obtido pela comparação. Lisboa, & ;.0v. cu~\ Por MANNESMANN Aktiengesellschaft - O AGENTE OFICIAL -