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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Navigationsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Navigationsvorrichtung.
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Aus der
DE 10 2011 080 758 A1 sind ein Verfahren zum Betrieb einer Navigationsvorrichtung sowie eine Navigationsvorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens bekannt. Eine Route zur Erreichung eines gewünschten Zielorts wird in Abhängigkeit eines prognostizierten Energieverbrauchs auf der Route ermittelt und ausgewählt. Hierbei wird eine Straßenkreuzungscharakteristik in Abhängigkeit von Straßentypen von sich kreuzenden Straßen und Verkehrszeichen an der jeweiligen Straßenkreuzung und einem Vorhandensein einer Ampel an der jeweiligen Straßenkreuzung ermittelt. Es wird dabei in Abhängigkeit eines Zusammenspiels der unterschiedlichen Straßentypen, wie beispielsweise Hauptstraße, Nebenstraße oder dergleichen abgeschätzt, welche Geschwindigkeitsänderung an der jeweiligen Straßenkreuzung mit hoher Wahrscheinlichkeit eintreten wird. Hierbei werden auch durch die jeweiligen Verkehrszeichen und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Ampel hervorgerufene Geschwindigkeitsänderungen ermittelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Navigationsvorrichtung und eine verbesserte Navigationsvorrichtung anzugeben.
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Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Navigationsvorrichtung durch die im Anspruch 8 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In einem Verfahren zum Betrieb einer Navigationsvorrichtung wird in Abhängigkeit von Infrastrukturdaten eines zu durchfahrenden Gebiets mindestens eine Route ermittelt.
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Erfindungsgemäß werden für die mindestens eine Route eine Gesamtwegstrecke und eine für das Zurücklegen der Gesamtwegstrecke erforderliche Gesamtzeitdauer berechnet, wobei die Gesamtzeitdauer in Abhängigkeit infrastrukturbedingter Streckenmerkmale und diesen zugeordneter Zeitzuschläge und/oder Zeitabschläge ermittelt wird.
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Mittels des Verfahrens ist eine Routenberechung mit einer zuverlässigen Bestimmung der Gesamtzeitdauer möglich. Insbesondere werden dadurch häufige Aktualisierungen der Route bzw. ein häufiges Anbieten von Alternativrouten bei dynamischen Änderungen eines Verkehrsgeschehens vermieden, da mittels des Verfahrens die vorhandene Dynamik des Verkehrsgeschehens eindeutig und zeitlich stabil interpretiert wird. Die Erzeugung der Routen, insbesondere von Alternativrouten bei Vorliegen einer vorausliegenden Verkehrsstörung, unter Berücksichtigung der infrastrukturbedingten Streckenmerkmale und der diesen zugeordneten Zeitzuschläge schafft weiterhin die Möglichkeit, für einen Nutzer eine stabile und nutzerorientierte Routenberechnung zu realisieren.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt:
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1 schematisch ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung.
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In der einzigen 1 ist ein Blockschaltbild eines möglichen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung 1 dargestellt, wobei die Navigationsvorrichtung 1 beispielsweise für eine Verwendung innerhalb eines nicht gezeigten Fahrzeugs vorgesehen ist.
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Die Navigationsvorrichtung 1 umfasst eine Recheneinheit 2 zur Ermittlung einer Route R für eine Zielführung eines Nutzers zu einem gewünschten Zielort und einen ersten Empfänger 3 zum Empfang von Signalen eines Navigationssatellitensystems, insbesondere von GPS-Signalen (englisch: GPS = Differential Global Positioning System). Ferner umfasst die Navigationsvorrichtung 1 einen zweiten Empfänger 4 zum Empfang dynamischer Verkehrsinformationen.
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Die Ermittlung der Route R erfolgt in Abhängigkeit von Infrastrukturdaten eines zu durchfahrenden Gebiets und in Abhängigkeit der dynamischen Verkehrsinformationen in der Art, dass für einen Nutzer eine Route mit einer möglichst kleinen Gesamtwegstrecke und mit einer für das Zurücklegen der Gesamtwegstrecke möglichst kleinen erforderlichen Gesamtzeitdauer ermittelt wird. Die Route R und zu dieser erzeugte Fahranweisungen werden optisch und/oder akustisch mittels einer Ausgabevorrichtung 5 an den Nutzer ausgegeben.
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Es ist allgemein bekannt, dass aufgrund der Verfügbarkeit von dynamischen und flächendeckenden Verkehrsinformationen in sehr kurzen und hochaktuellen Zeitintervallen mittels bekannter, nicht näher dargestellter Navigationsvorrichtungen eine sehr häufige und aus Nutzersicht sehr schnelle Aktualisierung einer dynamischen Route R erfolgt. Dies ist insbesondere in engmaschigen städtischen Netzen der Fall, da hier im Gegensatz zu einem grobmaschigen Autobahn- und Fernstraßen-Netz häufig eine Vielzahl alternativer Routen R, im Folgenden als Alternativrouten AR bezeichnet, möglich ist. Aufgrund von sich sehr schnell ändernden Verkehrslagen kann es somit insbesondere auf einer Straßenkategorie, welche durch einen städtischen Bereich verläuft, zur Ermittlung einer Vielzahl von Alternativrouten AR kommen.
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Da es für einen Nutzer komfortabler ist, eine stabile und eindeutige Routenempfehlung ohne häufige Ausgaben einer Vielzahl von Alternativroute AR zu erhalten, wird die Gesamtzeitdauer zur Erreichung des gewünschten Zielorts sowohl bei einer ursprünglichen Ermittlung einer Route R als auch bei Vorliegen einer vorausliegenden Verkehrsstörung während einer aktiven Zielführung bei der Ermittlung einer Alternativroute AR in Abhängigkeit infrastrukturbedingter Streckenmerkmale und diesen zugeordneter Zeitzuschläge ermittelt.
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Dabei wird die Gesamtzeitdauer insbesondere aus einer fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Zeitdauer und einer infrastrukturbedingten Zeitdauer ermittelt. Die fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Zeitdauer gibt hierbei an, wie viel Zeit das Fahrzeug zum Zurücklegen der Route R oder Alternativroute AR benötigt, wenn es nicht zu infrastrukturbedingten Wartezeiten und/oder Abbremsungen kommt. Derartige infrastrukturbedingte Wartezeiten und/oder Abbremsungen können beispielsweise aus Wartephasen des Fahrzeugs vor Ampeln, in Abbiegerspuren beim Warten auf eine Durchfahrt von vorrangigem Gegenverkehr oder in Abbiegespuren beim Abbremsen aufgrund von vorausfahrendem Verkehr resultieren. Diese infrastrukturbedingten Wartezeiten und/oder Abbremsungen werden in der infrastrukturbedingten Zeitdauer berücksichtigt.
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Zur Ermittlung der infrastrukturbedingten Zeitdauer werden auf den jeweils ermittelten Routen R und/oder Alternativrouten AR vorhandene infrastrukturbedingte Streckenmerkmale identifiziert und anhand diesen zugeordneter Bewertungsfaktoren bewertet. In Abhängigkeit der erfolgten Bewertung eines jeweiligen Streckenmerkmals wird ein Zeitzuschlag oder ein Zeitabschlag in die Berechnung der infrastrukturbedingten Zeitdauer übernommen.
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Beispielsweise wird hierbei zusätzlich zu einer mittels der Recheneinheit 2 unter Berücksichtigung der mittels des Empfängers 4 empfangenen dynamischen Verkehrsinformationen ermittelten Reisezeit auf Wegstrecken innerhalb einer Stadt eine jeweilige Verkehrsregelung auf den Routen R und/oder den Alternativrouten AR mit zusätzlicher Reisezeit, d. h. mit einem Zeitzuschlag, angenommen. Dieser Zeitzuschlag beträgt beispielsweise bei einer Einfahrt aus einer Nebenstraße mit einer Rechts-vor-Links-Vorfahrtsregelung 10 Sekunden, bei einem Linksabbiegevorgang auf einer Route R oder Alternativroute AR 15 Sekunden und 30 Sekunden bei einem Vorhandensein von Lichtsignalanlagen. Beispielsweise werden weiterhin Routen R und Alternativrouten AR, welche durch Einbahnstraßen und enge Altstadtstraßen von beispielsweise weniger als 3 Meter Breite führen, mit Zeitzuschlägen von jeweils 10 Sekunden belegt. Insbesondere werden alle Arten von anhand der jeweiligen Infrastruktur hervorgerufenen Beeinträchtigungen einer Stadt, aber auch anderer außerstädtischer Gebiete, in Abhängigkeit einer aktuellen Verkehrsbelastung mit einem verkehrsabhängigen Zeitzuschlag belegt.
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Bei der Ermittlung des Zeitabschlags wird beispielsweise eine Anzahl von Fahrspuren auf städtischen Straßen berücksichtigt, indem beispielsweise eine Nutzung einer mehrspurigen Stadtstraße mit einem Zeitabschlag belegt wird, da hier eine Wahrscheinlichkeit einer Beeinträchtigung der Fahrt des Fahrzeugs aufgrund von Park- und Anhaltevorgängen anderer Verkehrsteilnehmer geringer als auf einspurigen Stadtstraßen ist. Auch eine Geradeausfahrt zwischen zwei hintereinanderliegenden Routenabschnitten kann zu einem Zeitabschlag von beispielsweise 5 Sekunden führen.
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Somit werden die Art und Weise der dynamischen Routenberechnung an die jeweilige Infrastruktur, das heißt eine Kategorie einer jeweils auf der Route R oder Alternativroute AR befahrenen Straße, beispielsweise in einem städtischen Straßennetz oder Autobahnnetz, und eines Anteils der Befahrung der Straße an der Route R oder Alternativroute AR angepasst.
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Bei der Auswahl der jeweils zu befahrenen Route R oder Alternativroute AR aus einer Mehrzahl möglicher Routen R und Alternativrouten AR werden, wie bereits erläutert, die Gesamtwegstrecke und die Gesamtzeitdauer berücksichtigt. Jedoch muss der Zeitvorteil einer Route R oder Alternativroute AR in einem engmaschigen städtischen Gebiet einen parametrierbaren Prozentwert höher sein als eine Zeitvorteil einer Route R oder Alternativroute AR in einem Autobahnnetz, damit die städtische Route R oder Alternativroute AR der über die Autobahn führenden Route R oder Alternativroute AR vorgezogen, empfohlen und/oder ausgewählt wird.
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Weiterhin erfolgt die Ermittlung und Auswahl von Routen R und Alternativrouten AR in der Art, dass bei mehreren möglichen Routen R oder Alternativrouten AR eine gegenüber einer anderen Route R oder Alternativroute AR vergrößerte Wegstrecke prozentual innerhalb eines städtischen Gebiets geringer sein darf als auf einer Autobahnroute.
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Das heißt, es wird für eine Mehrzahl von Routen R und Alternativrouten AR ein Verhältnis zwischen der Gesamtwegstrecke und der Gesamtzeitdauer ermittelt und in Abhängigkeit des ermittelten Verhältnisses wird die entsprechende Route R oder Alternativroute AR ausgewählt. Dabei wird die Route R oder Alternativroute AR dann vorgeschlagen, wenn ein Verhältnis zwischen einer durch Befahrung der Route R oder Alternativroute AR hervorgerufenen Zeitersparnis und einer Mehrwegstrecke innerhalb eines vorgegebenen Sollwertbereichs liegt. Dieser Sollwertbereich wird in Abhängigkeit der Kategorie der jeweils auf der Route R oder Alternativroute AR befahrenden Straße und des Anteils der Befahrung der Straße an der Alternativroute AR vorgegeben.
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Wird beispielsweise auf einer über eine Autobahn führenden Alternativroute AR ein 10%iger Zeitvorteil bei einem 6% längeren Weg gegenüber einer befahrenen und durch ein Verkehrshindernis beeinträchtigten Route R erlaubt, wird eine durch einen städtischen Bereich führende Alternativroute AR nur dann ausgewählt, wenn der Zeitvorteil 20% beträgt und der Weg maximal um 3% länger ist.
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Zur Routenberechnung und zur Berücksichtigung der infrastrukturabhängigen Zeitzu- und -abschläge erforderliche parametrierbare Werte sind hierbei innerhalb der Navigationsvorrichtung 1 hinterlegt und/oder mittels eines so genannten Vehicle-Backends an die Navigationsvorrichtung 1 übertragbar und aktualisierbar. Somit kann eine Dynamik der Routenberechnung an kundenspezifische Forderungen angepasst werden. Unter einem Vehicle-Backend wird dabei eine zentrale fahrzeugexterne Datenverarbeitungseinheit und/oder -speichereinheit verstanden, von welcher mittels geeigneter Datenübertragungsvorrichtungen die entsprechenden Daten an das Fahrzeug übertragbar sind.
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Die parametrierbaren Werte sind in einer möglichen Ausgestaltung zeitabhängig ausgebildet, so dass die Ermittlung der infrastrukturabhängen Zeitdauer und des entsprechenden Zeitzuschlags oder Zeitabschlags tageszeitabhängig und somit verkehrsbelastungsabhängig durchgeführt werden. Bei geringem oder keinem Verkehr ist beispielsweise eine enge Altstadtstraße kein Hindernis, jedoch bei hohem Verkehrsaufkommen. Hierbei kann ein Maximalwert für die Zeitzu- und -abschläge festgelegt sein.
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Dabei können die zeit- und verkehrsbelastungsabhängigen Zeitzu- und -abschläge sowohl in innerstädtischen als auch außerstätischen Gebieten auf einem Vehicle-Backend und/oder bei einem Verkehrsdienstanbieter überwacht, gespeichert und verwaltet werden, wobei Veränderungen der verkehrsabhängigen Zeitzu- und -abschläge anhand von Messwerten mehrerer Fahrzeuge in einem entsprechenden Gebiet, beispielsweise einer Fahrzeugflotte, adaptiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Navigationsvorrichtung
- 2
- Recheneinheit
- 3
- erster Empfänger
- 4
- zweiter Empfänger
- 5
- Ausgabevorrichtung
- AR
- Alternativroute
- R
- Route
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011080758 A1 [0002]