System zur Ermittlung von Verkehrsinformationen Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Ermittlung von Verkehrsinformationen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Grundlage einer Vielzahl an Verkehrsinformationen ist eine Positionsbestimmung von Fahrzeugen innerhalb eines Straßennetzes. Von besonderem Interesse ist dabei, zu welchen Zeit ^¬ punkten ein bestimmtes Fahrzeug vorgegebene Positionen im Straßennetz passiert. Hierzu werden in interessierenden Fahrzeugen mobile oder fest installierte Endgeräte mitgeführt, die eine Positionsbestimmungseinrichtung aufweisen. Verbreitet ist hier ein Empfangsmodul für Satellitensignale eines globalen Satellitengestützen Navigationssystems, etwa dem amerikanischen NAVSTAR GPS, dem russischen GLONASS oder dem europäischen GALILEO-System. Anhand der Satellitensignale kann zyklisch, beispielsweise sekündlich, die Endgeräteposi ^¬ tion und dadurch die Fahrzeugposition eines das Endgerät mitführenden Fahrzeugs bestimmt werden. Ist im Endgerät eine elektronische Landkarte verfügbar, kann die bestimmte Fahr ^¬ zeugposition zur Landkarte in Beziehung gesetzt werden. Das Mitführen und Aktualisieren von elektronischen Landkarten ist aufwändig und der fortwährende Bezug einer Fahrzeugposition zu einer Landkarte ist für viele interessierende Anwendungen auch nicht erforderlich. Es genügt vielmehr, wenn in einer Speichereinrichtung des Endgerätes die Ortskoordinaten der tatsächlich interessierenden Positionen in einem Straßennetz als Referenzpositionen gespeichert werden. Eine mit der Positionsbestimmungseinrichtung und der Speichereinrichtung zusammenwirkende Verarbeitungseinrichtung kann dann eine aktuell bestimmte Fahrzeugposition mit gespeicherten Referenzpo- sitionen vergleichen. Sie kann dadurch feststellen, ob das Fahrzeug eine der Referenzpositionen passiert hat. Um Mess- und Fahrungenauigkeiten abzufangen, wird um die Referenzposition ein Fangkreis als Toleranzbereich gelegt, wobei die Referenzposition als von einem Fahrzeug passiert gilt, wenn es den Fangkreis befahren hat.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2006 002 376 AI ist eine Vorrichtung zur Durchgangsverkehrserkennung mit einem im

Fahrzeug eingebauten Endgerät bekannt. Das Endgerät weist ein Positionsbestimmungssystem und eine Rechnereinheit mit Spei ^¬ cher auf. Die Rechnereinheit ist derart ausgestaltet, dass sie anhand der Position des Fahrzeugs ein Ein- und Ausfahren eines vorgegebenen Gebiets erkennt. Hierzu sind im Speicher die Koordinaten der Ein- und Ausfahrstellen vorzugsweise als Geokoordinaten hinterlegt. Die aktuell bestimmte Position wird jeweils mit den im Speicher abgelegten Positionen der Ein- und Ausfahrstellen verglichen. Entspricht die gemessene Position einer Einfahrstelle oder befindet sich die Position in einem Fangkreis um die Einfahrstelle, so wird ein Timer gestartet, der die Zeit bis zum Erreichen einer Ausfahrstelle aufnimmt . Die Offenlegungsschrift DE 102 05 453 AI offenbart ein Posi ^¬ tionsbestimmungsverfahren für ein Verkehrsgebühren-Erhebungssystem. Mittels einer im Fahrzeug vorgesehenen Erfassungseinheit wird die Position des Fahrzeugs bestimmt und mit defi ^¬ nierten Referenzpunkten auf einer Strecke verglichen. Die Re- ferenzpunkte weisen Toleranzbereiche mit unterschiedlichen

Abmessungen auf, so dass die Referenzpunkte besser an die lo ^¬ kalen Begebenheiten angepasst werden können. Bei benachbarten Referenzpunkten im Bereich von Verzweigungen oder dergleichen, kann mit einem größeren Toleranzbereich eine Abweichung bestimmt und mit einem kleineren Toleranzbereich eine Entscheidung getroffen werden. Unterstützend werden die Fahrthistorie einschließlich Kurvenformen zur genaueren Differenzierung eingesetzt. Befindet sich das Fahrzeug auf einer ver ^¬ kehrsgebührenpflichtigen Strecke, beispielsweise auf einer Autobahn, so werden in Abhängigkeit von der gefahrenen Strecke in einer Berechnungs- und Buchungseinheit Umbuchungen von Verkehrsgebühren vorgenommen. Geht man von einer Ungenauigkeit der Positionsbestimmung mittels GPS von etwa 5 m bis 10 m, einer befahrbaren Straßenbreite im Kreuzungsbereich von etwa 5 m und einer durch die sekündliche Berechnung der Endgeräteposition über zum Bei- spiel GPS hinzukommenden Verzögerung aus, so müssen Durchmesser von Fangkreisen mindestens 15 m bis 20 m oder mehr betragen. Diese Genauigkeit ist für Anwendungen im regionalen Straßennetz meist ausreichend, im innerstädtischen Bereich mit seinem dichten Straßennetz kann dies teilweise zu Über- lappungen der Fangkreise besonders im Kreuzungsbereich führen. Schränkt man den Durchmesser des Fangkreises ein, be ^¬ steht aber die Gefahr, dass ein Fahrzeug den Fangkreis um ^¬ fährt und die Referenzposition als nicht passiert angesehen wird .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungs ^¬ gemäßes System bereitzustellen, welches eine einfache und si ^¬ chere Positionsbestimmung auch in einem innerstädtischen Straßennetz ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System der eingangs genannten Art, mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen. Demnach umfasst ein System zur Ermittlung von Verkehrsinformationen ein in einem Fahrzeug mitgeführtes Endgerät. Das Endgerät weist eine Posi ^¬ tionsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung einer Fahrzeugposition des Fahrzeugs in einem Straßennetz, eine Speichereinrichtung zur Speicherung von durch Ortskoordinaten definierten Referenzpositionen, und mit einer mit der Positionsbes- timmungseinrichtung und der Speichereinrichtung zusammenwirkenden Verarbeitungseinrichtung. Die Verarbeitungseinrichtung ist dazu eingerichtet, eine bestimmte Fahrzeugposition mit gespeicherten Referenzpositionen zu vergleichen, um festzustellen, ob das Fahrzeug eine der Referenzpositionen passiert hat. Erfindungsgemäß ist eine Referenzposition durch eine durch deren Ortskoordinaten verlaufende Fanglinie definiert. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet, festzu ^¬ stellen, ob das Fahrzeug eine Fanglinie traversiert hat, und eine festgestellte Fanglinientraversierung als Fahrzeugpassa ^¬ ge der durch die Fanglinie definierten Referenzposition zu werten. Durch die Abkehr der seit langem üblichen kreisflä- chenförmigen Toleranzbereiche von Referenzpositionen hin zu erfindungsgemäß linearen Toleranzbereichen ermöglicht eine klare Trennung und Erkennung auch von dicht benachbarten Referenzpunkten, wie sie in einem innerstädtischen Straßennetz, insbesondere in Kreuzungsbereichen, vorkommen. Hierdurch kann die Positionsbestimmung auch in solchen Straßennetzen mit größerer Erfassungssicherheit von Fahrzeugpassage an Refe ^¬ renzpositionen erfolgen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist die Fanglinie durch eine an der Referenzposition der Fahrbahn zugeordnete Referenzfahrtrichtung für Fahrzeuge definiert und verläuft quer zu dieser. Die Positionsbestimmungseinrichtung ist zur Bestimmung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgebildet. Die Verarbeitungseinrichtung ist dazu ausgebildet, eine bei einer festgestellten Fanglinientraver- sierung bestimmte Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit gespeicherten Referenzfahrtrichtungen zu vergleichen. Insbesondere bei sehr dicht liegenden Referenzpositionen dient der Vergleich der von der Positionsbestimmungseinrichtung gemessenen Fahrtrichtung, die sich aus der Richtung des vergangene Fahrzeug- Positionen verbindenden Polygonzuges ergibt, mit der gespei ^¬ cherten Referenzfahrtrichtung als zusätzliches Entscheidungs ^¬ kriterium für die Feststellung einer Fanglinientraversierung. Insbesondere kann trotz festgestellter Fanglinientraversie ^¬ rung durch ein Fahrzeug eine Passage der Referenzposition ausgeschlossen werden, wenn die Fanglinie vom Fahrzeug in einer stark von der Referenzfahrtrichtung abweichenden Fahrtrichtung überfahren wurde. Vorzugsweise verläuft die Fangli ^¬ nie senkrecht zur Referenzfahrrichtung. In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist die Fanglinie durch eine an der Referenzposition der Fahrbahn zugeordnete Fanglinienlänge definiert. Die Länge der Fanglinie kann an die Breite des Fahrstreifens, der Fahrbahn oder der Straße an jeder Referenzposition gesondert angepasst werden. Liegt die Referenzposition mittig im Straßenbauwerk, so können dessen Ortskoordinaten als Stützpunkt der Fanglinie verwendet werden, zu dessen beiden Seiten sich gleichlange Fanglinienabschnitte anschließen. Dann genügt es, als defi ^¬ nierendes Merkmal der Referenzposition die Fanglinienlänge abzuspeichern .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems umfasst das Endgerät eine mit der Verarbeitungsein ^¬ richtung zusammenwirkende Meldeeinrichtung, die dazu ausge ^¬ bildet ist, nach Feststellung einer Passage einer Referenzpo ^¬ sition durch das Fahrzeug eine die Ortskoordinaten, einen Passagezeitpunkt und ein Identifikationsdatum des Endgeräts aufweisende Meldung auszugeben. Meldungen werden nur, aber automatisch, erzeugt, wenn ein Fahrzeug eine Referenzposition passiert hat. Eine fortwährende Übermittlung von Fahrzeugpo ^¬ sitionen wird hierbei vermieden, kann aber in Sonderfällen zusätzlich durchgeführt werden. Die Meldungen können zur Wei- terverarbeitung an ein auf dem Endgerät ablaufendes Anwendungsprogramm übergeben werden. Alternativ können die Meldungen beispielsweise drahtlos an ein anderes Fahrzeuggerät oder direkt an eine zusätzliche Applikation im Endgerät zur Wei ^¬ terverarbeitung übergeben werden.

Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße System eine dem Straßennetz zugeordnete Verkehrszentrale zur Weiterverarbei ^¬ tung von Meldungen, wobei das Endgerät eine Kommunikations ^¬ einrichtung zur drahtlosen Übertragung ausgegebener Meldungen an die Verkehrszentrale aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems sind in der Speichereinrichtung gespeicherten Referenzpositionen Meldeattribute, umfassend Typ und/oder Adres- sat und/oder Inhalt und/oder Zyklus einer auszugebenden Meldung, zugeordnet. Vorzugsweise sind in einem erfindungsgemäßen System von der Verkehrszentrale aus mittels der Kommunikationseinrichtung in der Speichereinrichtung des Endgerätes Referenzpositionen hinzufügbar oder löschbar oder deren definierende Merkmale und Meldeattribute änderbar. So können Referenzpositionen dynamisch verändert werden, beispielsweise mit einer temporären Gültigkeit belegt werden.

In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsge- mäßen Systems ist die Verkehrszentrale als Mautzentrale zur

Erhebung von Straßennutzungsgebühren im Straßennetz ausgebildet, wobei gebührenpflichtigen Straßenabschnitten Referenzpositionen zugeordnet sind. Die Verkehrszentrale kann auch als Verkehrsmanagementzentrale zur Ermittlung von Reisezeiten im Straßennetz ausgebildet sein, wobei Endpunkten von Straßenabschnitten Referenzpositionen zugeordnet sind. Die Verkehrszentrale kann auch als Leitzentrale für Sonder ^¬ fahrzeuge, wie zum Beispiel Einsatzfahrzeuge oder Fahrzeuge des öffentlichen Personennahverkehrs, kurz ÖPNV, ausgebildet sein, um diese an lichtsignalgesteuerten Knotenpunkten des Straßennetzes zu priorisieren, wobei Zufahrten zu Knotenpunk- ten Referenzpositionen zugeordnet sind. Bei Passage von Refe ^¬ renzpunkten werden Freigabesignal-Anforderungen von Sonderfahrzeugen direkt vom Verkehrsrechner der Verkehrszentrale ausgelöst . Die Verkehrszentrale kann auch als Leitzentrale für ÖPNV-

Fahrzeuge zur Ansteuerung von Fahrgastinformationseinrichtungen ausgebildet sein, wobei Verbindungsstraßen zwischen Haltestellen der Fahrzeuge Referenzpositionen zugeordnet sind. Der Verkehrsrechner überträgt lediglich die voraussichtlichen Restfahrzeiten der ÖPNV-Fahrzeuge von Referenzpunkten bis zur nächsten Haltestelle. Ebenso können Meldungen von einer Verkehrszentrale zyklisch an die Endgeräte gesendet werden, die im Fahrzeug durch das Endgerät erst bei Überqueren einer Referenzposition angezeigt werden. Beispielsweise lassen sich auf diese Weise virtuelle Verkehrsschilder an vordefinierten Referenzpositionen anzeigen. Insofern ist die System auch zur Anzeige beziehungsweise Ausgabe von Verkehrsinformationen ausgebildet, insbesondere zur positionsabhängigen Ausgabe von Verkerhsinformationen . Weitere Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Systems ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen, in deren einziger Figur ein Straßenabschnitt mit einem erfindungsgemäß defi ^¬ nierten Referenzpunkt schematisch veranschaulicht ist.

Gemäß der Figur umfasst ein System zur Ermittlung von Verkehrsinformationen ein in einem Fahrzeug V mitgeführtes Endgerät 1 und eine dem vom Fahrzeug V benutzten Straßennetz zugeordnete Verkehrszentrale 2. Das Endgerät 1 weist eine Ein- richtung zur Bestimmung einer Fahrzeugposition P des Fahrzeugs V im Straßennetz, beispielsweise auf der dargestellten Fahrbahn S. Aus dem Verbindungsvektor zweier aufeinanderfolgend bestimmter Fahrzeugpositionen P ergibt sich eine Fahrtrichtung D des Fahrzeugs V.

Das Endgerät 1 weist eine Speichereinrichtung auf, in der Re ^¬ ferenzpositionen R von für eine Verkehrsinformation relevanten Punkten im Straßennetz hinterlegt sind. Die Referenzposi ^¬ tion R ist durch eine gerade Fanglinie L definiert, die durch die Ortskoordinaten der Referenzposition R und quer zur Fahrbahn S verläuft. Sie hat eine Fanglinienlänge LL, die beid ^¬ seitig über die Fahrbahn S hinausragt. Außerdem ist die Fang ^¬ linie L durch eine der Referenzposition R zugeordnete Referenzfahrtrichtung LD definiert, die eine durch die Verkehrs- führung an der Referenzposition R vorgegebene Bewegungsrichtung darstellt und beispielsweise senkrecht zur Fanglinie L steht . Mittels einer Verarbeitungseinrichtung wird festgestellt, ob das Fahrzeug V die Fanglinie L traversiert und unter welchem Traversierwinkel die Fanglinie L überfahren wurde. Hierzu werden die bestimmten Fahrzeugpositionen P mit Lage und Länge der Fanglinie L verglichen werden. Zusätzlich wird die Fahrtrichtung D bei der Fanglinientraverse mit der Referenzfahrt ^¬ richtung LD verglichen. Wird unter Einhaltung vorgebbarer Vergleichsgenauigkeiten festgestellt, dass die Fanglinie L in Referenzfahrtrichtung LD überquert wurde, stellt die Verar- beitungseinheit fest, dass das Fahrzeug V die Referenzpositi ^¬ on R passiert hat.

In diesem Fall gibt eine Meldeeinrichtung des Endgeräts 1 ei ^¬ ne Meldung M über Ortskoordinaten und Zeitpunkt der Fahrzeug- passage aus. Gegebenenfalls enthält die Meldung M noch ein Identifikationsdatum des Endgeräts 1, damit eine Serie von Meldungen M dem ausgebenden Endgerät 1 zugeordnet werden kann. Mittels einer Kommunikationseinrichtung des Endgeräts 1 wird die ausgegebene Meldung M drahtlos an die Verkehrszent- rale 2 zur Weiterverarbeitung übertagen. In der Speichereinrichtung können den Referenzpositionen R bestimmte Meldeattribute zugeordnet werden, wie etwa den Typ und/oder den Ad ^¬ ressaten und/oder den Inhalt und/oder den Zyklus einer auszugebenden Meldung M. Umgekehrt sind von der Verkehrszentrale 2 aus mittels der Kommunikationseinrichtung in der Speichereinrichtung des Endgerätes 1 Referenzpositionen R hinzufügbar oder löschbar oder deren definierende Merkmale und Meldeat ^¬ tribute änderbar. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, dass ohne Verwendung einer digitalen Straßenkarte mittels einer sehr einfach zu generierenden Definition eines Referenzobjektes eine Positionsbestimmung durch ein mobiles Endgerät 1 an vordefinierten Referenzpunkten R durchgeführt werden kann. Die Ausprägung als Fanglinie L kombiniert mit zugehöriger Re ^¬ ferenzfahrtrichtung LD und Fanglinienlänge LL ermöglicht eine im Vergleich zu bisherigen Verfahren genauere und sicherere Erkennung des Erreichens oder der Passage einer definierten Referenzposition P. Dabei muss die tatsächliche Ortskoordina ^¬ te der Referenzposition R nicht exakt erreicht werden. Anders als bei Fangkreisen mit einer ausgedehnten Kreisfläche ist die Referenzfahrtrichtung LD an einer Fanglinie L eindeutig. Die Fanglinienlänge LL kann den örtlichen Gegebenheiten ange- passt werden. Das Problem der Überschneidung von benachbarten Referenzobjekten ist bei Fanglinien im Vergleich zu Fangkreisen deutlich reduziert. Das Positionsermittlungsverfahren optimiert auch das zeitliche Verhalten im Endgerät 1 bei der Erkennung einer Referenzposition R. Durch die Verwendung von zusätzlichen Meldeattributen für Referenzpositionen R wird ein universell einsetzbares Verfahren beschrieben, das sowohl für eine Anwendung in einer Verkehrszentrale 2 als auch im selben oder einem weiteren mobilen Endgerät geeignet ist.