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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Routenplanung und/oder Zielführung,
insbesondere in einem Fahrzeug, unter Berücksichtigung
von Sonderfahrspuren.
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Es
existieren Sonderfahrspuren für Fahrzeuge, deren Benutzung
von einem Fahrzeugtyp, insbesondere von einer Fahrzeuginsassenanzahl
abhängig ist. Beispielsweise existieren Sonderfahrspuren, die
nur von Fahrzeugen mit einer Fahrzeuginsassenanzahl, die mindestens
zwei Personen entspricht, befahren werden dürfen. Diese
Sonderfahrspuren sind in der Regel weniger befahren, so dass ein
deutlich verringertes Verkehrsaufkommen zu einer geringen Fahrzeit
führt und Stauungen von Fahrzeugen vermieden werden. Zudem
ist häufig auch eine größere zulässige
Höchstgeschwindigkeit auf den Sonderfahrspuren als auf
den verbleibenden Fahrspuren gestattet. Eine besondere Art von Sonderfahrspuren stellen
die so genannten ,express lanes' dar, diese Sonderfahrspuren zeichnen
sich dadurch aus, dass sie nicht jede Ausfahrt bedienen, sondern
eine gewisse Anzahl von Ausfahrten nicht bedienen. Durch die geringere
Anzahl von Ausfahrtmöglichkeiten, erlauben diese ,express
lanes' insbesondere zu Stoßzeiten (Rushhour-Zeiten) einen
gegenüber üblichen Sonderfahrspuren erheblich
schnelleren Verkehrsfluss.
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Im
Stand der Technik existieren mehrere Verfahren und Vorrichtungen,
die eine Nutzung dieser Sonderfahrspuren unterstützen bzw.
einen Fahrzeugführer auf die Möglichkeit der Nutzung
dieser Sonderfahrspuren hinweisen.
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Aus
der
DE 101 46 744
A1 ist ein zum Einsatz in einer Navigationsvorrichtung
vorgesehenes Verfahren zum Bereitstellen von auf mindestens eine Kante
oder ein Straßenstück bezogenen und miteinander
verknüpften Fahrspurempfehlungen für jede Fahrtrichtung
bekannt. Dabei wird einer Kante oder einem Straßenstück
mindestens eine Spurliste zugeordnet, deren Elemente Spurinformationen
zur Gesamtheit der der Kante zugewiesenen Fahrspuren enthalten.
Jede der Fahrspuren wird jeweils mindestens eine Spurdatenliste
zugeordnet, deren Elemente jeweils Spurdateninformationen zur jeweiligen Fahrspur
enthalten. Des Weiteren enthalten die Elemente der Spurdatenliste
zusätzliche Spurdateninformationen, etwa zu Sonderverwendungen
der Fahrspur oder zu anderen Einschränkungen der Fahrspur,
wie etwa zu einer Reservierung der Fahrspur für Busse,
Taxen oder dergleichen. Mithilfe einer berechneten Route wird die
günstigste Fahrspur herausgesucht und ausgegeben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem
Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Routenplanung und Zielführung,
insbesondere in einem Fahrzeug, anzugeben.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch
1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand von einer Zeichnung näher erläutert.
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Routenplanung und/oder Zielführung,
insbesondere in einem Fahrzeug, unter Berücksichtigung
von Sonderfahrspuren. Unter Sonderfahrspur werden hierzu insbesondere
gebührenpflichtige Streckenabschnitte, Streckenabschnitte
die einer Zugangserlaubnis bedürfen, Fahrspuren für
Taxen, Busse oder dergleichen verstanden.
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Erfindungsgemäß wird
die Routenplanung und/oder Zielführung anhand eines Fahrzeugtyps,
einer Fahrzeuginsassenanzahl sowie anhand von Datums- und Uhrzeitparametern
durchgeführt. Hierzu sieht das Verfahren vor, dass ein
Fahrzeugtyp, wie z. B. Personenkraftwagen, Nutzfahrzeug, Hybridfahrzeug,
Dieselfahrzeug, Gasfahrzeug, Bus, Taxi, Notfallwagen, Krankenwagen,
Feuerwehr, Polizei, Motorrad oder Fahrzeug mit Anhänger
berücksichtigt werden.
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Darüber
hinaus wird die Routenplanung und/oder Zielführung in Abhängigkeit
einer Fahrzeuginsassenanzahl durchgeführt, da oftmals von dieser
eine Nutzung bzw. ein Befahren von Sonderfahrspuren abhängig
ist.
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Weiterhin
sieht das Verfahren vor, dass die Routenplanung und/oder Zielführung
in Abhängigkeit von Datums- und Uhrzeitparametern durchgeführt wird.
Hierzu zählen beispielsweise eine Unterscheidung der Wochentage
hinsichtlich eines Verkehrsaufkommens, Hauptverkehrszeiten, Veranstaltungen, Unfall-
und Stausituationen, Baustellen sowie Langzeitbaustellen. Dabei
wird eine aktuelle Uhrzeit sowie das Datum z. B. über ein
satellitengestütztes Navigationssystem oder über
eine im Fahrzeug angezeigte Uhrzeit eingestellt.
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Anhand
des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine optimale
Routenplanung und/oder Zielführung erreicht, wobei eine
Fahrstrecke unter einem Aspekt einer Nutzung von bevorzugten Sonderfahrspuren
bzw. Streckenabschnitten hinsichtlich Zeit und/oder Fahrstrecke
ermittelt wird.
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Darüber
hinaus kann anhand der Nutzung des erfindungsgemäßen
Verfahrens eine Verringerung eines Stauanteils auf einer Fahrtroute
des Fahrzeuges erreicht werden, wodurch eine Zeitersparnis und eine
Senkung eines Kraftstoffverbrauches und somit eine Verringerung
eines Schadstoffausstoßes erzielt werden.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei
zeigt:
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1 schematisch
ein Blockschaltbild einer Navigationsvorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zur Routenplanung und/oder Zielführung, insbesondere
in einem Fahrzeug, unter Berücksichtigung von Sonderfahrspuren.
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Einander
entsprechende Teile sind in der Figur mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 stellt
ein Blockschaltbild einer Navigationsvorrichtung 1 zur
Durchführung des Verfahrens zur Routenplanung und Zielführung
dar. Die Navigationsvorrichtung 1 ist insbesondere in einem
nicht näher dargestellten Fahrzeug anordbar und dabei entweder
als fest verbaute oder tragbare Navigationsvorrichtung 1 ausgeführt.
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Ein
nicht näher dargestellter Fahrzeugführer kann
eine gewünschte Startposition, einen gewünschten
Zielort, eine gewünschte Abfahrts- und/oder Ankunftszeit über
eine Eingabeeinheit 1.1 einer Steuereinheit 1.2,
insbesondere der Navigationsvorrichtung 1, zuführen.
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Die
Steuereinheit 1.2 ist beispielsweise ein herkömmliches
Steuergerät, insbesondere ein Navigationssteuergerät,
in dem das Verfahren zur Routenplanung und/oder Zielführung
als Algorithmus hinterlegt ist.
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Eine
Empfangseinheit 1.3, beispielsweise als eine GPS-Empfangseinheit 1.3 ausgeführt,
empfängt eine aktuelle Position des Fahrzeugs und führt diese
ebenfalls der Steuereinheit 1.2 zu.
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Anhand
der ermittelten aktuellen Position werden in vorteilhafter Weise
zusätzlich über die Empfangseinheit 1.3,
Informationen hinsichtlich einer dynamischen Zielführung
erfasst.
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Eine
Speichereinheit 1.4 enthält Straßeninformationen,
insbesondere in Form einer digitalen Karte, die ebenso der Steuereinheit 1.2 zugeführt werden.
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In
verschiedenen Ländern existieren Sonderfahrspuren für
Fahrzeuge, wobei eine Benutzung der Sonderfahrspuren von einem Fahrzeugtyp,
von einer Fahrzeuginsassenanzahl sowie von Datums- und Uhrzeitparametern
abhängig ist. Hierzu werden unter Sonderfahrspuren gebührenpflichtige
Streckenabschnitte, Streckenabschnitte die einer Zugangserlaubnis
bedürfen, Fahrspuren für Taxen, Busse oder dergleichen
verstanden.
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Zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind die Sonderfahrspuren in den beispielsweise in der Speichereinheit 1.4 hinterlegten Straßeninformationen
enthalten. Dabei ist vorzugsweise jeder einzelnen Sonderfahrspur
eine Nutzungsbedingung, insbesondere ein erforderlicher Fahrzeugtyp,
eine notwendige Fahrzeuginsassenanzahl sowie Datums- und Uhrzeitparameter,
zugeordnet, welche ebenfalls in der Speichereinheit 1.4 hinterlegt
ist.
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Hierzu
wird der Steuereinheit 1.2 der Fahrzeugtyp zugeführt.
Beispielsweise wird der Fahrzeugtyp über die Eingabeeinheit 1.1 manuell
eingestellt. Alternativ dazu kann der jeweilige Fahrzeugtyp im Vorhinein
konfiguriert sein und beispielsweise von einem Motorsteuergerät
eingelesen werden. Hierzu wird in Fahrzeugtypen, wie z. B. Personenkraftwagen,
Nutzfahrzeug, Hybridfahrzeug, Dieselfahrzeug, Gasfahrzeug, Bus,
Taxi, Notfallwagen, Krankenwagen, Feuerwehr, Polizei, Motorrad oder
Fahrzeug mit Anhänger unterschieden. Zusätzlich
kann in einer möglichen Ausführungsform, insbesondere
bei dem Fahrzeugtyp Nutzfahrzeug und/oder Fahrzeug mit Anhänger
ein Ladegut, ein Ladezustand sowie eine Gefahrenklasse über
die Eingabeeinheit 1.1 der Steuereinheit 1.2 zugeführt
werden, wobei die Routenplanung und/oder Zielführung unter
Berücksichtigung dieser Angaben durchgeführt wird.
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Die
Sonderfahrspuren bzw. Streckenabschnitte werden hierbei zur Ermittlung
einer Fahrtroute R nur dann berücksichtigt, wenn der Fahrzeugtyp Voraussetzungen
zur Nutzung bzw. die Nutzungsbedingungen der jeweiligen Sonderfahrspur,
erfüllt.
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Darüber
hinaus existieren Sonderfahrspuren, die nur von Fahrzeugen mit einer
Fahrzeuginsassenanzahl, die mindestens zwei Personen entspricht,
befahren werden darf. Diese Sonderfahrspuren sind in der Regel weniger
befahren, so dass ein deutlich verringertes Verkehrsaufkommen zu
einer geringen Fahrzeit führt und Stauungen von Fahrzeugen
vermieden werden.
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Die
Ermittlung der Fahrzeuginsassenanzahl wird dabei automatisch durchgeführt.
Hierbei wird vorzugsweise eine bereits im Fahrzeug vorhandene Erfassungseinheit 2 verwendet,
wobei diese beispielsweise ein Sitzbelegungssensor, ein Gurtschlossschalter
und/oder ein Gurtauszugssensor ist.
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Weiterhin
werden zur Routenplanung und/oder Zielführung Datums- und
Uhrzeitparameter einbezogen. Hierzu sieht das Verfahren vor, eine
Unterscheidung der Wochentage vorzunehmen, wodurch ein Verkehrsaufkommen
insbesondere auf geplanten zu befahrenden Streckenabschnitten abgeschätzt
werden kann. Zusätzlich werden Hauptverkehrszeiten, Veranstaltungen,
Unfall- und Stausituationen, Baustellen sowie Langzeitbaustellen
in der Routenplanung und/oder Zielführung berücksichtigt. Insbesondere
sind Gültigkeitsbedingen der Sonderfahrbahnen, beispielsweise
eine Uhrzeit, zu welcher die Fahrbahn als Sonderfahrbahn genutzt
wird, in der Steuereinheit 1.2 hinterlegt, wodurch in Abhängigkeit von
der Uhrzeit diese als solche angezeigt wird und durch die Routenplanung
berücksichtigt werden kann. Um diese Informationen zu erhalten,
kann vorzugsweise eine dynamische Zielführung in die Navigationsvorrichtung
integriert sein. Dabei wird eine aktuelle Uhrzeit sowie das Datum
z. B. über ein satellitengestütztes Navigationssystem
oder über eine im Fahrzeug angezeigte Uhrzeit eingestellt.
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Aus
den der Steuereinheit 1.2 zugeführten Eingangsinformationen,
den Straßeninformationen, einschließlich der Sonderfahrspuren,
des Fahrzeugtyps, der Fahrzeuginsassenanzahl sowie der Datums- und
Uhrzeitparameter ermittelt die Steuereinheit 1.2 eine optimale
Fahrtroute R, die vorzugsweise eine Anzahl von Sonderfahrspuren
aufweist, um eine Fahrzeit, einen Kraftstoffverbrauch und eine Schadstoffemission
zu verringern. Zusätzlich kann die Fahrtroute R und/oder
ein Optimum aus einer Gewichtung einzelner beispielsweise frei wählbarer
Parameter erfolgen. Hierzu kann die Fahrtroute R vorzugsweise auch
in Abhängigkeit bevorzugter Fahrstrecken ermittelt werden.
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In
einer möglichen Ausführungsform kann manuell über
die Eingabeeinheit 1.1 eingegeben sowie vorgegeben werden,
dass bevorzugt Sonderfahrspuren in der Routenplanung berücksichtigt
bzw. einbezogen werden.
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Weiterhin
sind in der Speichereinheit 1.4 Daten zur geografischen
Bestimmung von befahrbaren Sperrzonen, welche eine Zugangserlaubnis
erfordern, insbesondere Umweltzonen, gespeichert.
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Hierzu
werden erforderliche Daten der Zugangserlaubnis manuell eingegeben.
Dabei wird bzw. werden insbesondere bei Umweltzonen beispielsweise
die Emissionsschlüsselnummer und/oder die Schadstoffgruppe,
die an einer Umweltplakette erkenntlich ist, über die Eingabeeinheit 1.1 der
Steuereinheit 1.2 zugeführt.
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Die
optimale Fahrtroute R wird dem Fahrzeugführer über
eine Ausgabeeinheit 1.5 ausgegeben, wobei die Ausgabeeinheit 1.5 beispielsweise
als herkömmlicher Bildschirm oder als berührungssensibler
Bildschirm, z. B. einen Lautsprecher umfassend, ausgeführt
ist, so dass die Ausgabe optisch als auch akustisch erfolgen kann.
Dabei werden die Sonderfahrspuren bei einer optischen Ausgabe vorzugsweise
farbig markiert dargestellt, so dass der Fahrzeugführer
diese frühzeitig wahrnimmt. Ebenfalls ist es möglich,
die Sonderfahrspuren mit landestypischen Symbolen, wie z. B. in
den USA eine Raute darzustellen. Insbesondere werden hinweisende
Verkehrsschilder getreu ihrem realen Erscheinungsbild auf der Ausgabeeinheit 1.5 dargestellt.
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Da
die Sonderfahrspuren im Vergleich zu den verbleibenden Fahrspuren
meist über eine verringerte Anzahl an Zu- und Abfahrten
verfügen, ist es notwendig, besonders diese auffällig,
ebenfalls anhand einer farblichen Markierung, frühzeitig
darzustellen, damit der Fahrzeugführer diese nicht verpasst.
Dabei wird bei der Routenplanung berücksichtigt, dass beispielsweise
,express lanes' eine geringe Anzahl von Ausfahrten aufweisen. Hierbei
wäre es dann auch denkbar, auf Grund deren relativ geringen Anzahl
die Ausfahrten bei ,express lanes' im Gegensatz zu Ausfahrten anderer
Sonderfahrspuren in anderer Weise, insbesondere gar besonders auffallend zu
markieren.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung wird zusätzlich zu der
optischen Ausgabe bei einer akustischen Ausgabe der Fahrtroute R
ein akustischer Hinweis auf ein Vorhandensein der Sonderfahrspur
mittels der Ausgabeeinheit 1.5 ausgegeben.
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Weiterhin
ist es aus den genannten Gründen vorteilhaft, wenn vor
einem Erreichen einer Zu- oder Abfahrt zusätzlich zu der
optischen Ausgabe ein akustischer Hinweis mittels der Ausgabeeinheit 1.5 ausgegeben
wird.
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Ferner
ist anhand der Speichereinheit 1.2 eine Aktualisierung
im Bezug auf geplante und neu hinzugekommene Sonderfahrspuren sowie
Umweltzonen möglich. Die Aktualisierung kann beispielsweise über
Speichermedien und/oder über digitale Radiodatendienste
realisiert und der Speichereinheit sowie der Steuereinheit 1.2 zugeführt
werden.
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- 1
- Navigationsvorrichtung
- 1.1
- Eingabeeinheit
- 1.2
- Steuereinheit
- 1.3
- Empfangseinheit
- 1.4
- Speichereinheit
- 1.5
- Ausgabeeinheit
- 2
- Erfassungseinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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