CN102589561A - 用于借助导航系统确定路线的方法及相应的导航系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于借助导航系统确定路线的方法，向用户输出该路线以用于目的地导引。为了进一步提高在使用导航系统来确定路线时的交通安全，提出了在考虑到用户出现的负担的情况下如此确定路线，使得通过该路线生成与用户的高生理能力相符合的用户的负担水平。

Description

用于借助导航系统确定路线的方法及相应的导航系统

技术领域

本发明涉及一种用于借助导航系统确定路线的方法以及一种相应的导航系统，该路线被输出给用户用以路线导引。

背景技术

用于借助导航系统来导航的方法如今被广泛使用。优选地，卫星辅助的导航系统基于GPS信号的接收，以便能够实现陆地定位，其中移动电话辅助的导航系统也是已知的。在导航系统中通常存储有道路图，并且能够为用户显示当前位置以及在起始位置与目的地位置之间的路线。

在此能够设计为，在确定路线时考虑不同的因素。例如，已知TMC信号，借助TMC信号能够将当前交通信息读入导航系统(TMC＝Traffic MessageChannel，交通信息频道)。导航系统能够根据交通信息向用户输出替代路线。用户本身能够避免部分路线，为此用户必须给导航系统的一个输入。此外，已知多种用于借助导航系统进行导航的方法，借助这些方法能够规划路线，该路线作为最快的、耗能最优的、作为最短的或作为费用最优的路线供用户选择。用户基本上将这种优先化感受为舒适。然而，这种路线，例如选择最短的或最快的路线，基本上并不会带来最大化的交通安全。

例如，在JP 2006 226 786A中公开了一种用于借助导航系统来确定路线的方法，该路线被输出给用户用于路线导引。通过相应的计算模块来如此修改该路线，以使得在维持路线导引的情况下，至少主要或甚至仅仅输出优选的转向方向，例如在靠左行驶的交通规则中的左转。用户会感觉较简单的转向是有利的，然而该方法是受限的并且仅直接根据道路情况来实现。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种用于借助导航系统进行导航的方法，通过该方法，除了提供已知的优先化之外，还提高在使用用于确定路线的导航系统的情况下的交通安全。

该任务将通过根据权利要求1的前序部分与特征部分所述的导航系统进行导航的方法得以解决。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中予以说明。

本发明包含如下技术教导：在考虑到用户出现的负担的情况下确定路线，使得通过路线生成用户的负担水平，其与用户的高生理能力相符合。

根据本发明，能够通过导航系统来确定路线，该路线考虑在行驶在该路线上时用户出现的负担。已知的是，在人的生理能力与当前负担之间存在一种相互关系。该相互关系根据Yerkes-Dodson定律称作翻转的U型曲线。该能力对于每个人均不同并且与人的激活水平有关。在要求较低的情况下，人处于其可能的能力之下，使得仅仅存在一个较低的能力水平，并且导航系统的用户以及由此道路交通中车辆的驾驶员不专心的概率升高。在要求过高的情况下，人的能力同样会下降。该状态基本上称作紧张状态。因此，存在在要求较低之间的最适环境条件，在要求较低的情况下，例如在无交通的高速公路、无交通指示且无其他道路交通的乡村道路上行驶，并且这会导致驾驶员提前疲劳，例如通过激活副交感神经。相反，如果车辆的驾驶员借助导航系统驶过高交通流量的多个城内区域时，而且此外驾驶员还是非本地的，则由于出现的紧张情况会产生对驾驶员的过高要求。因此，在该情况下车辆的驾驶员也不再能够最优地保证交通安全。

驾驶员的紧张状态受客观上可测量的负担因素影响。这些能够是：道路类型、道路特征，如：标志牌、车道数量、车辆周围的环境如其他交通参与者、交通密度等等、天气和由此造成的路况、驾驶员所实施的附加任务以及由驾驶员实施的驾驶行为如超车或变道。负担因素能够从外部影响人。此外，紧张状态由人对负担因素的评估而产生。如果这些因素被察觉为有威胁的或有害的，则这提高了紧张度。人的不同评估被称作负担能力或可负担性。负担能力或可负担性是每个人的个体参数。如果负担因数显著地提高了人的紧张，则负担能力或可负担性是低的；如果负担因素轻微地提高人的紧张，则负担能力或可负担性是高的。由个体所有负担因素的可负担性加权的总作用被称作负担或负担水平。

本发明因此基于如下构思：根据所谓的反转的U型曲线将能力的生理参数与借助导航系统导航的技术-物理可能性联系起来。因此，如此确定路线，使得驾驶员的负担达到一个水平，在该水平下驾驶员达到了最佳的匹配水平，既不提前疲劳(副交感神经的激活)，也不会由于紧张而被过高要求(紧张情况)。

路线的负担水平能够理解为综合负担、最大负担、平均负担或作为路线的函数的负担水平。

根据按照本发明的方法的一个优选的实施例，用户能够将其可负担性传送给导航系统用于确定路线。例如，用户能够在对目的地位置和路线编程时，根据本发明在考虑其他因素的情况下输入其负担能力。之后，导航系统在考虑到用户所输入的负担能力的情况下确定路线。此外，驾驶员能够在导航系统的预调节中，以低负担、平均负担和高负担方面设置其抗压性。之后，通过导航系统确定路线，其与由用户输入的负担能力相符合。作为结果，能够借助导航系统规划路线，其中该规划是在考虑到在该路线上对于驾驶员出现的负担的情况下进行的。

如果驾驶员已输入高的负担能力，例如，当其为具有高注意力水平的年轻驾驶员时，则能够选择对驾驶员带来高负担的路线。如果驾驶员预先给定低的负担能力，例如，当其为较老的人员时，则选择仅造成驾驶员低负担的路线。

例如，高负担能够在导航系统引导该驾驶员驾驶其车辆通过高交通流量的城内区域时产生。相反，低负担能够通过选择经过围绕较大城市的城内区域的环路的路线来实现。尽管该路线经过环路可能更长，但却确保了较高的交通安全，这是因为避免了驾驶员处于紧张情形。

能够根据负担因素来确定负担，尤其是根据：道路类型、道路特性、车辆周围的环境、交通密度、必要的驾驶行为、天气、路况、施工现场和/或根据所实现的附加任务。在此，静态负担因素能够区别于动态负担因素。其中，静态负担因素例如是道路类型、车道数量、速度限制等等，动态负担因素涉及如交通密度或临时施工现场。在此，动态负担因素必须通过借助更新方法的信息而保持有效，例如通过使用TMC信息(交通信息频道)。

将静态信息结合到导航地图上，该导航地图能够存储在导航系统中。导航系统中的导航地图定期更新，使得静态负担因素能够随着该更新也一同更新。基于与路段相关的负担因素和驾驶员所设置的可负担性的信息，导航系统能够为该驾驶员计算最优路线。由此避免了驾驶员超负担和负担过低。由此提高了交通安全并且减小了事故危险，这是因为只建议属于驾驶员的相应负担资料的路线。

有利的是，负担因素能够至少部分地借助传感器来获取并且尤其是传送给导航系统。这些传感器能够是车辆电子的组成部分，并且尤其是能够获取动态负担因素，如交通负担、车辆周围的环境或例如道路障碍如施工现场。例如，这些传感器能够感测速度变换、起动过程和停止过程的次数或转弯过程的次数。相反，静态负担因素尤其能够通过道路图来预先确定，以便道路图能够被区分为高负担区域和低负担区域。例如，高负担的区域能够是城内区域，而低负担的区域能够涉及环路或干道。

进一步能够设计传感器感测驾驶员的负担状态。例如车辆中已知的眨眼传感器，其能够识别驾驶员的疲劳程度。在本发明的范围中，借助车辆传感装置所确定的这样的信息能够同样在根据本发明的借助导航系统的导航方法中予以考虑，以便确定路线，此路线实现了驾驶员与车辆的操控的最佳匹配。因此，原则上能够如下设计，在行驶期间借助负担因素的识别获得驾驶员当前的负担状态并且必要时通过导航系统重新计算路线以避免驾驶员超负担。

能够预先设定最大负担值是特别有利的，其中如此地确定路线，使得不超过最大负担值。同样预先给定最小负担值，其中如此地确定路线，使得不低于最小负担值。在考虑到已有路线的情况下，确定驾驶员的当前负担，并且如果能确定：车辆的驾驶员的负担水平已达到触及最大负担值或已超过最大负担值，则能够相应地调整该路线。同样，当驾驶车辆对驾驶员要求过低并且低于最小负担时，能够相应地调整该路线。

在借助导航系统导航行驶期间，能够将当前存在的负担因素传送给导航系统，尤其是将传送给导航系统的负担因素用于重新确定路线尤其是改变路线。此外，根据在借助导航系统导航行驶期间当前所传送的负担因素和根据传送给导航系统的、预先确定的负担因素，确定总负担，其中尤其将总负担与阈值进行比较。

有利地，向用户显示通过导航系统所确定的用户的负担，其中尤其是在重新确定路线时，能够使用户可选地影响其在所述路线上的负担的确定。

此外，本发明的任务还通过根据上面所介绍的方法来导航的导航系统得以解决。为此，该导航系统具有负担确定模块，其在考虑到用户出现的负担的情况下如此确定路线，使得能够得到与用户的高生理能力相符合的负担水平。

附图说明

以下参照附图连同对本发明的优选的实施例的描述更为详细地示出本发明的改进的方案。其中：

图1示出了根据本发明的方法来导航的导航系统的部件的示意图，以及

图2示出了在考虑到驾驶员出现的负担的情况下确定路线的方法流程的示意图。

具体实施方式

图1以图解方式示出了导航系统的部件，该导航系统能够使用在车辆100中。以下对导航系统的部件以其所属的功能予以描述。

导航系统拥有一带有导航地图的数据库10，该导航地图给出在始发地点与目的地点之间的路线。道路图构成数据库10的重要部分，其可向用户显示，并且其中不仅给出路线而且给出用户的当前位置。尤其地，该数据库10包括关于道路类型、最大允许速度、车道数量的信息以及关于静态负担因素的其他信息。此外，源自交通信息的动态负担因素20能够可选地馈送到数据库10，如其已借助TMC技术所实现的那样(TMC＝Traffic Message Channel)。交通信息能够通过导航系统的互联网连接或通过无线电信号的接收而传送给导航系统。例如，该信息能够包括在该路线上的当前交通密度或施工现场的布置。

在路线确定30的一个方法步骤中，根据本发明使用一种算法，使得在考虑到用户出现的负担的情况下确定路线，并且通过该路线生成用户的负担水平，借助其达到高的用户能力。尤其是在考虑到预设值的情况下进行路线的确定，用户为确定路线而将这些预设值传送给导航系统，其中预设值尤其涉及用户的负担能力。能够根据扩展的路线确定30′而如此地进行路线确定的算法，以使得用户输入最大负担值，其在通过导航系统确定路线时被一并考虑。

可选地，该系统拥有预设值对话框40，用户能够在该对话框中设置其抗压性或其负担能力。例如，在预设值对话框40中能够选择低的、平均和高的可负担性，其中多于三个负担等级同样是可能的。

可选地，该系统拥有一个或多个用于负担因素识别的子部件50。借助这些子部件能够以算法形式、或机器学习的方法借助基于车辆100的传感器信息来识别其他的动态负担因素，并且将其以合适的方式提供给导航系统。

除了根据负担因素识别50通过算法的方法或者通过机器学习基于传感器信息的来确定负担因素之外，还能够设置伴随驾驶的负担因素识别器60。借助导航系统的这些附加部件，动态负担因素识别60能够在行驶期间获得当前存在的负担。

后面连接的是可选的部件，该部件基于由伴随行驶的负担因素识别60所提供的当前存在的负担并且根据导航系统基于数据库10和动态负担因素20而获得的预期的负担来估计总负担，并且将其与阈值比较以便产生总负担确定70。该阈值能够是固定的或与用户的预设置相适应的，其经由预设置对话框40通知给导航系统。如果超过阈值，则触发扩展的路线确定30′的算法，以便重新计算要行驶的路线，优选地预先给定最大负担。此外，能够通过HMI 80(Human Machine Interface，人机界面)相应地通知用户。用户可选地还有这种可能性：当由系统引起的当前负担状态的估计错误时，通过HMI 80停止重新计算。

HMI 80能够以已知的方式实施为车辆中的显示器并且用于与驾驶员，即与用户通信。借助HMI80的通信能够通过触觉部件或通过语音控制来构建。此外，HMI80能够包含方向盘或中控台上的按钮以用于将驾驶员的指令输入到系统。

图2示出了用于借助卫星辅助导航系统来导航的方法流程的示意图，借助该导航系统向用户输出从始发地点或当前地点到目的地点的路线。在用于输入负担能力的第一步骤5中，用户可选地且与行驶无关地在系统中设置其负担能力。在时间上与第一步骤5不相关的步骤15中，驾驶员通过HMI 80输入目的地点。在另一步骤25中，导航设备基于当前位置、在考虑到所有关于该路线上的负担因素的可用信息和根据负担能力5的输入的驾驶员的预设置的情况下来确定路线。结果，在考虑到用户出现的负担的情况下确定该路线，并且生成用户对于此路线的负担水平，借助其达到高的用户能力。在此，能够预先给定负担值并且如此地确定路线，使得不超过预先给定的负担值。如果不存在驾驶员通过负担能力5输入的预设置，则使用预先确定的值。

在另一步骤35中，在行驶期间基于关于负担因素的信息进行负担因素的识别，其中在另一步骤45中进行总负担的确定，其由驾驶员当前经受的负担以及在将来的路线上的期望的负担组成，其基于该路线上的动态负担为导航系统所已知。

另一方法步骤55之后，进行总负担与阈值的比较，其中，在预先给定最大负担值的情况下，在超过阈值时，启动要行驶的路线的重新规划65或者重新计算。此外，通过HMI80能够为用户输出相应的提示消息。之后，用户可选地具有这样的可能性，即当其感觉负担小于系统所假设的负担时，禁止重新规划65，。如果驾驶员阻止了路线的重新规划65，则不进行重新规划75，并且该算法跳转回步骤35，而不重新确定剩余路线。

在规划称作轨迹的路线时，将负担因素与该路线相关联。这产生了外部负担水平的曲线，其作为在起点和目的地之间的位置的函数。由此能够对于每个位置估计驾驶员的负担。由此，现场地确定负担，即又一个轨迹。由此，能够作为输出量计算一函数，例如最大负担。该输出量然后引入轨迹的计算中。

本发明在其实施方面并不限于前面陈述的优选实施例。更确切地说，能够考虑多种变形方案，其也被所示的解决方案用于基本上不同类型的实施中。所有在权利要求、说明书或附图中出现的特征和/或优点，包括结构细节、空间结构和方法步骤在内，不仅对其本身，而且在各种组合中，对于本发明来说都是重要的。

Claims (12)

1.一种借助导航系统确定路线的方法，所述路线被输出给用户以用于路线导引，其特征在于，在考虑到用户出现的负担的情况下如此地确定所述路线，使得通过所述路线生成所述用户的负担水平，其与所述用户的高的生理上的能力相符合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户将其负担能力传送给所述导航系统以用于确定所述路线。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据负担因素确定所述负担，尤其是根据：道路类型、道路特性、车辆周围的环境、交通密度、必要的驾驶行为、天气、路况、施工现场和/或根据所实施的附加任务。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述负担因素至少部分地借助传感器来获取并且尤其是被传送至所述导航系统。

5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，预先给定最大负担值，其中如此地进行所述路线的确定，使得不超过所述最大负担值，和/或预先给定最小负担值，其中如此地进行所述路线的确定，使得不低于所述最小负担值。

6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在借助所述导航系统导航的行驶期间，将当前存在的负担因素传送给所述导航系统，尤其是将传送给所述导航系统的所述负担因素用于重新确定所述路线、尤其是改变所述路线。

7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，根据

-在借助所述导航系统导航的行驶期间的当前所传送的负担因素和

-传送给所述导航系统的、预先确定的负担因素

确定总负担，尤其是将该总负担与阈值比较。

8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，向所述用户显示通过所述导航系统确定的所述用户的负担，其中尤其是在重新确定路线时，使所述用户能够可选地影响该用户在所述路线上的所述负担的所述确定。

9.一种计算机程序产品，其具有用于执行根据上述权利要求1至8中的至少一项所述的方法的程序部分。

10.一种机器可读的、尤其是计算机可读的数据结构，其由根据权利要求1至8中至少一项所述的方法和/或至少一个根据权利要求9的计算机程序产品而产生。

11.一种机器可读的、尤其是计算机可读的数据载体，在其上记录和/或存储有至少一个根据权利要求9所述的计算机程序产品，和/或

-在其上保持有至少一个根据权利要求10所述的数据结构以供调用。

12.一种根据权利要求1至8之一所述的方法来确定路线的导航系统，其特征在于，所述导航系统具有负担确定模块，其在考虑到所述用户出现的负担的情况下确定所述路线，其中如此地确定所述路线，使得与所述用户的高的生理上的能力相符合的所述用户的负担水平是可形成的。

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