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DE102017103404A1 - Kraftfahrzeugnavigation unter verwendung von kleinleistungsfunkgeräten - Google Patents

Kraftfahrzeugnavigation unter verwendung von kleinleistungsfunkgeräten Download PDF

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DE102017103404A1
DE102017103404A1 DE102017103404.8A DE102017103404A DE102017103404A1 DE 102017103404 A1 DE102017103404 A1 DE 102017103404A1 DE 102017103404 A DE102017103404 A DE 102017103404A DE 102017103404 A1 DE102017103404 A1 DE 102017103404A1
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parking area
radio
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DE102017103404.8A
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David A. Herman
Perry Robinson MacNeille
Andrea Bowes Chowanic
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Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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Publication date
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Abstract

Ein Navigationssystem für einen Parkbereich umfasst eine Mehrzahl von Knoten und einen Sever, der mit den Knoten kommuniziert. Jeder Knoten umfasst eine Kamera, welche Bilder des Parkbereichs aufnimmt, und ein Kleinleistungsfunkgerät, das ein Funksignal sendet. Der Server analysiert die Bilder, um eine Stellfläche vorzuschlagen, und stellt eine Ankunftsfolge von Wegpunkten zur Stellfläche bereit. Jeder Wegpunkt umfasst Stärke- und Laufzeitwerte der Funksignale.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Kraftfahrzeug-Infotainmentsysteme und insbesondere ein Kraftfahrzeug-Infotainmentsystem zur Fahrzeugnavigation unter Verwendung von Kleinleistungsfunkgeräten.
  • Infotainmentsysteme, die einen Fahrer eines Fahrzeugs beim Fahren zu einem Ziel unterstützen, sind allgemein bekannt und machen typischerweise Gebrauch von einem globalen Satellitennavigationssystem (GNSS), wie beispielsweise dem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS). Solche Infotainmentsysteme machen Gebrauch von einer Navigationsanwendung oder einem Navigationsprogramm, die/das in das Fahrzeug integriert oder in einer tragbaren Handeinheit vorgesehen ist. Wenn das Ziel ein Parkplatz ist, weiß der Fahrer des Fahrzeugs typischerweise nicht, ob eine verfügbare Stellfläche auf dem Parkplatz vorhanden ist. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn der Parkplatz fast vollständig belegt oder anderweitig überfüllt ist. Selbst wenn eine verfügbare Stellfläche auf dem Parkplatz vorhanden ist, kann der Fahrer bei der Suche nach der verfügbaren Stellfläche unnötig Kraftstoff und Zeit aufwenden. Es wäre außerdem wünschenswert, eine verfügbare Stellfläche wirksamer zu identifizieren, dem Fahrzeug die verfügbare Stellfläche zu kommunizieren und das Fahrzeug zur verfügbaren Stellfläche zu führen.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung umfasst ein Navigationssystem für einen Parkbereich. Der Parkbereich umfasst eine Mehrzahl von Stellflächen und eine Mehrzahl von Wegpunkten. Die Wegpunkte sind in einer Wegpunktanordnung über den Parkbereich verteilt. Jeder der Wegpunkte umfasst einen Kennwert für eine Position im Parkbereich. Das Navigationssystem setzt eine Mehrzahl von Parkbereichsknoten und einen Parkhilfeserver ein.
  • Die Parkbereichsknoten sind in einer Knotenanordnung über den Parkbereich verteilt. Jeder der Knoten umfasst eine Kamera und ein Kleinleistungsfunkgerät. Die Kleinleistungsfunkgeräte senden jeweils ein eindeutiges Funksignal.
  • Der Parkhilfeserver steht in drahtloser Kommunikation mit den Knoten. Der Server analysiert Bilder, die von den Kameras aufgenommen werden, empfängt eine Parkanforderung von einem Benutzer, sendet in Reaktion auf die Anforderung eine vorgeschlagene Stellfläche an den Benutzer und stellt eine Fahrzeugankunftsfolge der Wegpunkte bereit. Die Bilder sind vom Parkbereich und werden analysiert, um einen Verfügbarkeitsstatus der Stellflächen zu erkennen. Der Verfügbarkeitsstatus ist belegt oder unbelegt. Die vorgeschlagene Stellfläche wird in Reaktion auf die Parkanforderung aus den Stellflächen vorgeschlagen, die den unbelegten Verfügbarkeitsstatus aufweisen.
  • Die Ankunftsfolge ist eine Folge der Wegpunkte, die von einer Parkbereichseinfahrt des Parkbereichs zur vorgeschlagenen Stellfläche führen. Jeder der Wegpunkte, einschließlich der Wegpunkte in der Fahrzeugankunftsfolge, umfasst ferner einen Signalstärkewert für die Stärke der Funksignale in der Position des Wegpunkts und einen Laufzeitwert für das relative Zeitintervall der Funksignale in der Position des Wegpunkts. Der Server sendet die Fahrzeugankunftsfolge an ein Fahrzeug. Zum Navigieren des Fahrzeugs zwischen den Wegpunkten der Fahrzeugankunftsfolge wird Funktriangulation oder Koppelnavigation verwendet.
  • Das Navigationssystem kann ferner eine zellulare Vorrichtung, wie beispielsweise ein Smartphone, umfassen. Die Parkanforderung wird von einem Benutzer der zellularen Vorrichtung eingegeben. Die zellulare Vorrichtung sendet die Anforderung an den Server und empfängt die Fahrzeugankunftsfolge vom Server.
  • Der Server kann außerdem eine Fußgängerankunftsfolge der Wegpunkte bereitstellen, die von der vorgeschlagenen Stellfläche zu einem Fußwegziel führt. Ein Fußwegzielknoten befindet sich an einem Fußgängereingang des Fußwegziels und weist ein Kleinleistungs-Zielfunkgerät auf, das ein Zielfunksignal sendet. Die Fußgängerankunftsfolge endet bei einem Fußwegziel-Wegpunkt. Der Fußwegziel-Wegpunkt ist am Fußgängereingang und umfasst eine Zieleingangskennung, einen Zielsignalstärkewert für die Stärke der Funksignale und des Zielsignals am Eingang sowie einen Ziellaufzeitwert für das relative Zeitintervall der Funksignale und des Zielfunksignals am Eingang.
  • Alternativ kann die Ankunftsfolge für ein Fahrzeug mit Infotainmentsystem, aber ohne Navigationsmerkmal oder -funktion bereitgestellt werden. In solchen Fällen kann die Ankunftsfolge vom Parkhilfeserver für ein Programm oder eine Anwendung auf dem Smartphone des Benutzers bereitgestellt werden. Die Anwendung kann die Parkbereichsknoten und den Parkhilfeserver einsetzen und die Ankunftsfolge über ein erweitertes peripheres Schnittstellenmodul (APIM) des Infotainmentsystems an das Infotainmentsystem kommunizieren. Das Infotainmentsystem zeigt die Ankunftsfolge dann dem Benutzer an.
  • Alternativ kann für das Fahrzeug ohne Navigationsmerkmal die Anwendung auf dem Smartphone Stellflächenverfügbarkeit an den Benutzer kommunizieren. In solchen Fällen kann die Anwendung eine Parkplatzreihenverfügbarkeit an den Benutzer kommunizieren und eine Parkreihen- und/oder eine Stellflächenkennung, wie beispielsweise eine Parkreihen- oder Stellflächennummer, bereitstellen. Die Verfügbarkeit und die Kennung der Parkplatzreihe können dem Benutzer über das APIM auf dem Infotainmentsystem angezeigt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit Fahrzeugnavigation gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine schematische Ansicht eines Parkbereichs zur Verwendung mit der Fahrzeugnavigation gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist eine schematische Ansicht des Parkbereichs und zeigt den Betrieb der Fahrzeugnavigation gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 4A und 4B stellen ein Flussdiagramm dar, das den Betrieb des Navigationssystems veranschaulicht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 1 ist ein Kraftfahrzeug schematisch dargestellt, das allgemein bei 10 angedeutet ist und ein Lenkrad 12 und einen Zündschalter 14, einen Lenkraddrehungssensor 16, einen Radstellungssensor 18, einen Beschleunigungsmesser 20, ein Magnetometer 22 und eine Lokalisierungsvorrichtung 24 aufweist. Die Lokalisierungsvorrichtung 24 empfängt Signale, die von Satelliten eines globalen Satellitennavigationssystems (GNSS) gesendet werden. Das Fahrzeug 10 umfasst außerdem ein Fahrzeug-Kommunikationssystem und eine Fahrzeugschnittstelle, die allgemein bei 26 angedeutet und gemeinhin als Infotainmentsystem bekannt sind. Das Kommunikationssystem 26 umfasst ein erweitertes peripheres Schnittstellenmodul (APIM) 28 und ein Navigationsmodul 30. Das Navigationsmodul 30 verwendet den Lenkraddrehungssensor 16, den Radstellungssensor 18, den Beschleunigungsmesser 20, das Magnetometer 22 und/oder die Lokalisierungsvorrichtung 24 zum Bereitstellen von Positionsinformationen für einen Fahrer des Fahrzeugs 10.
  • Außerdem ist in 1 eine zellulare Vorrichtung veranschaulicht, die allgemein bei 32 angedeutet und in Kommunikation mit einem zellularen Kommunikationsnetz ist, das allgemein bei 34 angedeutet ist (dargestellt in 2). Die zellulare Vorrichtung 32 umfasst einen digitalen Kleinleistungsfunk(LPR)-Empfänger 36, ein zellulares Funkgerät 38 und einen Vorrichtungs-GNSS-Empfänger 40. Der LPR-Empfänger 36 kann ein BLE(Bluetooth Low-Energy)-Funkgerät, ein ZigBee-Funkgerät, ein drahtloses ANT-Funkgerät, ein Ultrabreitband-Kommunikationsfunkgerät, ein WiFi-Funkgerät oder dergleichen sein. Das zellulare Funkgerät 38 kommuniziert mit dem Zellularnetz 34.
  • Die zellulare Vorrichtung 32 kann über WiFi, Bluetooth oder einen USB(universeller serieller Bus)-Anschluss eine Verbindung mit dem APIM 28 herstellen, um Signale oder Daten vom Fahrzeug 10 zu empfangen. Zum Beispiel kann die zellulare Vorrichtung 32 GNSS-Signale von der Lokalisierungsvorrichtung 24 des Fahrzeugs 10 empfangen. Typischerweise weist die Lokalisierungsvorrichtung 24 eine schnellere Positionsbestimmungsrate und eine höhere Genauigkeit als der Vorrichtungs-GNSS-Empfänger 40 auf. Die zellulare Vorrichtung kann außerdem Zündschlüssel-Ein- und -Aus-Signale empfangen. Die zellulare Vorrichtung 32 empfängt Eingaben zum Beispiel unter Verwendung von Sprachbefehlen, einem Berührungsbildschirm, Lenkrad-Bedienelementen oder Gesten.
  • Die zellulare Vorrichtung 32 kann eine eigenständige Einheit sein, wie beispielsweise ein Smartphone oder ein Zellulartelefon eines Fahrers des Fahrzeugs, und über das APIM 28 mit dem Kommunikationssystem 26 in Verbindung stehen. Alternativ kann die zellulare Vorrichtung 32 als Teil des Kommunikationssystems 26 enthalten oder darin integriert sein. Das APIM 28 ermöglicht es, die zellulare Vorrichtung 32 durch das Kommunikationssystem 26 zu steuern und umgekehrt, sowie durch die zellulare Vorrichtung 32 erzeugte oder empfangene Daten dazwischen zu übertragen und auf dem Kommunikationssystem 26 anzuzeigen und umgekehrt.
  • Daten können über die zellulare Vorrichtung 32 unter Verwendung des APIMs 28 an das und von dem Kommunikationssystem 26 übertragen werden. Alternativ können Daten über ein WiFi-Netz oder ein anderes drahtloses Computernetz an das und von dem Kommunikationssystem 26 übertragen werden. Zum Beispiel kann das WiFi-Netz ein persönliches Netz in einem Heim oder ein öffentliches Netz in einem Geschäft oder an einem anderen öffentlichen Ort sein. Die zellulare Vorrichtung 32 kann mit dem WiFi-Netz – und damit auch mit dem Kommunikationssystem 26 – über das Zellularnetz 34 kommunizieren. Alternativ können Daten über eine Telematik-Steuereinheit, die ein zellulares Modem umfasst, an das und von dem Kommunikationssystem 26 übertragen werden. Zum Beispiel kann die Telematik-Steuereinheit eine zellulare Vorrichtung umfassen, die in das Kommunikationssystem 26 integriert ist und von der zellularen Vorrichtung 32 verschieden ist. Die zellulare Vorrichtung 32 kann mit der Telematik-Steuereinheit – und damit auch mit dem Kommunikationssystem 26 – über das Zellularnetz 34 kommunizieren.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 2 ist ein Parkbereich veranschaulicht, der allgemein bei 42 angedeutet ist und eine Mehrzahl von Stellflächen aufweist, die allgemein bei 44 angedeutet sind. Der Parkbereich 42 umfasst außerdem zugehörige Bereiche benachbart zu den Stellflächen 44, wie beispielsweise Fußgängerwege oder Fahrzeug-Fahrbereiche. Außerdem sind eine Mehrzahl von Parkbereichsknoten, die allgemein bei 46 veranschaulicht sind, eine Mehrzahl von Wegpunkten, die allgemein bei 48 veranschaulicht sind, und ein Parkhilfeserver 50 dargestellt. Wie dargestellt, ist der Parkbereich 42 ein Parkplatz. Alternativ kann der Parkbereich 42 etwas anderes als ein Parkplatz sein. Zum Beispiel kann es sich bei dem Parkbereich 42 um eine Parkgarage oder ein Parkhaus, Parkplätze entlang der Fahrbahn oder einen anderen definierten Satz von Stellflächen handeln.
  • Die Knoten 46 sind in einer Knotenanordnung über den Parkbereich 42 verteilt. Wie veranschaulicht, sind die Knoten 46 um einen Umfang des Parkbereichs 42 und außerhalb davon verteilt. Alternativ können die Knoten 46 anders als um den Umfang des Parkbereichs 42 verteilt sein. Zum Beispiel können die Knoten 46 auch innerhalb des Parkbereichs 42 verteilt sein.
  • Jeder der Knoten 46 umfasst eine Kamera 52 und ein Kleinleistungsfunkgerät (LPR) 54. Jede der Kameras 52 nimmt Bilder des Parkbereichs 42 auf. Die Kameras 52 sind von einem geeigneten Typ, der den Fachleuten bekannt ist. Zum Beispiel können die Kameras 52 digitale Kameras sein. Jedes der Funkgeräte 54 sendet ein eindeutiges Funksignal, das allgemein bei 58 angedeutet ist und vom LPR-Empfänger 36 in der zellularen Vorrichtung 32 empfangen werden kann. (Der Klarheit halber sind in 2 nur zwei der Funksignale 58 veranschaulicht). Die Funkgeräte 54 können batteriebetrieben sein. Die Knoten 46 können auf Lichtmasten in dem oder um den Parkbereich 42 montiert sein.
  • Die von den Kameras 52 aufgenommenen Bilder werden über ein Datennetz 56 von den Knoten 46 an den Server 50 gesendet. Das Netz 56 verbindet alle der Knoten 46 mit dem Server 50, obwohl das Netz 56 der Klarheit halber so veranschaulicht ist, dass es nur einen einzigen der Knoten 46 mit dem Server 50 verbindet. Der Server 50 kann sich am Parkbereich 42 befinden. Alternativ kann das Netz 56 das Internet sein, und der Server 50 ist eine Cloud-basierte Computerressource. Das Netz 56 kann drahtgebunden oder drahtlos sein. Alternativ kann das Netz 56 die Funkgeräte 54 umfassen, welche die Bilder an den Server 50 senden.
  • Die Wegpunkte 48 sind an Positionen in einer Wegpunktanordnung über den Parkbereich 42 verteilt. Wie veranschaulicht, ist die Wegpunktanordnung nicht auf die Stellflächen 44 beschränkt. Jeder der Wegpunkte 48 umfasst einen Kennwert für eine Position eines spezifischen Wegpunkts im Parkbereich, einen Signalstärkewert für die Stärke der Funksignale 58 der Kleinleistungsfunkgeräte 54 in der Position des Wegpunkts und einen Laufzeitwert für das relative Zeitintervall der Funksignale 58 der Funkgeräte 54 in der Position des Wegpunkts.
  • Zum Beispiel sendet ein erster Knoten 46A ein erstes Funksignal, das allgemein bei 58A angedeutet ist, und ein zweiter Knoten 46B sendet ein zweites Funksignal, das allgemein bei 58B angedeutet ist. Der Kennwert für einen typischen Wegpunkt 60 lokalisiert den typischen Wegpunkt 60 im Parkbereich 42 und ist ein physischer Ort. Zum Beispiel kann der Kennwert den ersten Wegpunkt in einem kartesischen Koordinatensystem lokalisieren. Wie veranschaulicht, empfängt der typische Wegpunkt 60 die ersten und zweiten Funksignale 58A bzw. 58B. Der Signalstärkewert für den typischen Wegpunkt 60 ist die Stärke der ersten und zweiten Funksignale 58A bzw. 58B in der Position des typischen Wegpunkts 60. Der Laufzeitwert für den typischen Wegpunkt 60 ist das relative Zeitintervall zwischen den ersten und zweiten Funksignalen 58A bzw. 58B in der Position des typischen Wegpunkts 60.
  • Da der typische Wegpunkt 60 für die Wegpunkte 48 typisch ist, gilt die Erörterung des Kennwerts, des Signalstärkewerts und des Laufzeitwerts für den typischen Wegpunkt 60 für jeden der Wegpunkte 48. Wie veranschaulicht, empfängt der typische Wegpunkt 60 zwei Funksignale: die ersten und zweiten Funksignale 58A bzw. 58B. Andere der Wegpunkte 48 können jedoch mehr oder weniger als zwei Funksignale empfangen.
  • Die Knoten 46 umfassen eine Mehrzahl von Parkbereichseinfahrts-/-ausfahrtsknoten, die allgemein bei 62 angedeutet sind und die sich an ersten und zweiten Parkbereichseinfahrten/-ausfahrten 64A bzw. 64B befinden. Die ersten und zweiten Parkbereichseinfahrten/-ausfahrten 64A bzw. 64B können jeweils individuell Zufahrverkehr, Ausfahrverkehr oder sowohl Zu- als auch Ausfahrverkehr aufnehmen – d. h. eine der ersten oder zweiten Parkbereichseinfahrten/-ausfahrten 64A bzw. 64B kann eine Parkbereichseinfahrt, eine Parkbereichsausfahrt oder beides sein. Jeder der Parkbereichseinfahrts-/-ausfahrtsknoten 62 umfasst ein Parkbereichseinfahrts-/-ausfahrts-Kleinleistungsfunkgerät, das ein Parkbereichseinfahrts-/-ausfahrts-Funksignal sendet, das vom LPR-Empfänger 36 empfangen werden kann. Die Parkbereichseinfahrts-/-ausfahrtsknoten 62 können Kameras umfassen.
  • Die Knoten 46 umfassen einen Fußwegzielknoten 66, der sich an einem Fußgängereingang 68 eines Fußwegziels 70 befindet. Das Fußwegziel 70 ist das Ziel des Fahrers des Fahrzeugs 10. Der Zielknoten 66 umfasst ein Kleinleistungs-Zielfunkgerät, das ein Zielfunksignal sendet, das vom LPR-Empfänger 36 empfangen werden kann. Der Zielknoten 66 umfasst möglicherweise keine Kamera. Der Eingang 68 ist außerdem ein Fußwegziel-Wegpunkt 72. Der Fußwegziel-Wegpunkt 72 umfasst einen Kennwert, einen Signalstärkewert für die Stärke der Funksignale der Funkgeräte 54 (einschließlich des Kleinleistungs-Zielfunkgeräts) am Eingang 68 und einen Laufzeitwert für das relative Zeitintervall der Funksignale der Kleinleistungsfunkgeräte 54 (einschließlich des Kleinleistungs-Zielfunkgeräts) am Eingang 68.
  • Wie bereits erwähnt, werden die von der Kamera 52 aufgenommenen Bilder an den Server 50 gesendet. Der Server 50 analysiert die Bilder unter Verwendung bekannter Verfahren, um einen Verfügbarkeitsstatus der Stellflächen 44 zu erkennen. Zum Beispiel kann der Server 50 die gesendeten Bilder mit Referenzbildern des Parkbereichs 42 ohne Fahrzeuge vergleichen. Der Verfügbarkeitsstatus ist belegt oder unbelegt. Der Server 50 kann den Verfügbarkeitsstatus in einer Datenbank 74 speichern.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 3 bis 4B wird die Navigation des Fahrzeugs 10 durch den Parkbereich 42 veranschaulicht. Das Fahrzeug 10 fährt auf einer Straße 76.
  • Der Fahrer oder ein Benutzer initiiert in einem Schritt S1 ein Stellflächenreservierungs- und Navigationsprogramm, das allgemein bei 78 angedeutet ist, auf der zellularen Vorrichtung 32. Der Benutzer kann ein Fahrgast im Fahrzeug 10 sein. Das Programm 78 kann zum Beispiel eine Anwendung auf der zellularen Vorrichtung 32 oder dem Kommunikationssystem 26 sein. In einem Schritt S2 wählt der Fahrer oder Benutzer den Parkbereich 42 aus einer Mehrzahl von Parkbereichen – z. B. getrennten Parkplätzen oder -garagen – in der Nähe des Ziels 70 aus und gibt dann eine Parkanforderung ein. Die Parkbereichsauswahl und die Parkanforderung werden durch das Kommunikationssystem 26 oder unter Verwendung desselben durchgeführt und können zum Beispiel unter Verwendung von Sprachbefehlen, einem Berührungsbildschirm, Lenkrad-Bedienelementen oder Gesten eingegeben werden. Alternativ können die Parkbereichsauswahl und die Parkanforderung auf der zellularen Vorrichtung 32 eingegeben werden. In einem Schritt S3 werden die Parkbereichsauswahl und die Parkanforderung von der zellularen Vorrichtung 32 über das Zellularnetz 34 gesendet und durch den Server 50 empfangen. Die zellulare Vorrichtung 32 und der Server 50 kommunizieren über das Zellularnetz 34 miteinander.
  • In einem Schritt S4 bestimmt der Server 50, ob eine der Stellflächen 44 den unbelegten Verfügbarkeitsstatus aufweist. Wenn alle der Stellflächen 44 den belegten Verfügbarkeitsstatus aufweisen – d. h. der Parkbereich 42 voll ist –, dann kommuniziert der Server 50 der zellularen Vorrichtung 32 in einem Schritt S5, dass es keine verfügbare Stellfläche gibt, und in einem Schritt S6 werden dem Fahrer andere Parkoptionen zur Auswahl präsentiert. Das Programm 78 kehrt dann zu Schritt S2 zurück. Wenn mindestens eine Stellfläche 44 den unbelegten Status aufweist, dann geht das Programm 78 zu Schritt S7 über.
  • In Schritt S7 fordert der Server 50 das Fußwegziel 70 an. Der Fahrer oder Benutzer gibt in einem Schritt S8 über die zellulare Vorrichtung 32 das Fußwegziel 70 zur Übertragung an den Server 50 ein. Bei Empfang des Ziels 70 wählt der Server 50 in einem Schritt S9 eine vorgeschlagene Stellfläche 80 aus den Stellflächen 44 mit dem unbelegten Status aus. Der Server 50 kann die vorgeschlagene Stellfläche 80 unter Verwendung eines Algorithmus, der eine Fußwegentfernung 82 von der vorgeschlagenen Stellfläche 80 zum Eingang 68 minimiert, aus den Stellflächen 44 auswählen.
  • Beim Minimieren der Fußwegentfernung 82 kann der Server 50 zum Beispiel die Entfernung und die Sicherheit für den Fahrer berücksichtigen, wenn sich dieser von den Stellflächen 44 mit dem unbelegten Status zum Ziel 70 begibt. Alternativ kann der Server 50 beim Bestimmen der vorgeschlagenen Stellfläche 80 andere Faktoren als die Fußwegentfernung 82 berücksichtigen. Der Fahrer kann entscheiden, welche Faktoren der Server 50 beim Auswählen der vorgeschlagenen Stellfläche 80 berücksichtigt.
  • In einem Schritt S9 wird die vorgeschlagene Stellfläche 80 dem Fahrer oder Benutzer vorgeschlagen. In einem Schritt S10 entscheidet der Fahrer, ob er die vorgeschlagene Stellfläche 80 akzeptiert. Wenn der Fahrer die vorgeschlagene Stellfläche 80 akzeptiert, wird die vorgeschlagene Stellfläche 80 reserviert, und das Programm 78 geht zu Schritt S11 über. Andernfalls kehrt das Programm 78 zu Schritt S9 zurück, und es wird eine neue vorgeschlagene Stellfläche ausgewählt und vorgeschlagen.
  • In Schritt S11 stellt der Server 50 eine Fahrzeugankunftsfolge 84 der Wegpunkte 48 bereit und sendet sie an die zellulare Vorrichtung 32. Die Fahrzeugankunftsfolge 84 führt das Fahrzeug 10 durch den Parkbereich 42 zur vorgeschlagenen Stellfläche 80 und umfasst die Kenn-, die Signalstärke- und Laufzeitwerte für jeden der Wegpunkte 48 in der Fahrzeugankunftsfolge 84. Wenn mehr als eine Route zur vorgeschlagenen Stellfläche 80 verfügbar ist, kann der Server 50 solche Faktoren wie beispielsweise Entfernung, Verkehr oder Wetter beim Definieren der Fahrzeugankunftsfolge 84 berücksichtigen.
  • Wie veranschaulicht, umfasst die Fahrzeugankunftsfolge 84 einen ersten, zweiten, dritten, vierten bzw. fünften Wegpunkt 48A bis 48E. Wie veranschaulicht, sind die dazwischenliegenden Wegpunkte 48 zwischen den ersten bis fünften Wegpunkten 48A bis 48E aus der Fahrzeugankunftsfolge 84 weggelassen. Alternativ können die dazwischenliegenden Wegpunkte 48 zwischen den ersten bis fünften Wegpunkten 48A bis 48E in die Fahrzeugankunftsfolge 84 einbezogen werden.
  • Die Fahrzeugankunftsfolge kann mit den Kenn-, Signalstärke- und Laufzeitwerten für einen ersten Parkbereichseinfahrts-/ausfahrtsknoten 62A beginnen. Der Fahrer weiß, dass das Fahrzeug 10 an der ersten Parkbereichseinfahrt/-ausfahrt 64A ist, wenn das Parkbereichseinfahrts-/-ausfahrts-Funksignal von der zellularen Vorrichtung 32 sehr deutlich erkannt wird.
  • In einem Schritt S12 wird eine geschätzte Ankunftszeit des Fahrzeugs 10 an der vorgeschlagenen Stellfläche 80 ständig aktualisiert. Die geschätzte Ankunftszeit kann dem Fahrer zum Beispiel durch das Kommunikationssystem 26 angezeigt werden.
  • Außerdem wird die weiterbestehende Absicht des Fahrers, die vorgeschlagene Stellfläche 80 zu belegen, bestätigt.
  • In einem Schritt S13 fährt das Fahrzeug 10 in den Parkbereich 42 ein und geht dazu über, zur vorgeschlagenen Stellfläche 80 zu fahren, indem es der Fahrzeugankunftsfolge folgt. Die Navigation zwischen den ersten bis fünften Wegpunkten 48A bis 48E kann unter Verwendung von Koppelnavigationsdaten durchgeführt werden, die vom Server 50 mit der Fahrzeugankunftsfolge gesendet werden. Koppelnavigation ist den Fachleuten bekannt und verwendet für das Fahrzeug 10 eine Richtung, die durch das Magnetometer 22 gemessen wird, und eine Entfernung, die durch den Radstellungssensor 18 gemessen wird, von einem Wegpunkt zu einem anderen. Die Richtung und die Entfernung werden in die Koppelnavigationsdaten einbezogen, die vom Server 50 gesendet werden. Alternativ können die Richtung und die Entfernung durch die zellulare Vorrichtung 32 bestimmt werden. Die Koppelnavigation kann durch das Navigationsmodul 30 oder die zellulare Vorrichtung 32 durchgeführt werden. Navigationsrichtungen, die von der zellularen Vorrichtung 32 bereitgestellt werden, können dem Fahrer über das APIM 28 auf dem Kommunikationssystem 26 angezeigt werden.
  • Alternativ wird die Navigation durch die Fahrzeugankunftsfolge 84 durch die zellulare Vorrichtung 32 unter Verwendung bekannter Verfahren der Funktriangulation – d. h. Funkpeilung – durchgeführt, um Navigationsrichtungen für den Fahrer bereitzustellen. Die Richtungen können dem Fahrer über das APIM 28 auf dem Kommunikationssystem 26 angezeigt werden. Die zellulare Vorrichtung 32 verwendet Funktriangulation mit den Funksignalen 58, die durch den LPR-Empfänger 36 empfangen werden, und den Signalstärke- und Laufzeitwerten für die ersten bis fünften Wegpunkte 48A bis 48E in der Fahrzeugankunftsfolge.
  • Für die Koppelnavigation oder die Funktriangulationsnavigation kann die zellulare Vorrichtung 32 die Navigationsrichtungen oder -daten, die an das Kommunikationssystem 26 übertragen werden, über das APIM 28 und ohne Verwendung des Navigationsmoduls 30 bereitstellen. Entsprechend kann das Navigationsmodul 30 aus dem Fahrzeug 10 weggelassen werden. Alternativ kann das Programm 78 dem Fahrer oder Benutzer mit oder ohne eine allgemeine Position, wie beispielsweise eine Parkreihennummer oder eine andere Kennung, und ohne die Fahrzeugankunftsfolge 84 nur kommunizieren, dass die vorgeschlagene Stellfläche 80 verfügbar ist.
  • In einem Schritt S14 hat der Fahrer den Zündschalter 14 ausgeschaltet – d. h. den Zündschlüssel auf Aus gestellt. Eine Ankunftszeit des Fahrzeugs 10 an der vorgeschlagenen Stellfläche 80, eine GNSS-Position und/oder Funksignalstärke- und Laufzweitwerte dafür, wo das Fahrzeug 10 geparkt wird, werden von der zellularen Vorrichtung 32 an den Server 50 gesendet, um in der Datenbank 74 aufgezeichnet zu werden. Bei Schlüssel-Aus sendet die zellulare Vorrichtung 32 in einem Schritt S15 außerdem eine Fußgängerabgangszeit an den Server 50 zum Aufzeichnen in der Datenbank 74.
  • In einem Schritt S16 stellt der Server 50 eine Fußgängerankunftsfolge 86 der Wegpunkte 48 bereit und sendet sie an die zellulare Vorrichtung 32. Die Fußgängerankunftsfolge 86 führt den Fahrer von der vorgeschlagenen Stellfläche 80 zum Ziel 70. Wie veranschaulicht wird und typisch ist, folgt die Fußgängerankunftsfolge 86 der gleichen Route wie die Fußwegentfernung 80. Alternativ kann die Fußgängerankunftsfolge 86 von der Fußwegentfernung 82 verschieden sein. Zum Beispiel kann die Fußgängerankunftsfolge 86 von der Fußwegentfernung 82 verschieden sein, wenn sich solche Bedingungen wie beispielsweise Verkehr oder Wetter nach der Bereitstellung der Fahrzeugankunftsfolge 84 durch den Server 50 für die zellulare Vorrichtung 32 ändern.
  • Wie veranschaulicht, umfasst die Fußgängerankunftsfolge 86 einen fünften, sechsten, siebten, achten bzw. neunten Wegpunkt 48E bis 48I und endet beim Fußwegziel-Wegpunkt 72. Ähnlich der Fahrzeugankunftsfolge 84 können die dazwischenliegenden Wegpunkte 48 zwischen dem fünften Wegpunkt 48E und dem Fußwegziel-Wegpunkt 72 weggelassen oder einbezogen werden.
  • Der Fahrer steigt aus dem Fahrzeug 10 aus, um zu Fuß zum Fußwegziel 70 zu gehen, indem er der Fußgängerankunftsfolge 86 folgt. Die Navigation zwischen den fünften bis neunten Wegpunkten 48E bis 48I und dem Fußwegziel-Wegpunkt 72 kann unter Verwendung von Koppelnavigationsdaten durchgeführt werden, die vom Server 50 mit der Fußgängerankunftsfolge 86 gesendet werden. Alternativ kann der Fahrer zwischen den ersten bis fünften Wegpunkten 48A bis 48E und dem Fußwegziel-Wegpunkt 72 unter Verwendung von bekannten Verfahren der Funktriangulation mit den Signalstärke- und Laufzeitwerten für die fünften bis neunten Wegpunkte 48E bis 48I und den Fußwegziel-Wegpunkt 72 in der Fahrzeugankunftsfolge navigieren. Die Navigation durch die Fußgängerankunftsfolge 86 wird durch die zellulare Vorrichtung 32 bereitgestellt.
  • Bei Erreichen des Ziels 70 kehrt die zellulare Vorrichtung 32 in einem Schritt S18 eine Reihenfolge der Wegpunkte 48 in der Fußgängerankunftsfolge 86 in eine Fußgängerabgangsfolge 88 der Wegpunkte 48 für einen Rückweg vom Ziel 70 zur vorgeschlagenen Stellfläche 80 um. Wenn zum Beispiel die Fußgängerankunftsfolge 86 der Reihe nach der fünfte bis neunte Wegpunkt 48E bis 48I ist und beim Fußwegziel-Wegpunkt 72 endet, dann kehrt die zellulare Vorrichtung 32 die Fußgängerankunftsfolge 86 so um, dass sie die Fußgängerabgangsfolge 88 in der Reihenfolge vom Fußwegziel-Wegpunkt 72 und dem neunten bis fünften Wegpunkt 48I bis 48E ist. Die zellulare Vorrichtung kehrt auch die Koppelnavigationsinformationen für die Fußgängerankunftsfolge 86 um, um vom Fußwegziel-Wegpunkt 72 zum fünften Wegpunkt 48E zu führen. Alternativ kann der Server 50 die Fußgängerabgangsfolge 88 bereitstellen. Zum Beispiel kann der Server 50 die Fußgängerabgangsfolge 88 durch Umkehren der Reihenfolge der Wegpunkte 48 in der Fußgängerankunftsfolge 86 bereitstellen.
  • Wie veranschaulicht, folgt die Fußgängerabgangsfolge 88 der Route der Fußgängerankunftsfolge 86. Alternativ kann die Fußgängerabgangsfolge 88 anders als veranschaulicht sein.
  • In einem Schritt S19 verwendet der Fahrer nach Abschluss seiner Tätigkeiten am Ziel 70 die zellulare Vorrichtung 32 zum Anfordern von Navigation zurück zur vorgeschlagenen Stellfläche 80. In einem Schritt S20 navigiert der Fahrer durch die Fußgängerabgangsfolge 88 unter Verwendung von Koppelnavigation oder Funktriangulation, die durch die zellulare Vorrichtung 32 bereitgestellt wird.
  • In einem Schritt S21 werden eine Abfahrtszeit des geparkten Fahrzeugs sowie die GNSS-Position und/oder Signalstärke- und Laufzeitwerte dafür, wo das Fahrzeug 10 geparkt ist, von der zellularen Vorrichtung 32 an den Server 50 gesendet, wenn der Fahrer den Zündschalter 14 wieder einschaltet – d. h. den Zündschlüssel auf Ein gestellt – und das Fahrzeug 10 von der vorgeschlagenen Stellfläche 80 abfährt. Die Ankunfts- und Abfahrtszeiten des geparkten Fahrzeugs können vom Server 50 zum Berechnen der Dauer der Belegung der vorgeschlagenen Stellfläche 80 durch das Fahrzeug 10 zur Gebührenerfassung oder anderen Analyse verwendet werden.
  • In einem Schritt S22 stellt der Server 50 eine Fahrzeugabfahrtsfolge 90 der Wegpunkte 48 bereit, die von der vorgeschlagenen Stellfläche 80 zur Straße 76 führt, und sendet sie. Die Fahrzeugabfahrtsfolge 90 kann die Fahrzeugankunftsfolge 84 in umgekehrter Reihenfolge sein. Alternativ kann die Fahrzeugabfahrtsfolge 90 aufgrund solcher Bedingungen wie beispielsweise Verkehr, Wetter oder einem nächsten Ziel des Fahrers anders als die Fahrzeugankunftsfolge 84 in umgekehrter Reihenfolge sein. Wie veranschaulicht, umfasst die Fahrzeugankunftsfolge den fünften Wegpunkt 48E sowie den zehnten, elften bzw. zwölften Wegpunkt 48J bis 48L. Ähnlich der Fahrzeugankunftsfolge 84 können die dazwischenliegenden Wegpunkte 48 zwischen dem fünften Wegpunkt 48E und dem zehnten, elften bzw. zwölften Wegpunkt 48J bis 48L weggelassen oder einbezogen werden.
  • In einem Schritt S23 fährt das Fahrzeug 10 aus dem Parkbereich 42 hinaus, indem es unter Verwendung von Koppelnavigationsdaten, die vom Server 50 gesendet werden, oder unter Verwendung von Funktriangulation der Fahrzeugabfahrtsfolge 90 folgt. Ähnlich der Fahrzeugankunftsfolge 84 wird Koppelnavigation durch das Navigationsmodul 30 oder die zellulare Vorrichtung 32 bereitgestellt, und Funktriangulationsnavigation wird durch die zellulare Vorrichtung 32 bereitgestellt.
  • Gemäß dem Vorhergesagten wurde ein Fahrzeugnavigationsverfahren mit signifikanten Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik beschrieben. Es wird ein Fahrzeugnavigationssystem für eine Situation bereitgestellt, in welcher kein GNSS-Signal verfügbar oder dieses anderweitig beeinträchtigt ist.

Claims (24)

  1. Navigationssystem für einen Parkbereich, der eine Mehrzahl von Stellflächen und eine Mehrzahl von Wegpunkten umfasst, die in einer Wegpunktanordnung über den Parkbereich verteilt sind, wobei jeder Wegpunkt einen Kennwert für eine Position im Parkbereich umfasst, wobei das System umfasst: eine Mehrzahl von Parkbereichsknoten, die in einer Knotenanordnung über den Parkbereich verteilt sind, wobei jeder Knoten umfasst: eine Kamera; und ein Kleinleistungsfunkgerät, das ein eindeutiges Funksignal sendet; und einen Parkhilfeserver in Kommunikation mit den Knoten, wobei der Server: Bilder des Parkbereichs analysiert, die von den Kameras aufgenommen werden, um einen Verfügbarkeitsstatus der Stellflächen zu erkennen, wobei der Verfügbarkeitsstatus belegt oder unbelegt ist; eine Parkanforderung von einem Benutzer empfängt; in Reaktion auf die Anforderung eine vorgeschlagene Stellfläche aus den Stellflächen mit dem unbelegten Verfügbarkeitsstatus an den Benutzer sendet; und eine Fahrzeugankunftsfolge der Wegpunkte von einer Parkbereichseinfahrt des Parkbereichs zur vorgeschlagenen Stellfläche bereitstellt, wobei jeder der Wegpunkte ferner einen Signalstärkewert für die Stärke der Funksignale in der Position des Wegpunkts und einen Laufzeitwert für das relative Zeitintervall der Funksignale in der Position des Wegpunkts umfasst.
  2. System nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine zellulare Vorrichtung, wobei die Parkanforderung und ein Fußwegziel jeweils auf der zellularen Vorrichtung eingegeben und von dieser an den Sever gesendet werden.
  3. System nach Anspruch 2, ferner umfassend: ein Fahrzeug, wobei die zellulare Vorrichtung in ein Fahrzeug integriert ist.
  4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: eine zellulare Vorrichtung, wobei die Fahrzeugankunftsfolge durch die zellulare Vorrichtung empfangen wird.
  5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Server die Fahrzeugankunftsfolge an ein Fahrzeug sendet und Funktriangulation zum Navigieren des Fahrzeugs zwischen den Wegpunkten der Fahrzeugankunftsfolge verwendet wird.
  6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Server die Fahrzeugankunftsfolge an ein Fahrzeug sendet und Koppelnavigation zum Navigieren des Fahrzeugs zwischen den Wegpunkten der Fahrzeugankunftsfolge verwendet wird.
  7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Fahrer den Parkbereich auswählt.
  8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Server die vorgeschlagene Stellfläche vorschlägt, um eine Fußwegentfernung von der vorgeschlagenen Stellfläche zu einem Fußwegziel zu minimieren.
  9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Server eine Fußgängerankunftsfolge der Wegpunkte bereitstellt, die von der vorgeschlagenen Stellfläche zu einem Fußwegziel führt.
  10. System nach Anspruch 9, ferner umfassend: einen Fußwegzielknoten, der ein Kleinleistungs-Zielfunkgerät umfasst, das ein Zielfunksignal sendet, wobei sich der Fußwegzielknoten an einem Fußgängereingang des Fußwegziels befindet; und einen Fußwegziel-Wegpunkt am Eingang, der umfasst: einen Zieleingangskennwert; einen Zielsignalstärkewert für die Stärke der Funksignale und des Zielfunksignals am Eingang; und einen Ziellaufzeitwert für das relative Zeitintervall der Funksignale und des Zielfunksignals am Eingang, wobei die Fußgängerankunftsfolge beim Fußwegziel-Wegpunkt endet.
  11. System nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Server eine Fußgängerabgangsfolge der Wegpunkte bereitstellt, die vom Fußwegziel zur vorgeschlagenen Stellfläche führt.
  12. System nach Anspruch 11, wobei der Server die Fußgängerabgangsfolge durch Umkehren einer Reihenfolge der Wegpunkte in der Fußgängerankunftsfolge bereitstellt.
  13. System nach einem der Ansprüche 9 bis 12, ferner umfassend: eine zellulare Vorrichtung; eine Fußgängerabgangsfolge der Wegpunkte, die vom Fußwegziel zur vorgeschlagenen Stellfläche führt, wobei die zellulare Vorrichtung die Fußgängerabgangsfolge durch Umkehren einer Reihenfolge der Wegpunkte in der Fußgängerankunftsfolge bereitstellt.
  14. System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Server eine Fahrzeugabfahrtsfolge der Wegpunkte bereitstellt, die von der vorgeschlagenen Stellfläche zu einer Parkbereichsausfahrt des Parkbereichs führt.
  15. System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner umfassend: eine zellulare Vorrichtung, wobei die zellulare Vorrichtung bei Zündschlüssel-Aus eines Fahrzeugs, das einer Fahrzeugankunftsfolge zur vorgeschlagenen Stellfläche gefolgt ist, eine Fahrzeugankunftszeit an den Server sendet, die zellulare Vorrichtung bei einem nachfolgenden Zündschlüssel-Ein und einer Abfahrt des Fahrzeugs von der vorgeschlagenen Stellfläche eine Fahrzeugabfahrtszeit an den Server sendet, und der Server eine Dauer der Belegung der vorgeschlagenen Stellfläche durch das Fahrzeug berechnet.
  16. System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Funkgerät für jeden der Knoten die von der Kamera aufgenommenen Bilder an den Server sendet.
  17. System nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der Server den Verfügbarkeitsstatus in einer Datenbank speichert.
  18. Navigationssystem für einen Parkbereich, wobei das System umfasst: eine Mehrzahl von Knoten, wobei jeder Knoten umfasst: eine Kamera, die Bilder des Bereichs aufnimmt; ein Kleinleistungsfunkgerät, das ein Funksignal sendet; einen Server, der mit den Knoten kommuniziert, wobei der Server: die Bilder analysiert, um eine Stellfläche vorzugschlagen; eine Ankunftsfolge von Wegpunkten zur Stellfläche bereitstellt, wobei jeder der Wegpunkte Stärke- und Laufzeitwerte der Funksignale umfasst.
  19. System nach Anspruch 18, wobei der Server die Ankunftsfolge an ein Fahrzeug sendet und Funktriangulation zum Navigieren des Fahrzeugs zwischen den Wegpunkten der Ankunftsfolge verwendet wird.
  20. System nach Anspruch 18, wobei der Server die Ankunftsfolge an ein Fahrzeug sendet und Koppelnavigation zum Navigieren des Fahrzeugs zwischen den Wegpunkten der Ankunftsfolge verwendet wird.
  21. Navigationsverfahren für einen Parkbereich, der eine Mehrzahl von Parkbereichsknoten, die in einer Knotenanordnung über den Parkbereich verteilt sind, wobei jeder Knoten eine Kamera und ein Kleinleistungsfunkgerät umfasst, das ein Funksignal sendet, und eine Mehrzahl von Wegpunkten umfasst, die in einer Wegpunktanordnung über den Parkbereich verteilt sind, wobei jeder Wegpunkt Werte der Stärke und des relativen Zeitintervalls der Funksignale umfasst, wobei das Verfahren umfasst: Aufnehmen von Bildern des Parkbereichs unter Verwendung der Mehrzahl von Kameras; Senden der Bilder an einen Parkhilfesensor; Analysieren der Bilder, um einen Verfügbarkeitsstatus einer Mehrzahl von Stellflächen im Parkbereich zu erkennen, wobei der Verfügbarkeitsstatus belegt oder unbelegt ist; Empfangen einer Parkanforderung; Vorschlagen einer vorgeschlagenen Stellfläche aus den Stellflächen mit dem unbelegten Verfügbarkeitsstatus in Reaktion auf die Anforderung; und Senden einer Fahrzeugankunftsfolge der Wegpunkte, die zur vorgeschlagenen Stellfläche führt, vom Server.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend: Eingeben einer Anforderung auf einer zellularen Vorrichtung; Senden der Anforderung von der zellularen Vorrichtung an den Server; Empfangen der Fahrzeugankunftsfolge auf der zellularen Vorrichtung vom Server.
  23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, ferner umfassend: Navigieren eines Fahrzeugs zwischen den Wegpunkten der Ankunftsfolge unter Verwendung von Funktriangulation, wobei der Server die Ankunftsfolge an das Fahrzeug sendet.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, ferner umfassend: Navigieren eines Fahrzeugs zwischen den Wegpunkten der Ankunftsfolge unter Verwendung von Koppelnavigation, wobei der Server die Ankunftsfolge an das Fahrzeug sendet.
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