Bereitstellen von streckenspezifischen Informationen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen von streckenspezifischen Informationen, wobei die Vorrichtung zum Betrieb in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, ausgelegt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung sowie ein Verkehrsinformationssystem, in dem von dem Verfahren Gebrauch gemacht wird.
Streckenspezifische Informationen werden einem Fahrzeugführer herkömmlicherweise über Radio, insbesondere den Verkehrsfunk, bereitgestellt. Diese Informationen sind vor allem Stau- oder Unfallwarnungen. Informationen über Staus und Unfälle erhält der Radiosender beispielsweise von Hubschraubern, die die Straßen überfliegen. Es ist auch bekannt, dass Verkehrsteilnehmer per Telefon einen Stau melden. In manchen Radiosendern wird auch über Verkehrs- oder Geschwindigkeitskontrollen der Polizei berichtet, die von Verkehrsteilnehmern per Mobiltelefon mitgeteilt werden. Ferner ist es bekannt, solche Informationen mittels Pager oder SMS-Nachrichten an Verkehrsteilnehmer zu übermitteln.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Möglichkeiten, einen Fahrzeugführer über Fahrstreckensituationen zu informieren, zu erweitern und zu verbessern.
Zur Lösung der Aufgabe stellt die Erfindung eine Vorrichtung nach Anspruch 1 , ein Fahrzeug nach Anspruch 15, ein Verkehrsinformationssystem nach Anspruch 16 und ein Verfahren nach Anspruch 19 bereit. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Das erfindungsgemäße System hat den Vorteil, dass jedem Fahrzeug eine Vielzahl von Informationsdaten übermittelt werden kann, aber nur dann ein Signal ausgegeben wird, wenn die Informationsdaten relevant sind, d.h. sich das Fahrzeug in der Nähe eines Orts oder Ortsbereichs befindet, für den eine Information
über eine Fahrstreckensituation (Stau, Geschwindigkeitskontrolle, Unfallstelle, ...) vorliegt.
Der Standort des Fahrzeugs wird vorzugsweise über einen GPS-Empfänger ermittelt, sodass Bauteile eines herkömmlichen Navigationssystems oder ein ganzes solches Navigationssystem verwendet werden können. Das von der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgegebene Signal kann akustisch oder optisch sein oder direkt auf das Fahrzeug Einfluss nehmen.
Vorzugsweise wird der Fahrzeugführer gewarnt, wenn er sich in der Nähe des Orts oder Ortsbereichs befindet, für den relevante Informationsdaten vorliegen. Hierzu kann ein Meldeabstand von dem Ort bzw. von Grenzen des Ortsbereichs definiert sein. Der Meldeabstand kann entweder in den Informationsdaten angegeben sein oder in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrstreckensituation fest vorgegeben sein. Ein Ortsbereich kann z.B. durch Angabe mindestens eines Mittelpunkts und mindestens eines Radius, durch Vorgeben der Ecken eines Polygons oder durch Markierungen auf Straßen im Speicher eines Navigationssystems definiert werden. In die Berechnung des Meldeabstands kann auch die aktuelle Wettersituation oder die aktuelle Geschwindigkeit einfließen. Wenn ein vollständiges Navigationssystem verwendet wird, kann der Meldeabstand auch straßenabhängig definiert werden.
Die Informationsdaten können ferner Zeitinformationen enthalten, welche die Gültigkeitsdauer oder den Ablaufzeitpunkt oder den Zeitpunkt der letzten Meldung der Fahrstreckensituation angeben. Vorzugsweise werden die Informationsdaten so lange in einem Speicher der Vorrichtung gespeichert und laufend mit dem jeweils ermittelten Fahrzeugort verglichen, bis die Gültigkeitsdauer abgelaufen ist. Die Informationsdaten können weitere Zusatzdaten, wie z.B. eine Zuverlässigkeitsangabe, enthalten. Alternativ kann eine Auswertung der Informationsdaten im Sinne einer Gewichtung auch in den einzelnen Fahrzeugen erfolgen.
Um die Informationsdaten zu gewinnen, ist bevorzugt vorgesehen, dass Fahrzeugführer, die relevante Fahrstreckensituationen bemerken, diese melden. Hierzu
weist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform eine Eingabeeinrichtung auf, über die Angaben betreffend die jeweilige Fahrstreckensituation eingegeben werden können. Diese werden mit den von der Ortsermittlungseinrichtung ermittelten Informationen über den augenblicklichen Ort verknüpft, um entsprechende Meldedaten zu bilden. Vorzugsweise werden die Meldedaten (gegebenenfalls über eine Empfangsstation eines Mobilfunknetzes) zu einer Zentrale gesandt, in der sie verarbeitet werden oder in manchen Ausgestaltungen auch direkt ohne inhaltliche Verarbeitung an andere Fahrzeuge weitergesandt werden.
Die Fahrstreckensituation kann vom Fahrzeugführer mechanisch (mittels einer oder mehrerer Tasten) oder akustisch (mittels einer Spracherkennungsfunktion) eingebbar sein. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Eingabeeinrichtung vorzugsweise einen Sensor zum Ermitteln eines Fahrzeugzustandes oder eines Fahrtzustandsparameters.
In bevorzugten Ausgestaltungen sind das Fahrzeug, das Verkehrsinformationssystem und das Verfahren mit Merkmalen weitergebildet, die den oben erwähnten und/oder den in den abhängigen Vorrichtungsansprüchen definierten Merkmalen entsprechen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung und mehrere Ausführungsalternativen werden nachfolgend anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Bereitstellen von streckenspezifischen Informationen, wie sie in ein Fahrzeug eingebaut werden kann, und
Fig. 2 ein Verkehrsinformationssystem in einem Ausführungsbeispiel der Erfin- düng.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Bereitstellen von streckenspezifischen Informationen während des Betriebs eines Fahrzeugs umfasst im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel als Empfangseinrichtung 12 zum Empfangen von Informationsdaten einen Pager, als Verarbeitungseinrichtung 14 für die Infor- mationsdaten eine Prozessoreinheit, die auf einen Speicher 16 zugreift, als Ortsermittlungseinrichtung 18 einen GPS-Empfänger, und als Sendeeinrichtung 20 zum Aussenden von erzeugten Meldedaten ein Mobiltelefon. Der Speicher 16 kann beispielsweise Platz für 1.000 oder mehr Informationsdaten-Pakete aufweisen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die als Pager ausgestaltete Empfangseinrichtung 12 ein Funkempfänger, der ein Funksignal mit codierten Daten verarbeitet. Die Daten enthalten eine Folge von Informationsdaten, die sich gleichermaßen an alle Vorrichtungen 10 richten. Es findet also vorliegend keine individuelle Adressierung der Vorrichtungen 10 statt, was den technischen und administrativen Aufwand sehr verringert. In Ausführungsalternativen kann eine andere
Übertragungstechnologie, z.B. über ein Mobiltelefonnetz, ein Radio Data System, einen Traffic Message Channel, ein Bündelfunk-Netz oder über Digital Audio Broadcasting eingesetzt werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Ortsermittlungseinrichtung 18 ein herkömmlicher, ständig aktiver Empfänger für das Global Positioning System, wie er beispielsweise in Navigationssystemen verwendet wird. Die Sendeeinrichtung 20 benutzt ein herkömmliches Mobilfunknetz zum Aussenden von Daten, wobei eine Antenne 22 von der Ortsermittlungseinrichtung 18 und der Sendeeinrichtung 20 gemeinsam benutzt werden kann. Das Mobilfunknetz kann ein GSM-, GPRS-, oder UMTS-Netz sein. Die genannten Bauteile werden von einer mit dem Bordspannungsnetz des Fahrzeugs verbundenen Energieversorgungseinheit 24 gespeist. Die Energieversorgungseinheit 24 kann eine eigene Batterie aufweisen, sodass die Vorrichtung 10 entweder völlig unabhängig vom Bordspannungsnetz betrieben werden kann oder zumindest auch ohne Bordspannung noch einige Zeit arbeitet.
Die Ausgabeeinrichtung 26 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine optische Anzeige 28 (Display oder Blinklicht) und einen Lautsprecher 30 zur Ausgabe eines Warngeräuschs und/oder einer gesprochenen Warnnachricht auf. Eine Warnmeldung wird dann ausgegeben, wenn die Verarbeitungseinrichtung 14 die im Speicher 16 befindlichen Informationsdaten nach einem Vergleich mit den Standortdaten nach vorgegebenen Beziehungskriterien (Standort in Nähe eines Bereichs, für den eine bestimmte Fahrstreckensituation gemeldet wurde) für relevant hält. Dies wird später noch genauer erläutert.
Um die Erzeugung von Meldedaten auszulösen, weist die Vorrichtung 10 eine Eingabeeinrichtung 32 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Tastatur mit mehreren Drucktasten ausgestaltet ist. Beispielsweise kann je eine Drucktaste für Stau, für Nebel, für gefährliche Straßenzustände wie Glatteis, für Verkehrsunfälle, für Verkehrskontrollen und für sonstige Situationen vorgesehen sein, die erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrzeuglenkers erfordern. Die Erzeugung von Meldedaten kann auch automatisch mittels eines Sensors 34 ausgelöst werden, wenn z.B. der Reifenluftdruck sinkt oder eine Vollbremsung ausgeführt wird oder die Warnblinkanlage des Fahrzeugs eingeschaltet wird. Das Auslösesignal bewirkt, dass die Verarbeitungseinrichtung 14 die Meldedaten erzeugt, die von der Sende- einrichtung 20 als Mobilfunk-Nachricht an eine Station des entsprechenden Mobilfunknetzes gesendet und von dort an eine Zentrale geleitet werden. Nach einigen Verarbeitungs- und Verifikationsschritten in der Zentrale werden den Meldedaten entsprechende Informationsdaten an die anderen teilnehmenden Fahrzeuge übermittelt.
Im Betrieb empfängt die Empfangseinrichtung 12 der Vorrichtung 10 laufend Informationsdaten, welche Koordinaten für verschiedene Orte oder Ortsbereiche (z.B. Koordinaten für Randpunkte der Ortsbereiche oder Mittelpunkt und Radius eines Ortsbereichskreises) einer Fahrstreckensituation zuordnen. Die Informa- tionsdaten werden im Speicher 16 gespeichert und dort regelmäßig aktualisiert, indem die Daten von der Verarbeitungseinrichtung 14 regelmäßig überprüft werden und nicht mehr relevante Daten gelöscht werden.
Zur Bestimmung der Löschungsreife können die Informationsdaten eine Verfallszeit oder eine Gültigkeitsdauer aufweisen. Ferner kann die Gültigkeit auch von der Fahrstreckensituation abhängen, so dass z.B. Informationsdaten für feste Gefah- renstellen länger als relevant erachtet werden als Informationsdaten für temporäre Hindernisse. Zum Beispiel kann die Gültigkeitsdauer einer Staumeldung zehn Minuten betragen, bei Witterungsgefahren dreißig Minuten, und bei einem Pannenwagen oder einem Unfall zehn Minuten. Es können auch Informationsdaten vorgesehen sein, die eine Anweisung zum Löschen vorher gespeicherter Daten enthalten; in diesem Fall werden die Informationsdaten-Pakete vorzugsweise durch einen darin enthaltenen Bezeichner identifiziert.
Die Informationsdaten können ferner Zusatzinformationen enthalten, beispielsweise die Zeiten, zu denen etwas gemeldet wurde oder eine Angabe, wie oft eine Fahrstreckensituation gemeldet wurde. In Ausführungsalternativen weisen die Zusatzinformationen auch Angaben über die Intensität der eingehenden Meldungen und/oder die Aktualität und/oder einen Vektor oder eine Richtung bei sich bewegenden Hindernissen auf. Die Zusatzinformationen können auch bewirken, dass die Prozessoreinheit kein Signal für den Fahrzeugführer ausgibt, weil beispielsweise aus der Zeitinformation erkennbar ist, dass die Fahrstreckensituation sich mit hoher Wahrscheinlichkeit geändert hat.
In regelmäßigen Zeitabständen erhält die Verarbeitungseinrichtung 14 von der Ortsermittlungseinrichtung 18 Ortsdaten, die den augenblicklichen Aufenthaltsort des Fahrzeugs angeben. Diese Ortsdaten werden mit den im Speicher 16 enthaltenen Informationsdaten nach vorgegebenen Beziehungskriterien verglichen. Diese Kriterien können sehr einfach gestaltet sein, indem für bestimmte Fahrstreckensituationen ein fester Abstand von dem in den Informationsdaten angegebenen Ort bzw. Ortsbereich definiert wird. Wenn das Fahrzeug in den Abstands- bereich hineinfährt, wird ein Signal an die Anzeige 28 bzw. den Lautsprecher 30 abgegeben und damit der Fahrzeugführer vorgewarnt. Beispielsweise kann bei einem Stau oder einer Witterungsgefahr die Warndistanz 2 bis 5 km betragen, vor
einem Pannenwagen 100 bis 500 m, und vor einem Unfall 1 bis 2 km. Es können auch mehrfache Warndistanzen vorgesehen sein, so dass der Fahrzeugführer räumlich gestaffelte Warnhinweise erhält.
Wenn der Fahrzeugführer eine Drucktaste auf der Eingabeeinrichtung 32 betätigt und damit eine aktuelle Fahrstreckensituation anzeigt, wird ein entsprechendes Signal an die Verarbeitungseinrichtung 14 geleitet. Die Verarbeitungseinrichtung 14 fragt dann von der Ortsermittlungseinrichtung 18 den aktuellen Fahrzeugort ab, gegebenenfalls wird auch eine interne Uhr nach der Zeit abgefragt. Aus diesen Werten werden Meldedaten gebildet, die über die Sendeeinrichtung 20 an eine Zentrale übermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Sensor 34 das Senden von Meldedaten über eine Fahrstreckensituation auslösen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel enthalten die Meldedaten typischerweise je zwei bis vier Datenteile, nämlich die zu meldende Fahrstreckensituation, die augenblickliche Fahrzeugposition und gegebenenfalls eine Angabe zum meldenden Teilnehmer und/oder zur aktuellen Uhrzeit.
Fig. 2 zeigt, wie die von den Fahrzeugen ausgesendeten Meldedaten M in einer Zentrale 40 verarbeitet werden. Eine für die Straße 38 zu meldende Fahrstecken- Situation, beispielsweise eine Unfallstelle, ist in Fig. 2 durch ein "X" angedeutet. Ferner sind beispielhaft vier Fahrzeuge gezeigt, die mit je einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, 10', 10", 10'" ausgestattet sind. Das Fahrzeug mit der Vorrichtung 10 nähert sich der Unfallstelle. Der Fahrer bemerkt den Unfall und macht sich bereit, die entsprechende Taste der Eingabeeinrichtung 32 zu betäti- gen, sobald sich das Fahrzeug an der Unfallstelle befindet. Bei den Fahrzeugen mit den Vorrichtungen 10', 10" und 10'", die die Unfallstelle bereits passiert haben, ist die Meldedaten-Erzeugung jeweils beim Passieren der Unfallstelle ausgelöst worden.
Ansprechend auf den Tastendruck der jeweiligen Fahrer haben die Vorrichtungen 10', 10", 10'" Meldedaten M1, M2, M3 erzeugt. Diese Meldedaten M1 , M2, M3 werden dann an die Zentrale 40 übermittelt. Der eigentliche Übermittlungsvorgang
ist weniger zeitkritisch und kann z.B. erst 30 Sekunden nach Passieren der Unfallstelle stattfinden; die Meldedaten M1 , M2, M3 sollten jedoch möglichst die genauen Ortskoordinaten des jeweiligen Fahrzeugs zu demjenigen Zeitpunkt enthalten, an dem der Meldevorgang ausgelöst wurde. Diese Ortskoordinaten entsprechen der Position der Unfallstelle.
In manchen Ausgestaltungen ist ferner vorgesehen, weitere zeitlich frühere Ortskoordinaten in die Meldedaten M1 , M2, M3 aufzunehmen. Auf diese Weise können sowohl die Fahrstrecke als auch die Fahrtgeschwindigkeit des meldenden Fahrzeugs übermittelt werden. Wenn die Ortsermittlungseinrichtung 18 z.B. jede Sekunde eine Ortsposition ermittelt an die Verarbeitungseinrichtung 14 überträgt, können beispielsweise die jeweils letzten fünf oder zehn Ortspositionen vor dem Betätigen der Meldetaste in die Meldedaten M1, M2, M3 aufgenommen werden. Diese Ortspositionen können auch mit den Informationsdaten I an die weiteren teilnehmenden Fahrzeuge gesendet werden und jeweils den Mittelpunkt eines
(Vor-)Warnbereichs mit relativ kleinem Radius bilden. Auf diese Weise läßt sich mit geringem Aufwand die Form und Ausdehnung des effektiven Warnbereichs dem jeweiligen Straßenverlauf und den durchschnittlichen dort gefahrenen Geschwindigkeiten anpassen. Die Warnung kann auch fahrtrichtungsspezifisch aus- gestaltet werden.
Im Beispiel von Fig. 2 treffen also bei der Zentrale 40 in geringem zeitlichen Abstand Meldedaten M1 , M2, M3 ein, die jeweils ähnliche Ortsdaten als Position der zu meldenden Gefahrenstelle aufweisen. Die Meldedaten M1 , M2, M3 werden in der Zentrale 40 empfangen und dort an eine Verarbeitungseinheit 42 geleitet. Dort werden die Daten miteinander verglichen, um festzustellen, ob mit genügender Zuverlässigkeit auf das Vorliegen einer relevanten Fahrstreckensituation geschlossen werden kann.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine solche hinreichende Zuverlässigkeit nur dann angenommen, wenn örtlich und von der Art her übereinstimmende Fahrstreckensituationen in engem zeitlichen Abstand von mindestens zwei Fahr-
zeugen gemeldet werden. Es können jedoch auch andere Bewertungskriterien angewandt werden, die z.B. die Art der Fahrstreckensituation oder die Identität oder bisherige Zuverlässigkeit des meldenden Teilnehmers berücksichtigen. Ferner kann vorgesehen sein, dass eine Gefahrensituation dann als nicht mehr vorhanden gewertet wird, wenn sie eine bestimmte Zeit lang nicht mehr gemeldet worden ist. Es können dann entsprechende Informationsdaten I gesendet werden, die das Ende der Gefahrensituation anzeigen.
In Ausführungsalternativen zieht die Zentrale 40 bei der Erzeugung der Informa- tionsdaten I weitere Informationen heran, wie z.B. Angaben aus Karten oder geokartographischen Datenbanken oder Meldungen, die als Sprachnachrichten von einer Telefonzentrale empfangen wurden, oder Meldungen der Polizei oder sonstiger Stellen. Es kann auch vorgesehen sein, einen gewissen Grundbestand an Informationsdaten I, die z.B. auf bekannte, ortsfeste Gefahrenpunkte hinweisen, regelmäßig auszusenden. Ferner können ortsfeste Stationen 36 vorgesehen sein, die Meldedaten an die Zentrale 40 übermitteln. Eine solche ortsfeste Station 36 kann beispielsweise ein automatischer Sensor sein, der den Straßenzustand überwacht, oder auch eine Meldestelle, die z.B. beim Unterrichtsende einer Schule aktiviert wird und dann den Bereich vor dem Schulausgang während der nächsten Minuten als Gefahrenquelle meldet.
Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bei der Auswertung der eingehenden Meldedaten M oder aus einem anderen Anlaß ein an die anderen Teilnehmer zu meldendes Vorkommnis erkennt, werden entsprechende Informationsdaten I generiert und von einer Sendeeinheit 44 als Sendesignal S ausgesandt. Gegebenenfalls können die Informationsdaten I bzw. das Sendesignal S auch an weitere Sendeeinheiten 44', 44" weitergeleitet werden, damit eine hinreichende regionale Abdeckung gewährleistet ist. Wie bereits erwähnt, werden die in das Sendesignal S codierten Informationsdaten I gleichermaßen von allen teilnehmenden Fahrzeugen empfangen und dort ausgewertet; es findet also ein Broadcas--Betrieb und nicht eine gezielte Adressierung einzelner Fahrzeuge statt. Dies schließt nicht aus, dass an die Sendeeinheiten 44, 44', 44" nur jeweils solche Informationsdaten I
zur Aussendung übertragen werden, die sich auf die Region beziehen, in denen sich die jeweilige Sendeeinheit 44, 44', 44" befindet.
Die gesendeten Informationsdaten I enthalten eine Information über die Fahr- Streckensituation und mindestens eine Information in Form von X-Y-Koordinaten oder in Form von Grenzen eines Ortsbereichs (z.B. mehrere Koordinaten als Ecken eines Polygons, Markierungen auf Straßen, die in einem Navigationssystem gespeichert sind, ...). Ferner können Informationen über die Anzahl und/oder die Zuverlässigkeit der meldenden Teilnehmer und/oder die Aktualität der Meldungen vorgesehen sein. Es kann auch eine Richtungsangabe enthalten sein, wenn sich beispielsweise ein Stau in eine Richtung fortbewegt. Schließlich kann eine Zeitdauer in den Informationsdaten I enthalten sein, die angibt, wielange die Verarbeitungseinrichtung 14 die Informationen als relevant behandeln soll.
Zur Verwirklichung der Erfindung sollte eine möglichst große Fahrzeugflotte mit dem erfindungsgemäßen System ausgestattet sein. Es können auch Vorrichtungen 10, 10', ... vorgesehen sein, die nur als Empfänger arbeiten. Besonders günstig ist es jedoch, wenn möglichst viele Fahrzeugführer das System aktiv benutzen und die entsprechende Taste der Eingabeeinrichtung 32 betätigen, sobald eine Fahrtsituation zu melden ist, die von anderen Verkehrsteilnehmern erhöhte Aufmerksamkeit verlangt. Ein solches Verhalten kann durch geeignete Maßnahmen gefördert werden.