-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Navigationssystem für ein Fahrzeug
umfassend eine Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung einer ersten
Fahrtroute und zur Ausgabe einer entsprechenden ersten Information,
wobei die erste Fahrtroute einen minimalen Kraftstoffverbrauch erfordert.
Darüber
hinaus wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Fahrtroute für ein Fahrzeug
vorgestellt.
-
Fahrzeugnavigationssysteme
dienen dazu, einem Fahrer eine Weginformation mitzuteilen. Beispielsweise
kann der Fahrer über
das Navigationssystem erfahren, wie er, ausgehend von einem Ausgangsort,
einen Zielort mit dem Fahrzeug erreichen kann. Dazu gibt der Fahrer
den Ausgangsort entweder selbst über
eine Eingabevorrichtung in das Fahrzeugnavigationssystem ein, oder
er lässt
einen aktuellen Standort seines Fahrzeugs von einer Sensoreinrichtung
beispielsweise über
Satellit automatisch ermitteln. Des Weiteren gibt der Fahrer den
Zielort in das Fahrzeugnavigationssystem ein. Das Fahrzeugnavigationssystem
ermittelt dann mindestens eine Fahrtroute, über welche der Zielort vom
Ausgangsort aus erreichbar ist und teilt dem Fahrer die ermittelte Fahrtroute über eine
genaue Wegbeschreibung mit.
-
Häufig kann
ein Fahrzeugnavigationssystem mehrere Fahrtrouten von einem vorgegebenen
Ausgangsort an einen vorgegebenen Zielort ermitteln. Um den Fahrer
nicht durch zu viel an Information unnötig zu verwirren, ist es vorteilhaft,
wenn das Fahrzeugnavigationssystem in diesem Fall den Fahrer nur
eine geringe Anzahl an möglichen
Fahrtrouten mitteilt. Meist wählt
das Fahrzeugnavigationssystem nur eine Fahrtroute aus der Menge
der möglichen Fahrtrouten
aus und teilt diese dann dem Fahrer mit. Die von dem Fahr zeugnavigationssystem
dem Fahrer beschriebene Fahrtroute sollte diejenige Fahrtroute vom
Ausgangsort an den Zielort sein, welche bezüglich der Bedürfnisse
des Fahrers optimiert ist.
-
In
der Druckschrift
DE
196 05 458 C1 wird ein Fahrzeugnavigationssystem vorgeschlagen,
welches aus einer Menge von möglichen
Fahrtrouten von einem vorgegebenen Ausgangsort an einen ebenfalls
vorgegebenen Zielort diejenige wählt,
welche mit dem geringsten Kraftstoffverbrauch verbunden ist.
-
In
der Druckschrift Patent Abstracts of Japan Nr.
JP 02278116 A wird ein Fahrzeugnavigationssystem
vorgeschlagen, welches aus einer Menge von möglichen Fahrtrouten von einem
vorgegebenen Ausgangsort an einen ebenfalls vorgegebenen Zielort
diejenigen drei Routen wählt,
welche in der kürzesten
Zeit, auf dem kürzesten
Weg und mit dem geringsten Kraftstoffverbrauch verbunden sind.
-
In
der Druckschrift
DE
103 35 927 A1 wird ein Fahrzeugnavigationssystem vorgeschlagen,
welches aus einer Menge von möglichen
Fahrtrouten von einem vorgegebenen Ausgangsort an einen ebenfalls
vorgegebenen Zielort diejenige wählt,
welche mit dem geringsten Kraftstoffverbrauch verbunden ist unter
Einhaltung der Nebenbedingung, dass eine vorgegebene maximale Fahrzeit
nicht überschritten
wird.
-
In
der Druckschrift
EP
0 638 887 B1 wird ein Fahrzeugnavigationssystem vorgeschlagen,
welches dem Fahrer Schätzmittel
für die
Zielauswahl unter von ihm definierbaren Randbedingungen zur Verfügung stellt.
Zu den Randbedingungen zählen
Parameter wie Zielrichtung, verfügbare
Fahrzeit, verfügbarer
Kraftstoff. Während
der Fahrt können
die Parameter manuell oder automatisch adaptiert und navigationsrelevante
Informationen können
angezeigt werden, beispielsweise erreichbare Orte, Tankstellen,
alternative Beförderungsmittel.
-
In
der Druckschrift
US
5 459 666 A wird ein Flugzeugnavigationssystem vorgeschlagen,
welches navigationsrelevante Informationen anzeigt, beispielsweise
Gesamtentfernung zum Ziel und Fortschrittsindikator bezüglich Weg,
Zeit und Kraftstoff.
-
In
der Druckschrift
US
6 005 494 A wird ein Fahrzeugnavigationssystem vorgeschlagen,
welches eine Auswahl der Fahrtrouten nach dem Kriterium des geringsten
Kraftstoffverbrauchs trifft und Informationen anzeigt, beispielsweise
verfügbare Tankstellen.
-
In
der Druckschrift Patent Abstracts of Japan Nr.
JP 07311043 A wird ein Fahrzeugnavigationssystem
vorgeschlagen, welches eine Auswahl der Fahrtrouten nach den Kriterien
der kürzesten
Zeit und des geringsten Kraftstoffverbrauchs trifft.
-
In
der Druckschrift
DE
196 05 458 C1 wird ein Fahrzeugnavigationssystem vorgeschlagen,
welches eine Auswahl der Fahrtrouten nach dem Kriterium des geringsten
Kraftstoffverbrauchs trifft.
-
Derartige
Fahrzeugnavigationssysteme schränken
die Wahlmöglichkeiten
eines Fahrers bezüglich
einer Fahrtroute stark ein. Ein weiterer Nachteil ist, dass das
Navigationssystem aus Druckschrift
DE 196 05 458 C1 nicht näher auf die persönlichen Bedürfnisse
des Fahrers bei einer Wahl einer Fahrtroute von einem vorgebbaren
Ausgangsort an einen vorgebbaren Zielort eingeht.
-
Um
den Kraftstoffverbrauch für
eine vorgegebene Fahrtroute möglichst
genau zu bestimmen, schlägt
die Druckschrift
US
5 913 917 A ein diesbezügliches
Verfahren und eine geeignete Vorrichtung vor.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Fahrzeugnavigationssystem
zu finden, welches sich besser an die Bedürfnisse des Fahrers anpasst.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Navigationssystem für
ein Fahrzeug umfassend eine Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung einer
ersten Fahrtroute und zur Ausgabe einer entsprechenden ersten Information,
wobei die erste Fahrtroute einen minimalen Kraftstoffverbrauch erfordert,
und wobei die Ermittlungseinrichtung zusätzlich ausgelegt ist zur Ermittlung
einer zweiten Fahrtroute und zur Ausgabe einer entsprechenden zweiten
Information, wobei die zweite Fahrtroute eine minimale Fahrzeit
erfordert. Die erste Fahrtroute und die zweite Fahrtroute können von
einem vorgebbaren Ausgangsort an einen vorgebbaren Zielort so ermittelt
werden, dass ein durch einen Fahrer vorgebbares Passierobjekt an
beiden Fahrtrouten liegt. Dabei kann das Passierobjekt sowohl ein
bestimmter Ort als auch eine Einrichtung sein. Ein Fahrer kann somit
beispielsweise von einem Fahrzeugnavigationssystem zwei Fahrtrouten
erhalten, welche beide an einer Tankstelle oder einem Lebensmittelgeschäft vorbei
führen.
Dabei muss der Fahrer nicht genau angeben, an welcher Tankstelle
oder an welchem Lebensmittelgeschäft er vorbeizukommen wünscht. Es ist
ausreichend, wenn er über
eine Eingabeeinrichtung die Bezeichnung Tankstelle oder Lebensmittelgeschäft eingibt.
-
Ebenso
können
die erste Fahrtroute und die zweite Fahrtroute von dem vorgebbaren
Ausgangsort an den vorgebbaren Zielort so ermittelt werden, dass
sie ein vorgebbares Verkehrshindernis umgehen. Bei dem Verkehrshindernis
kann es sich beispielsweise um eine Ampel, eine starke Steigung,
ein starkes Gefälle,
eine Geschwindigkeitsbegrenzung oder um eine Linksabbiegung handeln.
Ebenso ist es auch möglich,
die erste und die zweite Fahrtroute so zu wählen, dass die genannten Verkehrshindernisse nur
in geringer Anzahl vom Fahrer passiert werden. Des Weiteren können die
erste und die zweite Fahrtroute auch bezüglich der Straßenklassen
optimiert werden. Bei einem Anhängerbetrieb
kann zusätzlich in
das Navigationssystem eine Eingabe gemacht werden, welche dafür sorgt,
dass die erste und die zweite Fahrtroute für diesen auch geeignet sind.
Das Navigationssystem kann so ausgelegt sein, dass der Fahrer selbst
eingibt, welches der oben genannten Verkehrshindernisse er auf seiner
Fahrt nicht passieren möchte.
Ebenso ist es möglich,
das Navigationssystem so auszulegen, dass die oben aufgezählten Ver kehrshindernisse
bei der Optimierung des Kraftstoffverbrauchs automatisch extrahiert
werden.
-
Darüber hinaus
ist erfindungsgemäß vorgesehen
ein Verfahren zur Ermittlung einer Fahrtroute für ein Fahrzeug durch Ermitteln
einer ersten Fahrtroute mit einem minimalen Kraftstoffverbrauch
und Ausgeben einer ersten Information in Abhängigkeit der ermittelten ersten
Fahrtroute, sowie durch Ermitteln einer zweiten Fahrtroute mit einer
minimalen Fahrzeit und Ausgeben einer zweiten Information in Abhängigkeit
der ermittelten zweiten Fahrtroute.
-
Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass neben dem Kraftstoffverbrauch
auch die Fahrzeit ein wichtiges Kriterium für die Wahl einer an die Bedürfnisse
eines Fahrers optimal angepassten Fahrtroute von einem Ausgangsort
an einen Zielort sein kann. Dabei muss zusätzlich berücksichtigt werden, dass die
Gewichtung der beiden Kriterien Kraftstoffverbrauch und Fahrzeit
durch einen Fahrer sehr stark von der momentanen Situation des Fahrers
abhängt.
Unter Zeitdruck wird ein Fahrer eine schnelle Fahrtroute mit einem
höheren
Kraftstoffverbrauch gegenüber
einer zeitlich längeren
Fahrtroute mit einem niedrigeren Kraftstoffverbrauch bevorzugen.
Im Gegensatz dazu wird ein Fahrer aber vor allem bei einer geringen
Kraftstoffreserve seines Fahrzeugs lieber eine Fahrtroute mit einer
längerer
Fahrzeit aber mit einem geringeren Kraftstoffverbrauch wählen.
-
Vorzugsweise
ist eine dritte Information über mindestens
eine dritte Fahrtroute durch die Ermittlungseinrichtung ausgebbar,
wobei die mindestens eine dritte Fahrtroute einen Kraftstoffverbrauch
und eine Fahrzeit aufweist, die zwischen den ermittelten Werten
des Kraftstoffverbrauchs und der Fahrzeit jeweils der ersten Fahrtroute
und der zweiten Fahrtroute liegt. Damit hat der Fahrer wenn er sich
weder für die
erste, noch für
die zweite Fahrtroute entscheiden kann, auch die Möglichkeit
eine Fahrtroute zu wählen,
in welcher die Vorteile der ersten und der zweiten Fahrtroute zumindest
teilweise gewährleistet
sind.
-
Erfindungsgemäß kann bei
einem vorgebbaren Verhältnis
zwischen dem ermittelten Kraftstoffverbrauch der ersten Fahrtroute
und/oder der zweiten Fahrtroute und einer Kraftstoffreserve des
Fahrzeugs eine Warnanzeige aktivierbar sein. Beispielsweise ist
dies realisierbar, indem die Fahrtroute, deren Kraftstoffverbrauch über der
Kraftstoffreserve des Fahrzeugs liegt, in der Anzeige blinkt. Damit
ist es möglich,
den Fahrer auf die Notwendigkeit, die Fahrtroute mit dem geringeren
Kraftstoffverbrauch zu nehmen, hinzuweisen.
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in
denen zeigen:
-
1 ein
erfindungsgemäßes Fahrzeugnavigationssystem
und
-
2 eine
erste und eine zweite über
das erfindungsgemäße Verfahren
ausgewählte
Fahrtroute.
-
Die
nachfolgend näher
beschriebenen Ausführungsbeispiele
stellen bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dar.
-
Das
erfindungsgemäße Navigationssystem für ein Fahrzeug
aus 1 umfasst eine Eingabeeinrichtung 1 und
eine Ermittlungseinrichtung 2. Die Eingabeeinrichtung 1 ist
innerhalb des Fahrzeuges so angebracht, dass der Fahrer sie während der
Fahrt bequem erreichen kann. Die Eingabeeinrichtung 1 weist
eine Tastatur 3 und eine Anzeigekomponente 4 auf. Über die
Tastatur 3 kann ein Fahrer Daten eingeben. Das vom Fahrer
eingegebene Wort erscheint dann auch in der Anzeigekomponente 4.
Dies macht ein Betätigen
der Eingabeeinrichtung 1 für den Fahrer anschaulicher.
Ist der Fahrer mit der auf der Anzeigekomponente 4 angezeigten
Eingabe einverstanden, so erfolgt abschließend eine Bestätigung der
Eingabe über
eine Betätigung
einer Eingabekomponente der Tastatur 3 durch den Fahrer.
-
Die
Ermittlung einer Fahrtroute beginnt, indem der Fahrer zuerst über die
Tastatur 3 den Ausgangsort A eingibt. Die Eingabeeinrichtung 1 gibt dann
ein Ausgangsortsignal 5 an die Steuereinrichtung 2 weiter.
Danach gibt der Fahrer den Zielort B, welchen er mit seinem Fahrzeug
vom Ausgangsort A ausgehend erreichen will, über die Tastatur 3 ein.
Hat der Fahrer über
die Eingabekomponente der Tastatur 3 seine Eingabe bestätigt, so
gibt die Eingabeeinrichtung 1 ein Zielortsignal 6 an
die Ermittlungseinrichtung 2 aus.
-
Als
Alternative zu dem hier vorgestellten Eingabeverfahren ist es auch
möglich,
das Navigationssystem mit einer Sensoreinrichtung zur Erfassung
einer aktuellen Position des Fahrzeugs auszustatten. Ein Beispiel
für eine
derartige Sensoreinrichtung ist eine Empfangseinrichtung zum Empfang
von Satellitensignalen. Betätigt
der Fahrer eine vorgebbare Eingabekomponente der Tastatur 3,
so wird die erfasste Fahrzeugposition von der Sensoreinrichtung
als Ausgangsortsignal 5 an die Ermittlungseinrichtung 2 ausgegeben.
Der Fahrer gibt in diesem Fall nur noch den Zielort B über die
Tastatur 3 ein. Damit ist es möglich, dass der Fahrer beispielsweise
auch wenn er sich auf einer Fahrt verirrt hat, eine Wegbeschreibung
zum Erreichen des Zielorts B erhält.
-
Ebenso
ist es auch möglich,
die Eingabeeinrichtung 1 so auszulegen, dass der Fahrer
eine Eingabe des Ausgangsorts A und des Zielorts B über eine
Spracheingabe oder über
eine Dateneingabe mit externen Speichermedien (USB, SD-card) tätigt. Des
Weiteren kann eine Ortsauswahl bezüglich des Ausgangsorts A und
des Zielorts B auch über
eine eingeblendete (zoombare) Landkarte getätigt werden. Auf diese Weise
ist es möglich,
einem Fahrer die Betätigung
der Eingabeeinrichtung 1 zu erleichtern.
-
Die
Ermittlungseinrichtung 2 ist so ausgelegt, dass sie in
einem ersten Verfahrensschritt dem Ausgangsortsignal 5 und
dem Zielortsignal 6 mehrere Fahrtrouten zuordnet. In 2 ist
dies an einem Beispiel für
einen Ausgangsort A und einen Zielort B gezeigt. Dabei wurden von
der Ermittlungseinrichtung 2 die drei Fahrtrouten 9, 10 und 11 ermittelt.
-
Im
zweiten Verfahrensschritt wird jede dieser Fahrtrouten in mehrere
Teilabschnitte unterteilt. In 2 wurde
dies auch für
das Beispiel von Fahrtroute 10 ausgeführt. Dabei ergaben sich die
Teilabschnitte 12 bis 14. Jeder dieser erhaltenen
Teilabschnitte 12 bis 14 ist dabei so ausgelegt,
dass er von einem Fahrer mit einer mittleren Geschwindigkeit v1, v2
oder v3, und mit einem mittleren Kraftstoffverbrauch E1, E2 oder
E3 pro Strecke zurückgelegt
werden kann. Die den Teilabschnitten 12 bis 14 zugehörigen Daten
v1, v2 und v3, sowie E1, E2 und E3 werden von der Ermittlungseinrichtung 2 ebenfalls
erfasst. Dies kann dadurch geschehen, dass die Daten v1, v2 und
v3, sowie E1, E2 und E3 entweder auf der Ermittlungseinrichtung 2 abgespeichert
sind, oder dass sie über
eine Funkverbindung von einem zentralen Speichersystem abgefragt
werden.
-
Ebenso
erfasst die Ermittlungseinrichtung 2 Daten über den
Kraftstoffverbrauch an den möglichen
Verkehrshindernissen 15 und 16 zwischen den einzelnen
Teilabschnitten 12 bis 14. Die Ermittlungseinrichtung 2 berechnet
dann aus all diesen Daten den gesamten Kraftstoffverbrauch und die
gesamte Zeitdauer der Fahrtroute 10. Ebenso wird bei allen anderen
von der Ermittlungseinrichtung 2 erfassten Fahrtrouten 9 und 11 vom
Ausgangsort A an den Zielort B verfahren.
-
In
einem dritten Verfahrensschritt vergleicht die Ermittlungseinrichtung 2 dann
die ermittelten Werte untereinander bezüglich des Kraftstoffverbrauchs
und der Fahrzeit. Dabei erfasst die Ermittlungseinrichtung 2 sowohl
die Fahrtroute mit dem geringsten Kraftstoffverbrauch als auch die
Fahrtroute mit der kürzesten
Fahrzeit. In dem Beispiel aus 2 sind dies
die Fahrtroute 9 mit dem geringsten Kraftstoffverbrauch
und die Fahrtroute 10 mit der kürzesten Fahrzeit.
-
Die
Ermittlungseinrichtung 2 gibt anschließend eine erste Information 7 über die
Fahrtroute 9 mit dem geringsten Kraftstoffverbrauch und
eine zweite Information 8 über die Fahrtroute 10 mit
der kürzesten
Fahrzeit an die Eingabeeinrichtung aus. Die Eingabeeinrichtung 1 zeigt
dann auf der Anzeigekomponente 4 dem Fahrer eine Information über die Differenz
der unterschiedlichen Fahrzeiten der beiden Fahrtrouten, welche
im Weiteren als Mehrzeitaufwand bezeichnet wird, sowie den Unterschied
im ermittelten Kraftstoffverbrauch der beiden Fahrtrouten, welcher
als Minderverbrauch bezeichnet wird, an. Bei dem Beispiel aus 1 und 2 geschieht dies über einen
Quotienten, der aus dem ermittelten Mehrzeitaufwand und dem ebenfalls
ermittelten Minderverbrauch berechnet wird. Zusätzlich wird noch ein Quotient
aus einem vorgebbaren „erlaubten Mehrzeitaufwand" und einer Gesamtfahrzeit
bestimmt. Dabei ist der vorgebbare „erlaubte Mehrzeitaufwand" so gewählt, dass
er im Verhältnis
zur Gesamtfahrzeit noch vergleichsweise niedrig ist. Die beiden
bestimmten Quotienten werden dann miteinander verglichen.
-
Der
Fahrer hat die Möglichkeit über eine
Eingabe an der Tastatur 3 diejenige Fahrtroute 9 oder 10 zu
wählen,
welche seinen Wünschen
am ehesten entspricht. Über
die Tastatur 3 kann er seine Wahl eingeben. Ist diese Eingabe
auf der Tastatur 3 erfolgt, so gibt die Eingabeeinrichtung 1 an
den Fahrer die Information bezüglich
der von ihm gewählten
Fahrtroute 9 oder 10 auf der Anzeigekomponente 4 aus.
-
Zusätzlich ist
es noch möglich,
das erfindungsgemäße Navigationssystem
so auszulegen, dass es eine eventuelle Abweichung im Fahrverhalten
des Fahrers vom prognostizierten Fahrverhalten bemerkt und dann
eine Aktualisierung bezüglich
der beiden ermittelten Fahrtrouten bezüglich dem Fahrverhalten des
Fahrers durchführt.