DE102017215210A1

DE102017215210A1 - Routenbestimmung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017215210A1
Application number: DE102017215210.9A
Authority: DE
Inventors: Gordon Isaac; Hubert Scholz; Martin Sedlmayr
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2019-02-28
Also published as: WO2019042595A1

Abstract

Ein Verfahren zur Routenplanung eines Kraftfahrzeugs umfasst Schritte des Bestimmens einer ersten Route zwischen einer vorbestimmten Startposition und einer vorbestimmten Zielposition; des Bestimmens einer voraussichtlichen Reisezeit auf der ersten Route und einer vorbestimmten maximalen Reisezeit; des Prüfens, ob die voraussichtliche Reisezeit geringer als die maximale Reisezeit ist; und wenn das der Fall ist, des Bestimmens einer zweiten Route mit wenigstens einem Streckenabschnitt, welchem ein vorbestimmtes Attribut zugeordnet ist, wobei eine voraussichtliche Reisezeit auf der zweiten Route die vorbestimmte maximale Reisezeit nicht überschreitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zielführung eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung die Bestimmung einer Route für das Kraftfahrzeug.
An Bord eines Kraftfahrzeugs ist ein Navigationssystem angeordnet, das einem Fahrer hilft, eine Zielführung von einer aktuellen Position zu einer gewünschten Zielposition durchzuführen. Zur Bestimmung einer Route zur Zielposition kann der Fahrer gewisse Bedingungen oder Vorlieben angeben, etwa ob Autobahnen oder Mautstraßen gemieden werden sollen und ob die Route bezüglich der Reisezeit oder der Fahrstrecke optimiert werden soll. Die bestimmte Route kann in Abhängigkeit von dynamischen Parametern wie einem Verkehrsaufkommen auf einem Straßenabschnitt gewählt oder erforderlichenfalls während der Fahrt aktualisiert werden.
US 2004 0 049 339 A1 schlägt vor, Routenparameter einzelner Straßenabschnitte in einem Kartenspeicher abzulegen und eine Routenplanung in Abhängigkeit der abgespeicherten Routenparameter durchzuführen.
Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Technik zur flexiblen Routenplanung bereitzustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
Nach einem ersten Aspekt umfasst ein Verfahren zur Routenplanung eines Kraftfahrzeugs Schritte des Bestimmens einer ersten Route zwischen einer vorbestimmten Startposition und einer vorbestimmten Zielposition; des Bestimmens einer voraussichtlichen Reisezeit auf der ersten Route und einer vorbestimmten maximalen Reisezeit; des Prüfens, ob die voraussichtliche Reisezeit geringer als die maximale Reisezeit ist; und wenn das der Fall ist, des Bestimmens einer zweiten Route mit wenigstens einem Streckenabschnitt, welchem ein vorbestimmtes Attribut zugeordnet ist, wobei eine voraussichtliche Reisezeit auf der zweiten Route die vorbestimmte maximale Reisezeit nicht übersch reitet.
Die zweite Route kann die zur Verfügung stehende maximale Reisezeit besser ausnutzen, wobei die zweite Route vorteilhaft einen aufgrund des Attributs reizvollen Streckenabschnitt umfasst. Insassen des Kraftfahrzeugs können so auf einer verbessert als angenehm, sinnvoll oder sonstwie beim Bereisen als positiv empfundenen zweiten Route befördert werden.
Die zweite Route kann insbesondere so bestimmt werden, dass ein kumulierter Attributswert über Streckenabschnitte der zweiten Route maximiert ist. Der Attributswert kann alternativ binär angegeben sein, sodass ein auf einen reizvollen Streckenabschnitt hinweisendes Attribut entweder gegeben oder nicht gegeben ist, oder graduell, sodass die Stärke des Reizes gewichtet ist. Beispielsweise kann eine numerische Skala, etwa zwischen 0 und 9 angegeben sein, wobei 0 einem nicht reizvollen und 9 einem sehr reizvollen Streckenabschnitt entsprechen kann. Optional kann der Attributswert auch mit der Länge oder voraussichtlichen Reisezeit eines Streckenabschnitts gewichtet sein, sodass von zwei Streckenabschnitten mit dem gleichen Attributswert der längere bevorzugt von der zweiten Route umfasst wird. In noch einer Ausführungsform ist der zugeordnete Attributswert bereits über die Länge des Streckenabschnitts gewichtet, sodass zwei Streckenabschnitte verbessert unmittelbar miteinander vergleichbar sind. Der kumulierte Attributswert einer Route kann die Summe der Werte der Attribute aller umfassten Streckenabschnitte umfassen.
In einer Ausführungsform ist nur ein Attribut vorgesehen, welches beispielsweise eine Bequemlichkeit beim Befahren eines zugeordneten Streckenabschnitts anzeigt. Das Attribut kann aus mehreren Teilen gebildet sein, etwa einem Verkehrsfluss oder einem szenischen Erlebniseffekt. In einer weiteren Ausführungsform sind in den Streckenabschnitten unterschiedliche Attribute vorgesehen, von denen eines oder eine Kombination aus mehreren durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs vorbestimmbar ist. Die Route kann dann bezüglich dem ausgewählten Attribut oder der Kombination optimiert werden. Die Kombination kann insbesondere in Form einer gewichteten Summe angegeben werden. Es kann auch Attribute geben, die nur bei einer Teilmenge der Streckenabschnitte vorgesehen sind.
Beispielsweise kann vom Fahrer eine beschleunigungs- oder kurvenarme Fahrt gewählt werden, wenn sich an Bord eine schlafende oder kranke Person befindet. Wünscht der Fahrer eine hohe Fahrgeschwindigkeit, so kann die Route bevorzugt einen Streckenabschnitt mit hoher zulässiger Fahrgeschwindigkeit umfassen. Legt der Fahrer Wert auf einen hohen kulturellen Erlebniswert, so kann die Route vermehrt Sehenswürdigkeiten enthalten. Möchte der Fahrer seinen Wagen möglichst aktiv bewegen, so kann eine Route mit vielen Kurven, stark unterschiedlichen realisierbaren Fahrgeschwindigkeiten oder vielen Steigungen oder Gefällen bestimmt werden. Die Bestimmung der zweiten Route erfolgt bevorzugt nicht mit Hinblick auf eine möglichst kurze Reisezeit oder eine möglichst kurze Routenlänge, sondern auf eine möglichst als angenehm empfundene Beförderung. In einer Ausführungsform können auch Streckenabschnitte, die das Attribut umfassen, und solche die es nicht umfassen miteinander gemischt werden, sodass die erstgenannten für die angenehme und die letztgenannten für die zügige Beförderung jeweils getrennt optimiert werden könne. Durch das Beachten der Rahmenbedingung der maximal zur Verfügung stehenden Reisezeit kann die Route trotzdem einer Beförderung dienen und nicht als reine Spaßfahrt konzipiert werden, deren Reisezeit und/oder Ziel unwichtig sein können.
Das Attribut kann beispielsweise wenigstens eines von einer Kurvigkeit, einer Bergigkeit, einer Bewertung einer Person oder einer Gruppe, einer relativen Verkehrsbelastung oder einer maximalen oder durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit umfassen. Andere Attribute sind ebenfalls möglich, beispielsweise kann ein vorbestimmtes Geschwindigkeitsprofil möglichst eingehalten werden. Zusätzlich kann eine voraussichtliche Fahrzeit auf dem Streckenabschnitt als Attribut hinterlegt sein. Die Bewertung eines Streckenabschnitts kann beispielsweise von einer Gemeinschaft bestimmt sein, die sich über Streckenabschnitte oder Routen austauscht, um als besonders angenehm oder passend empfundene Routen auszuzeichnen. Eine solche soziale Gruppe wird auch als Community bezeichnet. Ein Fahrer kann somit eine oder mehrere Präferenzen angeben, die mit technisch objektiven und überprüfbaren Attributen der Streckenabschnitte verglichen werden können. Die Planung der zweiten Route kann so verbessert an die Vorstellungen des Fahrers angepasst werden.
Das Attribut eines Streckenabschnitts kann in Abhängigkeit einer dynamischen Information gebildet oder verändert werden. Beispielsweise kann die Fahrzeit in Abhängigkeit einer Verkehrssituation oder ein szenischer Erlebniswert nach einem herrschenden Wetter, einer geltenden Jahreszeit oder aktuellen Sichtverhältnissen bestimmt werden. Aktuelle Streckenbedingungen können so eine verbesserte Grundlage für die Routenplanung bilden.
Die voraussichtliche Reisezeit auf der zweiten Route kann dynamisch bestimmt werden und eine Länge des wenigstens einen Streckenabschnitts, der bevorzugt das Attribut trägt, kann dynamisch angepasst werden, wenn sich die bestimmte voraussichtliche Reisezeit ändert. So kann verbessert verhindert werden, dass die maximale Reisezeit aufgrund des Befahrens eines mit dem Attribut ausgezeichneten Streckenabschnitt überschritten wird. Sollte sich während des Befahrens der zweiten Route zeigen, dass das Einhalten der maximalen Reisezeit in Gefahr ist, so kann die Länge des ausgezeichneten Streckenabschnitts bis auf null gesenkt werden, sodass nur noch Streckenabschnitte befahren werden, die das Attribut nicht tragen. Dadurch kann der Rest der zweiten Route verbessert bezüglich einer möglichst kurzen Reisezeit optimiert sein. Die Optimierung bezüglich des Attributswerts kann dabei graduell bis auf null gesenkt werden.
Die zweite Route kann derart bestimmt werden, dass das Attribut über die Länge der zweiten Route in Abhängigkeit einer fahrergesteuerten Vorgabe eher punktuell oder eher gleichmäßig verteilt ist. Anders ausgedrückt kann beispielsweise durch einen Fahrer angegeben werden, ob eine Maximierung der Summe der Attributswerte im Vordergrund steht, oder ob bzw. in welchem Maß die Attributswerte gleichmäßiger über die Länge der Route verteilt sein sollen. An Stelle der Längerer zweiten Route kann hierbei auch die voraussichtliche Fahrzeit verwendet werden. Soll nur die Attributssumme, also ein beispielsweise über die Länge der zweiten Route kumulierter Attributswert, maximiert werden, kann beispielsweise ein großer Teil der Route die gewünschte Vorgabe nur mäßig erfüllen, während ein kleiner Teil bezüglich der Vorgabe hervorragend ist. Soll hingegen bei der Routenbestimmung auch auf eine gewisse Gleichverteilung von Streckenabschnitten mit dem Attribut geachtet werden, so können die einzelnen Streckenabschnitte, bezogen auf ihre Längen, vom durchschnittlichen Attributswert der Route nur wenig abweichen. Das bevorzugte Maß der zulässigen Abweichung kann beispielsweise als empirische Standardabweichung oder Stichprobenstreuung angegeben sein.
Es können mehrere zweite Routen bestimmt werden, die bezüglich des Attributs bzw. der Anzahl und/oder Länge von Streckenabschnitten mit dem vorbestimmten Attribut unterschiedlich stark optimiert sind. Anders ausgedrückt kann eine Optimierung der zweiten Route sowohl bezüglich eines klassischen Optimierungsziels wie einer kurzen Reisezeit, als auch bezüglich des hier vorgeschlagenen Attributs durchgeführt werden. Der Fahrer kann zwischen zweiten Routen mit unterschiedlichen Gewichtungen der beiden Optimierungen auswählen oder die Gewichtung durch eine Eingabe oder Auswahl beeinflussen, um die Bestimmung der zweiten Route zu steuern. Zur Erleichterung der Auswahl des Fahrers können auch begleitende Umstände der bestimmten zweiten Routen wie die Reisezeiten, die Längen oder ein Maß für die Gleichverteilung der Attributswerte über die Länge der Strecke jeweils angegeben werden. Ist beispielsweise im Rahmen einer zur Verfügung stehenden maximalen Reisezeit keine für den Fahrer ausreichend reizvolle Route bestimmbar, so kann er sich auch für eine zügige Beförderung auf der ersten Route entscheiden.
Zur Beurteilung des Fahrers können Verteilungen des Attributs über die Längen der Routen bereitgestellt werden. Insbesondere kann für jede Route eine graphische Repräsentation der Verteilung über die Länge dargestellt werden. Die Entscheidungsgrundlage für den Fahrer kann so entscheidend verbessert werden. Die neue Route kann auch derart bestimmt werden, dass sie an eine vorbestimmte Verteilung angepasst ist, falls möglich.
Die Routenbestimmung kann auch automatisiert werden. Beispielsweise kann ein Vorschlag für eine Route ausgegeben werden, wenn die zur Bestimmung erforderlichen Parameter bekannt sind. In einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Eintrag in einem Kalender des Fahrers erfasst und die maximale Reisezeit aus der Differenz der Beginnzeit des Eintrags und einer Abfahrtszeit gebildet. Die Abfahrtszeit kann der aktuellen Zeit entsprechen, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug bereits unterwegs ist. Als Startposition für die Routenplanung kann dabei eine aktuelle Position und als Zielposition die eines dem Kalendereintrag zugeordneten Orts verwendet werden. Die Zielposition kann auch aufgrund einer fahrergesteuerten Eingabe erfasst werden. In einer weiteren Ausführungsform können aufgrund einer ersten Route, die insbesondere auf bekannte Weise beispielsweise bezüglich einer Reisezeit oder einer Fahrstrecke optimiert ist, eine oder mehrere zweite Routen bestimmt werden, die jeweils eine längere voraussichtliche Reisezeit aufweisen können, aber bezüglich des Attributs höher optimiert sind. Der Fahrer kann dann entscheiden, ob er die höhere Optimierung einer rascheren Beförderung vorziehen möchte oder nicht.
Bevorzugt nach dem Befahren kann eine Bewertung eines Streckenabschnitts durch den Fahrer erfasst und als Attribut des Streckenabschnitts abgespeichert werden. Es kann auch eine Bewertung der Route erfasst und abgespeichert werden. Die Bewertungen können an eine externe Stelle übermittelt werden, wo sie mit Bewertungen anderer Fahrer abgeglichen werden können. Die Planung einer weiteren Route kann dann in Abhängigkeit einer solchen Bewertung erfolgen.
Insbesondere kann ein Attribut eines Streckenabschnitts auf der Basis einer Vielzahl von Bewertungen von Fahrern weiterer Kraftfahrzeuge angepasst werden. Die Bewertung kann so verbessert eine Summe von Erfahrungen anderer Fahrer widerspiegeln, sodass eine verbesserte Routenbestimmung ermöglicht sein kann.
In einer Variante kann eine geographische Karte für ein vorbestimmtes Gebiet mit Informationen angereichert werden, welche die Auswahl einer Route oder eines Streckenabschnitts in Abhängigkeit des genannten Attributs oder der Kombination von Attributen erlaubt. Dazu kann ein Attributswert beispielsweise als Farbe dargestellt werden, in der ein zugeordneter Streckenabschnitt eingefärbt werden kann. Anderen Visualisierungen sind ebenfalls möglich. Der Fahrer kann dann in Abhängigkeit der Kartendarstellung eine bevorzugte Route oder einen bevorzugten Streckenabschnitt selbst auswählen.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst eine Navigationsvorrichtung zur Zielführung eines Kraftfahrzeugs folgende Elemente: einen Kartenspeicher zur Ablage von geographischen Streckenabschnitten und den Streckenabschnitten zugeordneten Attributen; eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine erste Route zur Zielführung des Kraftfahrzeugs von einer vorbestimmten Startposition zu einer vorbestimmten Zielposition zu bestimmen; und eine Ausgabevorrichtung zur Ausgabe von Navigationshinweisen, um die Route zu befahren. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, zu bestimmen ob eine voraussichtliche Reisezeit auf der ersten Route kleiner als eine vorbestimmte maximale Reisezeit ist, und wenn das der Fall ist, eine zweite Route derart zu bestimmen, dass sie wenigstens einen Streckenabschnitt umfasst, dem ein vorbestimmtes Attribut zugeordnet ist, wobei eine voraussichtliche Reisezeit auf der zweiten Route die vorbestimmte maximale Reisezeit nicht übersteigt.
Die Navigationsvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, das hierin beschriebene Verfahren zur Routenbestimmung teilweise oder ganz durchzuführen. Dazu kann insbesondere die Verarbeitungseinrichtung einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen. Das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Vorzüge oder Merkmale des Verfahrens können auch für die Navigationsvorrichtung gelten und umgekehrt.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung umfasst ein Kraftfahrzeug eine hierin beschriebene Navigationsvorrichtung.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:

1 ein System,
2 beispielhafte Darstellungen von Attributen zweier exemplarischer Routen,
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Routenbestimmung für ein Kraftfahrzeug, und 4 ein Ablaufdiagramm eines weiteren Verfahrens

1 zeigt ein System 100 mit einem Kraftfahrzeug 105, in dem eine Navigationsvorrichtung 110 angebracht ist. Die Navigationsvorrichtung 110 kann fest in das Kraftfahrzeug 105 eingebaut oder als mobiles Gerät ausgeführt sein. Das dargestellte Kraftfahrzeug 105 ist als Personenkraftwagen dargestellt, die hierin vorgeschlagene Technik kann jedoch auch an jedem anderen Kraftfahrzeug durchgeführt werden, beispielsweise einem Motorrad, einem Bus oder einem Lastkraftwagen.
Die Navigationsvorrichtung 110 umfasst bevorzugt eine Verarbeitungseinrichtung 115, einen Kartenspeicher 120 und eine Ausgabevorrichtung 125, die auch als Eingabevorrichtung verwendbar sein kann. Die Ausgabevorrichtung 125 ermöglicht bevorzugt eine optische, insbesondere graphische, und/oder akustische Ausgabe. Die Eingabe kann mittels Tasten oder mittels eines Touchscreens erfolgen, der zur optischen Ausgabe bereitsteht. Bevorzugt ist noch eine Positioniereinrichtung 130, insbesondere mit einem Empfänger eines satellitengestützten Navigationssystems, zur Bestimmung einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 105 vorgesehen. Optional kann ferner eine Schnittstelle 135 vorgesehen sein, die zur drahtlosen Kommunikation mit einem Netzwerk 140 eingerichtet ist, vorgesehen sein. Über das Netzwerk 140 kann insbesondere ein Datenaustausch mit einer zentralen Stelle 145 durchgeführt werden, die beispielsweise als Server oder abstrahiert als Cloud-Dienst realisiert sein kann.
Die Navigationsvorrichtung 110 ist dazu eingerichtet, eine Route zwischen einer Startposition und einer Zielposition zu bestimmen. Dabei kann die Route bezüglich eines Attributs optimiert sein, das einzelnen Streckenabschnitten der Route jeweils zugeordnet sein können. Streckenabschnitte eines vorbestimmten geographischen Gebiets sind bevorzugt im Kartenspeicher 120 abgelegt. Es wird vorgeschlagen, die Route zusätzlich so zu bestimmen, dass eine Reisezeit, die zum Befahren der Route mit dem Kraftfahrzeug 105 voraussichtlich erforderlich ist, einer vorbestimmten maximalen Reisezeit möglichst nahe kommt. Die maximale Reisezeit ist dabei länger als die Reisezeit der schnellsten Route, sodass der zeitliche Unterschied zwischen der kürzest möglichen Reisezeit und der maximalen Reisezeit darin investiert werden kann, die Route bezüglich eines Attributs zu optimieren, das insbesondere von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 105 vorgegeben werden kann. Der Fahrer kann seine persönlichen Vorlieben für das Befahren der Route ausdrücken und so die Fahrt selbst für ihn so angenehm wie möglich gestalten. Insbesondere kann die Vorgabe einen Fahrspaß für den Fahrer kennzeichnen, sodass dieser die Beförderung auf der Route mit einer maximierten Freude am Fahren kombinieren kann.
2 zeigt beispielhafte Darstellungen einer ersten Route 205 und einer zweiten Route 210. In vertikaler Richtung ist ein Attributwert angetragen, in horizontaler Richtung eine Strecke. In einer anderen Ausführungsform kann an Stelle der Strecke auch eine Reisezeit verwendet werden. Beide Routen 205, 210 beginnen am gleichen Startpunkt 215 und enden am gleichen Zielpunkt 220. Jede Route 205, 210 ist aus einer Anzahl Streckenabschnitte 225 zusammengesetzt, denen jeweils eine Länge (in horizontaler Richtung) und bevorzugt eines oder mehrere Attribute (in vertikaler Richtung) zugeordnet sind. In der vorliegenden Darstellung sind jedem Streckenabschnitt ein erstes Attribut 230 und ein zweites Attribut 235 zugeordnet. Die Attribute 230, 235 können jeweils einen physischen Vorzug des jeweiligen Streckenabschnitts 225 bei dessen Befahren betreffen und beispielsweise eine Kurvigkeit, eine Bergigkeit, eine befahrbare Geschwindigkeit, einen szenischen Erlebnisfaktor oder eine am Streckenabschnitt 225 gelegene Sehenswürdigkeit betreffen. Bevorzugt ist der Attributswert umso größer, je positiver der Streckenabschnitt 225 nach dem jeweiligen Attribut empfunden oder beurteilt werden kann. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform betrifft eines der Attribute 230, 235 eine Bewertung einer Person, beispielsweise des Fahrers des Kraftfahrzeugs 105, eines anderen Fahrers oder einen Wert, der aus Bewertungen einer Vielzahl Personen gebildet worden ist. Ein solcher Wert kann insbesondere von der zentralen Stelle 145 bezogen werden, die solche Bewertungen verwaltet.
An den Routen 205, 210 ist jeweils ein durchschnittlicher Attributswert 240 in Form einer Linie angedeutet. Ein durchschnittlicher Attributswert 240 kann auf beliebige Weise, insbesondere jedoch als arithmetisches Mittel der Attributswerte der einzelnen Streckenabschnitte 225 über die jeweilige Länge bestimmt werden. Dabei kann eines der Attribute 230, 235 betrachtet werden oder eine insbesondere gewichtete Kombination mehrerer Attribute 230, 235. Nicht jeder Streckenabschnitt 225 muss bezüglich jedes Attributs 230, 235 klassifiziert sein; fehlende Attribute 230, 235 können auch geschätzt werden oder der betreffende Streckenabschnitt 225 wird bei der Bestimmung nicht berücksichtigt.
Außer dem durchschnittlichen Attributswert 240 kann auch ein kumulierter Attributswert 245 der Route 205, 210 bestimmt werden, der bevorzugt den über die Länge der Route 205, 210 integrierten Attributswert des gewählten Attributs 230, 235 bzw. der gewählten Kombination der Attribute 230, 235 betrifft. Bezogen auf die Darstellung von 1 könnte der kumulierte Attributswert 245 als Fläche dargestellt werden, die so groß ist wie die Summe der Flächen der dargestellten Attribute 230, 235 aller Streckenabschnitte 225 einer Route 205, 210. Der kumulierte Attributswert 245 kann bei Bedarf auch auf beliebige andere Weise dargestellt werden.
Die Routen 205, 210 umfassen üblicherweise unterschiedliche Streckenabschnitte 225 und können wie dargestellt unterschiedliche Längen aufweisen. Hier ist die erste Route 205 kürzer als die zweite Route 210; dafür sind der durchschnittliche Attributswert 240 und der kumulierte Attributswert 245 der ersten Route 205 jeweils größer als die korrespondierenden Werte 240, 245 der zweiten Route 210. Andererseits weichen bei der ersten Route 205 die dargestellten Attributswerte der einzelnen Streckenabschnitte 225 häufiger und weiter vom zugeordneten durchschnittlichen Attributswert 240 ab als bei der zweiten Route 210. Anders ausgedrückt ist bei der ersten Route 205 eine empirische Standardabweichung (auch: Stichprobenstreuung oder Stichprobenstandardabweichung) größer als bei der zweiten Route 210. Nach dem Gesagten wäre im dargestellten Beispiel allgemein die erste Route 205 zu bevorzugen, außer falls eine Stichprobenstreuung klein gehalten werden soll. In diesem Fall könnte die zweite Route 210 einem Fahrerwunsch besser entsprechen.
Die Attributswerte der Attribute 230, 235, die durchschnittlichen Attributswerte 240 oder die kumulierten Attributswerte 245 können jeweils als Maß für einen Fahrspaß verstanden werden, wenn ein Fahrer die entsprechende Route 205, 210 mit einem Kraftfahrzeug 105 befährt. Um eine Optimierung einer Routenbestimmung bezüglich eines solchen Parameters zu erlauben wird vorgeschlagen, die Reisezeit zwischen den Startpunkt 215 und dem Zielpunkt220 zu begrenzen.
Einer Reise vom Startpunkt 215 zum Zielpunkt 220 ist eine minimale Reisezeit 250 zugeordnet, die beispielsweise durch Bestimmung einer auf minimale Reisezeit optimierten Route bestimmt werden kann. Eine ähnliche Bestimmung, beispielsweise unter gleichzeitiger Minimierung einer Fahrstrecke oder eines Energieverbrauchs kann ebenfalls verwendet werden. Jede Route 205, 210 hat eine voraussichtliche Reisezeit 255. Außerdem sei eine vorbestimmte maximale Reisezeit 260 vorbestimmt, die insbesondere durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs 105 vorgegeben werden kann. Die Routen 205, 210 werden so bestimmt, dass ihre Reisezeiten 255 möglichst nahe an der maximalen Reisezeit 260 liegen. Bevorzugt darf die maximale Reisezeit 260 aber nicht überschritten werden. In einer anderen Ausführungsform kann eine längere Reisezeit 255 erlaubt sein, bevorzugt innerhalb einer vorbestimmten Grenze. Die Grenze kann etwa die maximale Reisezeit 260 um einen vorbestimmten Prozentsatz, beispielsweise ca. 5 % oder ca. 10 %, oder eine vorbestimmten Zeitspanne, beispielsweise ca. 5 oder ca. 10 Minuten, übersteigen. Bei der Bestimmung der Routen 205, 210 erfolgt bevorzugt eine Optimierung bezüglich des durchschnittlichen Attributswerts 240 oder des kumulierten Attributswerts 245. So kann beim Befahren einer Route 205, 210 ein Spaß-, Erholungs- oder Erlebniswert maximiert werden, während gleichzeitig ein rechtzeitiges Ankommen am Zielpunkt 220 sicher gestellt sein kann.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Routenbestimmung für ein Kraftfahrzeug 105 wie dem von 1. Das Verfahren 300 ist insbesondere zum Ablaufen auf der Navigationsvorrichtung 110 eingerichtet.
In einem Schritt 305 werden die Startposition 215 und die Zielposition 220 bestimmt und in einem Schritt 310 wird eine maximale Reisezeit bestimmt. Diese Werte können insbesondere durch explizite Eingabe durch einen Fahrer oder durch Übernahme von Informationen aus einer anderen Datenquelle erfolgen. Beispielsweise kann ein Kalender, der insbesondere über die Schnittstelle 135 abgefragt werden kann, einen Termin mit einer zugeordneten Zeit und einem zugeordneten Ort enthalten. Der Kalender kann dem Fahrer oder einer anderen Person, insbesondere an Bord des Kraftfahrzeugs 105, zugeordnet sein und beispielsweise in einem mobilen Gerät oder in der zentralen Stelle 145 abgelegt sein. Als Startposition 215 kann eine aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 105, die beispielsweise mittels der Positioniereinrichtung 130 bestimmt werden kann, verwendet werden. Der dem Termin zugeordnete Ort kann als Zielposition 220 verwendet werden und die maximale Reisezeit 260 kann als Differenz der Zeit des Termins und einer aktuellen Zeit bestimmt werden.
Bevorzugt wird zusätzlich bestimmt, dass eine minimale Reisezeit 250 zwischen der Startposition 215 und der Zielposition 220 - gegebenenfalls unter Beachtung bestimmter Randbedingungen wie dynamischer Streckeninformationen - kürzer als die maximale Reisezeit 260 ist. Anders ausgedrückt kann bestimmt werden, dass zum rechtzeitigen Erreichen der Zielposition 220 noch eine gewisse Zeit übrig ist, die insbesondere in das Befahren einer alternativen Route investiert werden kann.
Die im Folgenden beschriebene Routenbestimmung, um einen Vorschlag für eine alternative Route 205, 210 mit möglicherweise höherem Erlebniswert zu machen, kann fahrergesteuert oder auch initiativ durchgeführt werden. Die initiative Bestimmung kann beispielsweise zu Fahrtantritt oder auch erst später erfolgen, wenn im Lauf des Befahrens einer anderweitig bestimmten Route zwischen der Startposition 215 und der Zielposition 220 klar wird, dass der Fahrer Zeit erübrigen kann, ohne unpünktlich zu seinem Termin an der Zielposition 220 einzutreffen. Beispielsweise kann die Route zunächst konventionell und mit einem vorbestimmten Zeitpuffer für Eventualitäten bestimmt werden. Je näher das Kraftfahrzeug 105 der Zielposition 220 kommt, desto genauer kann abgeschätzt werden, ob der Zeitpuffer für die Reise verwendet werden soll oder frei wird. Wird beispielsweise ein Zeitpuffer mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit frei, so kann eine alternative Route bestimmt werden.
In einem Schritt 315 können dynamische Einflüsse auf Attributswerte der Attribute 230, 235 von Streckenabschnitten 225 bestimmt werden. In einem Schritt 320 kann eine Fahrerpräferenz bestimmt werden, die eine Auswahl eines zur Verfügung stehenden Attributs 230, 235 oder eine Kombination, insbesondere eine gewichtete Kombination, aus mehreren Attributen 230, 235 betreffen kann. In einer Ausführungsform ist die Fahrerpräferenz lediglich eine Hilfestellung zu einer manuellen Routenführung.
In einem Schritt 325 werden eine oder mehrere Routen 205, 210 bestimmt, deren zugeordnete Reisezeiten 255 bevorzugt möglichst nahe an der vorbestimmten maximalen Reisezeit 260 liegen, wie oben bereits beschrieben wurde. Dabei erfolgt bevorzugt eine Optimierung der Routen 205, 210, indem der durchschnittliche Attributswert 240 oder der kumulierte Attributswert 245 bezüglich der Vorgabe von Schritt 320 bevorzugt maximiert werden. In einer Ausführungsform kann die Bestimmung der Routen 205, 210 zusätzlich so erfolgen, dass die oben erwähnte Stichprobenstreuung ein vorbestimmtes Maß möglichst nicht übersteigt. Dazu kann der Fahrer beispielsweise eine numerische oder graphisch repräsentierte Vorgabe zwischen den Extremen „gleichverteilt“ und „punktuell“ machen. Die Optimierung kann dann unter Einhaltung der angegebenen Vorgabe erfolgen.
In einem Schritt 330 können die Bestimmungsergebnisse einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 105 zur Auswahl einer Route 205, 210 dargeboten werden. Charakteristika der Routen 205, 210, insbesondere aus den in 2 dargestellten, können als zusätzliche Entscheidungsgrundlage dargestellt werden. Nach dem Bestimmen der Auswahl einer der Routen 205, 210 durch den Fahrer erfolgt bevorzugt in einem Schritt 335 eine Zielführung nach bekanntem Muster, indem dem Fahrer sukzessive optische und/oder akustische Hinweise zur Verfolgung der vorbestimmten Route 205, 210 bereitgestellt werden.
In einem Schritt 340 kann der Fahrer einen befahrenen Streckenabschnitt 225 oder die befahrene Route 205, 210 selbst bewerten, insbesondere bezüglich der zuvor im Schritt 320 bestimmten Fahrerpräferenz. Die Bewertung kann etwa an der zentralen Stelle 145 gesammelt und mit Bewertungen anderer Fahrer abgeglichen werden. Dieser Schritt kann nur dann ermöglicht sein, wenn zuvor im Schritt 320 eine Fahrerpräferenz angegeben wurde und/oder im Schritt 330 eine bestimmte Route durch den Fahrer ausgewählt wurde.
Alternativ kann das erfindungsgemäße Verfahren mit Blick auf 4 wie folgt beschrieben werden. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines weiteren Verfahrens 400. Das Verfahren 400 ist mit dem Verfahren 300 integrierbar; insbesondere können Teile der Verfahren 300 und 400 im jeweils anderen Verfahren 300, 400 verwendet werden. In einem Schritt 405 wird ein Termin einer mittels des Kraftfahrzeugs 105 zu befördernden Person bestimmt. Der Termin kann insbesondere eine Zeit und einen Ort umfassen. Auf der Basis dieser Informationen sowie optional noch weiteren Informationen wie einer aktuellen Zeit und einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 105 kann in einem Schritt 410 eine Route 205, 210 zum Ort des Termins bestimmt werden. Dabei kann eine klassische Optimierung beispielsweise nach einer Fahrzeit, einem Energieverbrauch oder einer gefahrenen Strecke durchgeführt werden. Dynamische Informationen wie eine Stauwahrscheinlichkeit oder Wetterinformationen können ebenfalls verwendet in die Bestimmung einfließen.
In einem Schritt 415 kann überprüft werden, ob das Befahren der bestimmten Route 205, 210 Spielraum für eine Routenvariation zulässt. Insbesondere kann bestimmt werden, ob die bis zur Zeit des Termins verbleibende Zeitspanne um mehr als eine vorbestimmte Dauer länger ist als die voraussichtliche Fahrzeit auf der bestimmten Route 205, 210. Die Vorbestimmte Dauer kann absolut oder als Bruchteil der voraussichtlichen Fahrzeit angegeben sein. Verbleibt ausreichend Zeit, kann die Person oder ein Fahrer an Bord des Kraftfahrzeugs 105 gefragt werden, ob eine neue Routenbestimmung gewünscht ist, um die verbleibende Zeitspanne mit einer möglichst angenehmen oder erlebnisreichen Fahrt zu füllen. Wird der Vorschlag abgelehnt, kann das Verfahren 400 in einem Schritt 420 enden. In diesem Fall kann die Zielführung auf der ursprünglichen Route 205, 210 fortgesetzt werden.
Andernfalls können in einem Schritt 425 Informationen zur Streckenplanung eingeholt werden. Diese Informationen können insbesondere Streckeninformationen oder dynamische Informationen umfassen. In einer Ausführungsform werden Informationen, die einen lohnenden Streckenabschnitt oder ein lohnendes Zwischenziel betreffen können, beispielsweise von der zentralen Stelle 145 oder von einer anderen Quelle beschafft. In einem Schritt 430 können eine oder mehrere neue Routen 205, 210 von der gegenwärtigen Position zum Ort des Termins bestimmt und optional der Person an Bord des Kraftfahrzeugs 105 zur Auswahl dargeboten werden.
Eine der neuen Routen 205, 210 kann bestimmt werden, indem die im Schritt 410 bestimmte Route 205, 210 in mehrere Streckenabschnitte 225 unterteilt wird und wenigstens einer der Streckenabschnitte 225 gegen einen anderen ausgetauscht wird, dem ein vorbestimmtes Attribut 230, 235 zugeordnet ist. Anders ausgedrückt kann in die bestimmte Route 205, 210 ein Umweg eingebaut werden, der über einen Streckenabschnitt 225 führt, der bezüglich eines vorbestimmten Attributs besonders reizvoll ist. Das Attribut kann beispielsweise eine Bewertung des mit dem Befahren einer Route 205, 210 verbundenen Fahrspaßes und/oder einen oder mehrere weitere Parameter wie etwa eine Streckenlänge, eine durchschnittliche Geschwindigkeit, eine Stauwahrscheinlichkeit, eine Kurvigkeit, eine Bergigkeit oder eine Anzahl überwundener Höhenmeter umfassen.
In einem Schritt 435 kann die im Schritt 430 bestimmte oder eine im Schritt 430 ausgewählte Route 205, 210 erfasst werden. Anschließend kann eine Zielführung auf der Route 205, 210 begonnen werden.
Bezugszeichenliste

100: System
105: Kraftfahrzeug
110: Navigationsvorrichtung
115: Verarbeitungseinrichtung
120: Kartenspeicher
125: Ausgabevorrichtung (optional auch Eingabevorrichtung)
130: Positioniereinrichtung
135: Schnittstelle
140: Netzwerk
145: zentrale Stelle
205: erste Route
210: zweite Route
215: Startpunkt
220: Zielpunkt
225: Streckenabschnitt
230: erstes Attribut
235: zweites Attribut
240: durchschnittlicher Attributswert
245: kumulierter Attributswert
250: minimale Reisezeit
255: Reisezeit der zugeordneten Route
260: maximale vorbestimmte Reisezeit
300: Verfahren
305: Bestimmen Startposition, Zielposition
310: Bestimmen maximale Reisezeit
315: Bestimmen dynamische Einflüsse
320: Bestimmen Fahrerpräferenz
325: Bestimmen Routen
330: Bestimmen Auswahl
335: Zielführung
340: Bestimmen Bewertung
400: Verfahren
405: Bestimmen Termin
410: Bestimmen Route
415: freie Zeit in Spaßfahrt investieren?
420: Ende
425: Bestimmen von Streckeninformationen
430: Bestimmen Strecken, Bereitstellen Auswahl
435: ausgewählte Strecke übernehmen, Navigation beginnen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 20040049339 A1 [0003]

Claims

Verfahren (300) zur Routenplanung eines Kraftfahrzeugs (105), wobei das Verfahren (300) folgende Schritte umfasst: - Bestimmen (325) einer ersten Route (205) zwischen einer vorbestimmten Startposition (215) und einer vorbestimmten Zielposition (220), - Bestimmen einer voraussichtlichen Reisezeit (255) auf der ersten Route (205, 210) und einer vorbestimmten maximalen Reisezeit (260), - Prüfen, ob die voraussichtliche Reisezeit (255) geringer als die maximale Reisezeit (260) ist, und wenn das der Fall ist, - Bestimmen einer zweiten Route (210) mit wenigstens einem Streckenabschnitt (225), welchem ein vorbestimmtes Attribut (230, 235) zugeordnet ist, wobei eine voraussichtliche Reisezeit auf der zweiten Route (205, 210) die vorbestimmte maximale Reisezeit (260) nicht überschreitet.
Verfahren (300) nach Anspruch 1, wobei ein kumulierter Attributswert über Streckenabschnitte (225) der zweiten Route (205, 210) maximiert ist.
Verfahren (300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Attribut (230, 235) durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs (105) vorbestimmbar ist.
Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Attribut (230, 235) wenigstens eines von einer Kurvigkeit, einer Bergigkeit, einer Bewertung einer Person oder einer Gruppe von Personen, einer relativen Verkehrsbelastung oder einer maximalen Fahrgeschwindigkeit umfasst.
Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die voraussichtliche Reisezeit (255) dynamisch bestimmt wird und eine Länge des wenigstens einen Streckenabschnitts (255) dynamisch angepasst wird, wenn sich die bestimmte voraussichtliche Reisezeit (255) ändert.
Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Route (205, 210) derart bestimmt wird, dass der wenigstens eine Streckenabschnitt (225) mit dem vorbestimmten Attribut (230, 235) über die Länge der Route (205, 210) in Abhängigkeit einer fahrergesteuerten Vorgabe punktuell oder gleichmäßig verteilt ist.
Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mehrere zweite Routen (205, 210) bestimmt werden, die bezüglich des wenigstens einen Streckenabschnitts (225) mit vorbestimmtes Attribut (230, 235) Attributs (230, 235) unterschiedlich stark optimiert sind.
Verfahren (300) nach Anspruch 7, wobei Verteilungen des Attributs (230, 235) über die Längen der Routen (205, 210) bereitgestellt werden.
Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Eintrag in einem Kalender des Fahrers erfasst (305, 310) wird und die maximale Reisezeit (260) aus der Differenz der Beginnzeit des Eintrags und einer Abfahrtszeit gebildet wird.
Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Bewertung eines Streckenabschnitts (225) durch den Fahrer erfasst und als Attribut (230, 235) des Streckenabschnitts (225) abgespeichert wird.
Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Attribut (230, 235) des wenigstens einen Streckenabschnitts (225) auf der Basis einer Vielzahl von Bewertungen von Fahrern weiterer Kraftfahrzeuge (105) angepasst wird.
Navigationsvorrichtung (110) zur Zielführung eines Kraftfahrzeugs (105), wobei die Navigationsvorrichtung (110) folgende Elemente umfasst: - einen Kartenspeicher (120) zur Ablage von geographischen Streckenabschnitten (225) und den Streckenabschnitten (225) zugeordneten Attributen (230, 235); - eine Verarbeitungseinrichtung (115), die dazu eingerichtet ist, eine erste Route (205, 210) zur Zielführung des Kraftfahrzeugs (105) von einer vorbestimmten Startposition (215) zu einer vorbestimmten Zielposition (220) zu bestimmen und die dazu eingerichtet ist, zu bestimmen ob eine voraussichtliche Reisezeit (225) auf der ersten Route (205) kleiner als eine vorbestimmte maximale Reisezeit (260) ist, und wenn das der Fall ist, eine zweite Route (210) derart zu bestimmen, dass sie wenigstens einen Streckenabschnitt (225) umfasst, dem ein vorbestimmtes Attribut (230, 235) zugeordnet ist, wobei eine voraussichtliche Reisezeit (255) auf der zweiten Route (205, 210) die vorbestimmte maximale Reisezeit (260) nicht übersteigt; - eine Ausgabevorrichtung (125) zur Ausgabe von Navigationshinweisen für die erste und/oder zweite Route (205, 210) .
Kraftfahrzeug (105), umfassend eine Navigationsvorrichtung (110) nach Anspruch 12.