DE60013763T2 - Routenplanungssystem - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Routenplanungssystem, das mit verschiedenen miteinander verknüpften Einrichtungen ausgestattet ist, darunter eine Benutzer-E/A-Einrichtung, eine Routenplanungseinrichtung, eine Positionsbestimmungseinrichtung und eine Zieltabelleneinrichtung, um unter der Kontrolle einer Menge von Start- und/oder Zielanforderungen von einer Benutzerperson einen Routenplan für die Fahrt zu erzeugen, wobei das System weiterhin eine Fahrgewohnheitenbewertungseinrichtung zur Bewertung der Fahrgewohnheiten einer bestimmten Benutzerperson als zusätzliche Eingangsdaten für die Routenplanungseinrichtung umfaßt, um auf der Basis einer Mittelung der Fahrgewohnheiten der Benutzerperson selektiv das Erzeugen gleichzeitig zu steuern.
• Aus Patent Abstracts of Japan, Band 1999, Nr. 03, & JP 10318771 A ist ein "Course Setting System" bekannt, das eine Eingabeeinrichtung aufweist und einen Routenplan für die Fahrt erzeugt. Die Gewohnheiten des Fahrers werden bewertet und für die Berechnung der optimalen Route berücksichtigt.
• Aus der internationalen PTC-Patentanmeldung Nr. WO 93/09511 , PCT US 92/08104 , insbesondere Seite 4, ist ein System dafür bekannt, auf spezifische Weisen jeweilige Fahrer anzuleiten, die verschiedene persönliche Präferenzen haben können, wie zum Beispiel eine Bevorzugung eines ruhigen Fahrens im Gegensatz zu schnellem Fahren und staubehafteter Routen im Gegensatz zu nichtstaubehafteten Routen. Obwohl das vorbekannte System dabei hilft, die tatsächliche Route zu wählen, während die Wünsche einer Benutzerperson berücksichtigt werden, sollte die tatsächliche Planung der Reise insbesondere in einer allgemeineren Umgebung, wie zum Beispiel in einem Firmenreiseplanungssystem, auch tatsächliche Reisezeiten im voraus kennen. Es hat sich gezeigt, daß alle existierenden Routenplanungssysteme nur eine "beste" Route ausgeben. Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat erkannt, daß persönliche Fahrgewohnheiten einen sehr relevanten Parameter repräsentieren, der für die Routenplanung berücksichtigt werden sollte, wie zum Beispiel im räumlichen und auch im zeitlichen Bereich. Im räumlichen Bereich können bestimmte Fahrerkategorien eine andere optimale Route als andere erfordern. Im zeitlichen Bereich können Unterschiede bei der tatsächlichen Reisezeit Variationen des Reisezeitplans verursachen, wenn zum Beispiel verschiedene Personen zu einem vorspezifizierten Zeitpunkt an einem einzigen Treffen teilnehmen.
• Folglich ist es unter anderem eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Routenplanungssystem bereitzustellen, das es ermöglicht, die vergangenen Gewohnheiten eines Fahrers als zusätzliche Daten für die Planung und Schätzung von Reisezeiten zu bewerten. Gemäß einem ihrer Aspekte ist die Erfindung nun deshalb dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgewohnheiten vor allem tatsächlich gemessene Reisegeschwindigkeiten auf verschiedenen Routen und/oder Routenkategorien umfassen.
• Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Routenplanungssystems nach Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung werden in abhängigen Ansprüchen definiert.
• Diese und weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden im folgenden mit bezug auf die Offenlegung bevorzugter Ausführungsformen und insbesondere mit bezug auf die angefügten Figuren ausführlicher besprochen. Es zeigen:
• 1 ein Gesamtdiagramm eines Systems gemäß der Erfindung;
• 2 ein relevantes Flußdiagramm.
• Durch die Erfindung können Navigationssysteme, die u. a. Reisezeiten zwischen zwei oder mehr Orten schätzen können, diese Schätzung durch Bewertung der Fahrgewohnheiten eines bestimmten Fahrers verbessern. Dadurch wird eine genauere Vorhersage einer erwarteten Reisezeit möglich. In bestimmten Situationen können dadurch die Anforderungen zur Berücksichtigung von Zeitreserven bei der Planung von Reisezeitplänen gelockert werden, so daß eine Zeitersparnis entsteht. Für eine solche Bewertung müßte die vorliegende Erfindung dem Benutzer keine zusätzlichen expliziten Fragen stellen, wie zum Beispiel Bevorzugung von schnellen im Gegensatz zu langsameren, aber malerischen Routen. Ein solches Fragen wird durch die vorliegende Erfindung nicht abgedeckt, könnte aber statt dessen als zusätzliche bestimmende Eingangsinformationen verwendet werden.
• Derzeitige Routenplanungssysteme arbeiten häufig in zwei Schritten: als erstes wird die optimale Route bestimmt, gefolgt durch eine Schätzung der Reisezeit auf der Basis von mittleren Geschwindigkeiten, die für eine bestimmte Straßenkategorie relevant erscheinen. Zum Beispiel erlaubt eine mehrspurige Autobahn im allgemeinen wesentlich höhere Geschwindigkeiten als eine zweispurige Landstraße, die außerdem von zahlreichen landwirtschaftlichen Maschinen, die von langsamen Traktoren gezogen werden, verwendet werden kann. Individuelle Fahrer können jedoch immer noch sehr unterschiedliche Fahrgewohnheiten haben, die sich enorm auf die mittleren Geschwindigkeiten auswirken. Zu solchen Gewohnheiten könnte die Dauerfahrgeschwindigkeit zählen, die ferner individuell von verschiedenen externen Parametern abhängen kann, wie zum Beispiel von der Tageszeit, der Tendenz einer Person, langsame Fahrzeuge zu überholen, oder der Gewohnheit, bestimmte Routen, wie zum Beispiel Abkürzungsrouten, gegenüber anderen Routen, wie zum Beispiel normalen Routen, zu bevorzugen. Die Erfindung sollte es ermöglichen, individuelle Gewohnheiten zur Verwendung in einem verbesserten Zeitplan zur Vorhersage berechneter Reisezeiten zu bewerten. Wenn mehrere Personen ein bestimmtes Auto benützen können, wie zum Beispiel ein Ehepaar oder verschiedenes Personal im Falle eines Firmenwagens, sollte das System außerdem in der Lage sein, eine tatsächliche Benutzerperson zu erkennen. Ein solches Erkennen kann auf verschiedene Weisen geschehen, wie zum Beispiel durch Benutzererkennung auf der Basis von Sprache oder auf der Basis eines persönlichen Codes, wie zum Beispiel durch Eintasten oder Einführen einer persönlichen ID-Karte.
• Die Berechnung einer Reisezeitvorhersage verschlechtert sich, wenn die tatsächliche Benutzerperson weiter von den Gewohnheiten der durchschnittlichen Benutzerperson abweicht. Im allgemeinen halten sich viele Personen mehr oder weniger an Standardgeschwindigkeiten, wie zum Beispiel 140 km auf Autobahnen im Vergleich zu 40 km in bebauten Gebieten. Es entstehen jedoch viele Variationen für alte im Gegensatz zu jungen Leuten, Männer im Gegensatz zu Frauen, erfahrene Fahrer im Gegensatz zu Anfängern, Firmengeschäftsführer im Gegensatz zu Lehrlingen und vieles andere, das nicht kategorisiert werden kann.
• Die Erfindung sollte es außerdem dem Routenplanungssystem ermöglichen, durch Bewertung der Gewohnheiten einer Benutzerperson in einer Lernprozedur über eine genauere Schätzung der Reisezeit zu verfügen. Die notwendigen Daten können durch Geschwindigkeitssensoren in Kombination mit den Informationen bezüglich einer tatsächlichen Reiseroute angeschafft werden. Die letzteren Informationen würden natürlich durch das Routenplanungssystem selbst durch eine bestimmte Lokalisierungstechnik bereitgestellt werden. Die so angeschafften Informationen können gemittelt und als die Fahreigenheit einer bestimmten Benutzerperson in eine Datenbank eingegeben werden. Im Prinzip kann die Lernkurve lang ausgeführt werden, zum Beispiel durch Abdeckung vieler Wochen oder vieler Tausender Kilometer. Als Alternative können auch relativ neue Elemente des persönlichen Verhaltens berücksichtigt werden, wie zum Beispiel die einige wenige Tage betreffenden, oder sogar die der tatsächlich abgedeckten Fahrt bei einer dynamischen Eingabe für die Route, die tatsächlich geplant wurde. Im Prinzip können die über kurze Zeit bewerteten Informationen mit Langzeit-Fahrgewohnheiten der fraglichen Person oder der Fahrgemeinschaft im Mittel verglichen werden, und Unterschiede können der Benutzerperson zum Beispiel in Form einer Warnnachricht präsentiert werden.
• 1 zeigt ein Gesamtdiagramm eines Systems gemäß der Erfindung, das beispielsweise elf Subsysteme aufweist, wie folgt. Block 20 symbolisiert eine Benutzerperson, die von dem System angeleitet werden möchte. Der Benutzer hat bidirektionale Schnittstellen zu der E/A des Systems, die verschiedene Hardware- und Softwareeinrichtungen aufweisen kann, wie zum Beispiel Tastatur, Maus, Sprache, andere Audio-Einrichtungen und Display. Block 32 repräsentiert eine Institutsdatenbank, die verschiedene Einträge speichern kann, die zum Beispiel Hotels, Restaurants oder andere Einrichtungen repräsentieren, zusammen mit zugeordneten Daten, wie zum Beispiel Ort, Geschäftsstunden und tatsächliche an diesen Einrichtungen verfügbare Dienste. Block 34 repräsentiert eine Navigationsdatenbank, die ein Straßennetz, zusammen mit physischen Distanzen oder Reisezeitdistanzen zwischen repräsentativen Punkten, Straßenklassifikation und weiteres umfassen kann. Block 36 repräsentiert ein Positionssystem, das eine tatsächliche Position des Fahrzeugs erkennt, wie zum Beispiel durch Verwendung eines wohlbekannten GPS-Systems. Block 26 repräsentiert eine Ereignistabelle, wie zum Beispiel eine Straßenblockierungs- oder Stausituation, die von einer höheren Behörde übermittelt wird, wie zum Beispiel einem RDS-System (Radio Data System), und wobei das Ereignis verursachen kann, daß ein bestimmtes Ziel nicht mehr oder nur auf verzögerte Weise erreichbar ist, oder daß es erfordern kann, daß das Fahrzeug einen Umweg nimmt.
• Block 28 repräsentiert eine Zieltabelle, die die Ziele und zugeordneten Zeitsteuerungsangaben enthält, die zum Beispiel durch Block 22 vom Benutzer eingegeben werden, und für die Informationen aus der Reiseplanung im Block 24, der Institutsdatenbank im Block 32 und der Ereignistabelle im Block 26 gelten. Block 30 repräsentiert einen Navigationscomputer, dem die Zieltabelle aus Block 28, die Navigationsdatenbank aus Block 34 und die Position aus Block 36 zugeführt werden; aus diesen Informationen kann er eine zu nehmende Route ausarbeiten, wobei die Route verschiedene Pausenpunkte und ferner den verschiedenen Pausenpunkten zugeordnete Zeitangaben enthalten kann. Block 24 repräsentiert die Reiseplanung, die die Informationen aus dem Navigationscomputer 30 zugeführt bekommt, und wobei Block 24 ferner eine bidirektionale Schnittestelle zu der Zieltabelle im Block 28 und zu der Benutzer-E/A im Block 22 aufweist. Die Reiseplanung aktualisiert die Zieltabelle, wenn sie keine korrekte Lösung zur Erreichung aller Pausenpunkte findet und signalisiert dem Benutzer, welche Route genommen werden soll, und signalisiert außerdem den obigen Mißerfolg, um es dem Benutzer zu ermöglichen, die Menge von Pausenpunkten und/oder zugeordneten Zeitangaben zu modifizieren. Das Obige repräsentiert ein umfassendes Autonavigationssystem. Für die vorliegende Erfindung sind insbesondere die Elemente 30, 34, 36, 38, 40 relevant, während bestimmte andere, wie zum Beispiel 32, nicht immer unabdinglich sind.
• Eine weitere Eingabe für das System in der vorliegenden Ausführungsform sind nun ein oder mehrere Geschwindigkeitssensoren 38, die in dem vorliegenden System noch nicht dafür verwendet wurden, durch die die tatsächliche Position des Fahrzeugs bestimmende Integration. Die Sensoren messen die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit, die einem Fahrer angezeigt werden kann oder nicht. Die so gemessene Geschwindigkeit wird dem Navigationscomputersubsystem 30 zugeführt, das demzufolge eine bestimmte Route oder Straße oder Routenkategorie mit der tatsächlich erreichten Fahrgeschwindigkeit des fraglichen Fahrzeugs assoziieren kann. Die kombinierten Daten werden zu dem lernenden Subsystem 40 gesendet, das eine bestimmte Route oder Routenkategorie mit einer tatsächlichen, über die fragliche Route erreichten mittleren Geschwindigkeit assoziieren kann. Wenn es durchführbar ist, kann diese mittlere Geschwindigkeit weiter in bezug auf Tageszeit, Wettereigenschaft oder andere Merkmale spezifiziert werden, wobei die Merkmale als Überlagerung über die Fahrgewohnheiten des bestimmten Fahrers wirken oder sogar gegenüber diesem bestimmten Parameter an die Gewohnheiten des bestimmten Fahrers angepaßt werden können. Zum Beispiel können Autobahn-Dauergeschwindigkeiten zwischen 120 km/h und 200 km/h liegen. Bestimmte Personen fahren nachts schneller, während andere tendenziell langsamer werden. Es sind viele andere Variationen auf häufig unvorhersehbare Weise möglich, wenn Informationen über die Fahrgewohnheiten einer bestimmten Person fehlen. Das lernende System kann ferner entsprechende Informationen aus der Navigationsdatenbank bzw. aus dem Positionsbestimmungssystem empfangen. Die letzteren beiden können auch die Kategorie der tatsächlich genommenen Route präsentieren. Bei der nachfolgenden Schätzung der Reisezeit wird das lernende System 40 dadurch erfaßte Daten in der Navigationsdatenbank mit der Identität der Person als weitere Kennung gespeichert haben. Das Erkennen der Identität der Benutzerperson kann über das Benutzer-E/A-Subsystem 22 auf oben bereits vorgeschlagene Weise oder anderweitig auf eine Weise, die an sich nicht für die vorliegende Erfindung relevant ist, erfolgen.
• 2 ist ein relevantes Flußdiagramm der Funktionsweise des Routenplanungssystems gemäß der Erfindung. Im Block 42 wird das System gestartet und es werden die notwendigen Hardware- und Softwareeinrichtungen zugewiesen. Im Block 44 führt das System selbst zuverlässig verschiedene Tasks aus, wie zum Beispiel zur Erkennung der Benutzerperson. Im Block 46 überprüft es die Anwesenheit von Benutzeranforderungen. Bei Abwesenheit (N) wird eine Warteschleife ausgeführt. Wenn alle Benutzeranforderungen empfangen worden sein werden (J) greift das System im Block 48 auf allgemeine Informationen zu, wie zum Beispiel zur geographischen Planung der Route. Wenn es bereit ist, greift das System im Block 50 auf für die fragliche Benutzerperson spezifische Daten zu, wie zum Beispiel die Geschwindigkeit, die auf früheren Fahrten auf Straßen derselben Charakterisierung oder sogar auf der bestimmten fraglichen Straße erreicht wurde. Dadurch kann das System die tatsächliche Reisezeit schätzen. Im Block 52 wird das Ergebnis dem Benutzer präsentiert, wie zum Beispiel durch Anzeigen eines tatsächlichen Zeitplans. Wenn dies nicht O.K. ist (N im Block 54), steuert eine Signalisierung im Fall durch den Benutzer das System zurück zum Block 46, um zum Beispiel einen Zielort hinzuzufügen oder zu löschen. Wenn O.K. (J im Block 54), wird der Weg als unternommen angenommen und das System überwacht im Block 56 den Fortschritt. Dabei werden die speziellen Daten aktualisiert, entweder bezüglich des durchschnittlichen Verhaltens oder der Gewohnheiten des Fahrers oder bezüglich des momentanen Verhaltens des Fahrers an diesem bestimmten Tag oder auf dieser bestimmten Route. Dies kann zu einer Aktualisierung der Gesamtinformationen für den Fahrer (Block 58) oder sogar der besten Route für die Fahrt des Tages führen. Der Klarheit halber wurde eine zugeordnete Route durch das Flußdiagramm weggelassen, wie auch verschiedene andere Merkmale, die an sich nicht als notwendig betrachtet werden, um die allgemeine Beschaffenheit und das Prinzip der vorliegenden Erfindung offenzulegen. Bei Ankunft am Ende der Fahrt (Ja im Block 60) geht das System zum Block 62, der den Betrieb zumindest fürs erste beendet. Andernfalls (N) wird weiter überwacht.
• Fachleute auf dem Gebiet der Routenplanung werden weitere innerhalb des Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung zu befolgende Richtlinien erkennen, deren Schutzumfang rechtmäßig durch die folgenden angefügten Ansprüche bestimmt wurde. Zum Beispiel kann die Zeitberechnung für verschiedene mögliche Routen erfolgen, die für den durchschnittlichen Fahrer nahezu gleiche Reisezeiten aufweisen, wobei der bestimmte Fahrer jedoch entweder für eine erste Straße des Paars oder die zweite mehr Zeit benötigen würden. Dies würde dann das Ergebnis der Routenplanung im räumlichen Bereich beeinflussen.

Claims (5)

1. Routenplanungssystem, das mit verschiedenen miteinander verknüpften Einrichtungen ausgestattet ist, darunter eine Benutzer-E/A-Einrichtung (22), eine Routenplanungseinrichtung (24), eine Positionsbestimmungseinrichtung (36) und eine Zieltabelleneinrichtung (28), um unter der Kontrolle einer Menge von Start- und/oder Zielanforderungen von einer Benutzerperson einen Routenplan für die Fahrt zu erzeugen, wobei das System weiterhin eine Fahrgewohnheitenbewertungseinrichtung zur Bewertung der Fahrgewohnheiten einer bestimmten Benutzerperson als zusätzliche Eingangsdaten für die Routenplanungseinrichtung (24) umfaßt, um auf der Basis einer Mittelung der Fahrgewohnheiten der Benutzerperson selektiv das Erzeugen gleichzeitig zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgewohnheiten vor allem tatsächlich gemessene Reisegeschwindigkeiten auf verschiedenen Routen und/oder Routenkategorien umfassen.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzeugen im räumlichen Bereich und/oder im zeitlichen Bereich durch die Mittelung der Fahrgewohnheiten einer Benutzerperson beeinflußt werden kann.
3. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Erkennermittel zum Erkennen der Identität einer bestimmten Benutzerperson zur Auswahl unter verschiedenen Benutzerpersonen zugeordneten gespeicherten Fahrgewohnheiten.
4. Verfahren zum Betreiben eines Routenplanungssystems nach Anspruch 1, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Auffordern einer Benutzerperson, eine Menge von Start- und/oder Zielanforderungen einzugeben, und Erzeugen eines Routenplans für die Fahrt unter Verwendung verschiedener miteinander verknüpfter Einrichtungen, darunter eine Benutzer-E/A-Einrichtung (22), eine Routenplanungseinrichtung (24), eine Positionsbestimmungseinrichtung (36) und eine Zieltabelleneinrichtung (28), und Bewerten der Fahrgewohnheiten einer bestimmten Benutzerperson als zusätzliche Eingangsdaten für die Routenplanungseinrichtung zur nachfolgenden selektiven gleichzeitigen Steuerung des Erzeugens auf der Basis einer Mittelung der Fahrgewohnheiten der Benutzerperson, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewerten als dynamische Eingabe mit einem kurzen Mittelungsintervall für eine tatsächliche geplante Route verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin die Identität einer Benutzerperson als zusätzliche Auswahleingabe für eine Auswahl vergangener bewerteter Fahrgewohnheiten für mehrere Benutzerpersonen erkannt wird.