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Technisches Gebiet
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Das technische Gebiet betrifft allgemein Fahrzeugrouten-Planungssysteme und -Verfahren, und insbesondere Routenplanungssysteme und -Verfahren, welche Routen auf Grundlage verschiedener Sicherheitsfaktoren erzeugen.
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Hintergrund
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Herkömmliche Computer-implementierte Abbildungsanwendungen umfassen oftmals eine Routenplanungsfunktionalität, welche verwendet werden kann, um Nutzern Fahrtrouten zwischen zwei Orten bereitzustellen. Beispielsweise kann das System eine einem Nutzer vorgeschlagene Route auf Grundlage eines Anfangspunktes der Fahrt zu einem Endpunkt der Fahrt (zum Beispiel Start- und Ziel-Adressen) bereitstellen. Solche Anwendungen können Darstellungen von Straßen und Kreuzungen sowie einen oder mehrere Algorithmen verwenden, um eine empfohlene Reiseroute auszugeben. Solche Routen können auf einem PC oder einem Fahrzeug-Navigationssystem geplant werden, wobei sich Nutzer daran gewöhnt haben, sich auf diese Anwendungen der Fahrzeugnavigation zu verlassen.
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Einige herkömmliche Routenplanungssysteme können versuchen, eine Route auf Grundlage verschiedener Faktoren zu optimieren. Beispielsweise wird eine Route typischerweise durch Überprüfen einer Anzahl möglicher Wege erzeugt, wobei der beste Weg gemäß einer Anzahl von Optimierungsregeln ausgewählt wird. Die Optimierungsregeln beziehen sich üblicherweise auf Fahrtentfernung oder Fahrtzeit. Beispielsweise können die Optimierungsregeln die kürzestmögliche Route auswählen, um den zurückzulegenden Abstand zu minimieren oder Schnellstraßen auswählen, um die Fahrtzeit zu minimieren. Nachdem die Optimierungskriterien ausgewählt worden sind und eine vorgeschlagene Route berechnet worden ist, werden Navigationsanweisungen dem Nutzer dargestellt.
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Einige Nutzer, wie zum Beispiel Fahrer ohne besondere Zeitzwänge oder Einschränkungen hinsichtlich der Anzahl zurückgelegter Meilen bzw. Kilometer, dürften herkömmliche Routenplanungssysteme nicht in besonderem Maße nützlich finden. Andere Fahrer können mehr auf andere Faktoren bedacht sein, welche sonst eine ausgewählte Route beeinflussen würden. Beispielsweise dürften Sicherheits-bedachte Fahrer mehr interessiert sein, eine relativ sichere Route zu finden, welche statistisch gesehen eine geringe Unfallrate aufweist. Solche Routenplanungssysteme sind nicht erhältlich.
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Dementsprechend ist es wünschenswert, Systeme und Verfahren zum Bestimmen einer empfohlenen Route bereitzustellen, welche wenigstens teilweise auf Sicherheits-Überlegungen beruht. Weiterhin werden andere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und dem vorangegangenen technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
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Zusammenfassung
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In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform wird ein verfahren zum Planen einer Route für ein Fahrzeug von einem Startpunkt zu einem Ziel bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Erzeugens einer Mehrzahl von Routen auf Grundlage eines Nicht-Sicherheits-Faktors; Bewerten der Mehrzahl von Routen auf Grundlage eines Sicherheits-Faktors; Auswählen einer ersten Route aus der Mehrzahl von Routen auf Grundlage des Sicherheitsfaktors; Erzeugen von Fahrtanweisungen auf Grundlage der ersten Route; und Anzeigen der ersten Route auf einer Anzeigeeinrichtung.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird ein System zum Planen einer Route von einem Startpunkt zu einem Ziel bereitgestellt. Das System umfasst eine Nicht-Sicherheitsdatenquelle, welche eingerichtet ist, um Nicht-Sicherheitsdaten zu speichern; eine Sicherheitsdatenquelle, welche eingerichtet ist, um Sicherheitsdaten zu speichern; einen Prozessor, welcher mit den Nicht-Sicherheits- und Sicherheits-Datenquellen gekoppelt und eingerichtet ist, um eine Mehrzahl von Routen auf Grundlage der Nicht-Sicherheitsdaten zu erzeugen, die Mehrzahl von Routen auf Grundlage der Sicherheitsdaten zu bewerten, eine erste Route aus der Mehrzahl von Routen auf Grundlage der Sicherheitsdaten auszuwählen, und Fahrtanweisungen auf Grundlage der ersten Route zu erzeugen; und eine Anzeigeeinrichtung, welche mit dem Prozessor gekoppelt und eingerichtet ist, um die Fahrtanweisungen zu empfangen und eine Nutzeranzeige auf Grundlage der Fahrtanweisungen zu erzeugen.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Ein oder mehrere Beispiele werden hiernach in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
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1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Routenplanungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
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2 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Erzeugung empfohlener Routen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
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3 ein schematisches Diagramm ist, welches mögliche Routen darstellt, welche vom System aus 1 bewertet sind;
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4 eine beispielhafte Darstellung einer von dem System aus 1 erzeugten Anzeige ist; und
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5 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Routenplanungssystems gemäß einer alternativen beispielhaften Ausführungsform ist.
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Detaillierte Beschreibung
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Die folgende detaillierte Beschreibung hat lediglich beispielhaften Charakter und soll die Anwendung und Verwendungen nicht beschränken. Weiterhin sollen das vorangegangene technische Gebiet, Hintergrund, kurze Zusammenfassung oder die folgende detaillierte Beschreibung nicht durch eine ausdrückliche oder implizit dargestellte Theorie beschränkt werden.
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Allgemein stellen hierin diskutierte beispielhafte Ausführungsformen Routenplanungssysteme und Verfahren bereit, welche eine bestimmte Route auf Grundlage mehrerer Sicherheitsfaktoren vorschlagen. In der Praxis können die Systeme und Verfahren eine Anzahl von Routen erzeugen, Risiko-Faktoren für jeden Abschnitt der Routen zuordnen, die relative Gewichtung der Faktoren bestimmen, und die gewichteten Risiko-Faktoren summieren, um zu einem endgültigen Risiko-Faktor für jede Route zu gelangen. Die relativ sicherste Route wird dem Nutzer als empfohlene Route bereitgestellt.
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1 ist eine schematische Darstellung eines Routenplanungssystems 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Wie detaillierter unten diskutiert wird, kann das Routenplanungssystem 100 in dem Fahrzeug-Navigationssystem oder einem allgemeinen Vielzweckcomputer integriert sein.
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Das Routenplanungssystem 100 umfasst allgemein einen Routenplanungsprozessor 102, welcher mit einer Ortsdaten-Quelle 104, wenigstens einer Sicherheitsdaten-Quelle 106, einer Nutzerschnittstelle 108, einer Anzeigeeinrichtung 110, sowie einer Akustik-Einrichtung 112 gekoppelt ist. In der Praxis sind die Komponenten mit dem Routenplanungsprozessor 102 auf eine Art und Weise gekoppelt, welche die Kommunikation von Daten, Anweisungen, Steuerungssignalen, und möglicherweise anderen Signalen zu und von dem Routenplanungsprozessor 102 ermöglichen. Selbstverständlich können zusätzliche Komponenten, welche eingerichtet sind, um zusätzliche Funktionen auszuführen, bereitgestellt sein.
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Allgemein ist der Routenplanungsprozessor 102 eingerichtet, um die verschiedenen Operationen und Funktionen, welche hierin beschrieben sind, auszuführen oder sonst wie zu unterstützen. Beispielsweise kann der Routenplanungsprozessor 102 eine beliebige Art von Computer, Mikroprozessor oder Steuerung, als auch beliebige zusätzliche logische oder funktionale Elemente umfassen, welche als Hardware, Software, Firmware oder einer beliebigen Kombination davon ausgeführt sind, wie zum Beispiel zusätzliche Prozessoren, Steuerungen, Speicherelemente oder dergleichen.
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Die Ortsdaten-Quelle 104 stellt die momentane geographische Position für den Routenplanungsprozessor 102 bereit. In einer Ausführungsform ist die Ortsdaten-Quelle 104 als eine globale Positionierungssystem(GPS)-Komponente ausgeführt, welche die aktuelle Position aus Echtzeit-GPS-Daten ableitet, welche von GPS-Satelliten empfangen worden sind. In anderen Ausführungsformen kann die Ortsdaten-Quelle 104 weggelassen werden und ein Ort von Interesse, oder selbst der momentane Ort, kann durch den Nutzer bereitgestellt werden, und zwar zur Verwendung durch den Routenplanungsprozessor 102.
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Die Sicherheitsdatenquelle 106 enthält allgemein statistische und/oder Echtzeit-Daten, welche ein Maßstab für die relative Sicherheit der Routenabschnitte sind. Die Sicherheitsdatenquelle 106 kann als lokal gespeicherte, gecashte, gedownloadete oder entfernt zugängliche Sicherheitsdaten ausgeführt sein, welche von dem Routenplanungsprozessor 102 bearbeitet werden können. Beispielsweise kann die Sicherheitsdatenquelle 106 als eine oder mehrere Festplatten, Halbleiter-Speichereinrichtungen, tragbare Speichermedien, oder andere Arten von Speichern ausgeführt sein, welche von dem Routenplanungsprozessor 102 zugreifbar sind. Wie unten detaillierter beschrieben ist, können die Sicherheitsdaten Unfall-Daten, Straßeneigenschafts-Daten, Daten bezüglich krimineller Häufigkeit, sowie anderen Arten von Daten bezogen auf ein Sicherheitsrisiko entsprechen.
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In der Praxis umfasst eine vorgeschlagene Route typischerweise eine Mehrzahl von Routenabschnitten (zum Beispiel Straßen- oder Autobahn-Abschnitten, Kreuzungen, Auf-/Ab-Fahrten, Stadtgebiete bzw. -blöcke, geographische Regionen usw.), wobei die Routenabschnitte zum Erzeugen der vorgeschlagenen Strecke zwischen dem Startpunkt und dem Ziel vorgesehen sind. Jede Anzahl und Kombination von Arten von Sicherheitsdaten, einschließlich mehr oder weniger der hierin diskutierten, können durch den Routenplanungsprozessor 102 bearbeitet werden. Die Sicherheitsdaten können aus Kompatibilitätsgründen mit dem Routenplanungsprozessor 102 formatiert oder in ein geeignetes Format durch den Routenplanungsprozessor 102 vor der Bearbeitung umgewandelt werden.
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Die Unfall-Daten von der Sicherheitsdatenquelle 106 können statistische Unfallratendaten, Echtzeit-Unfall-Aufkommens-Daten, Unfallstärke-Daten, Airbag-Auslöse-Daten, sowie andere Unfall-bezogene Daten entsprechend der in Betracht stehenden bestimmten Routenabschnitte umfassen. In einer praktischen Ausführungsform können Unfalldaten erhalten, darauf zugegriffen werden oder von verschiedenen öffentlichen oder privaten Quellen abgeleitet werden, wie zum Beispiel staatliche Aufsichtsbehörden, Behörden des Verkehrsministeriums, nationale Autobahn-Verkehr-Sicherheits-Behörde („NHTSA” = National Highway Traffic Safety Administration), Versicherungsgesellschaft für Autobahn-Sicherheit („IIHS” = Insurance Institute for Highway Safety), und die amerikanische Automobilgesellschaft („AAA” = American Automobile Association).
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Die Straßen-Beschaffenheitsdaten können statistische und/oder Echtzeit-Daten umfassen, welche auf Sicherheits-bezogene Eigenschaften der bestimmten in Betracht gezogenen Straßenabschnitte hinweisen. Beispielsweise können Straßen-Beschaffenheitsdaten Straßen-Vermessungsdaten umfassen, wie zum Beispiel die Gesamtzahl und Daten von Fahrspuren, die Breite einzelner Fahrspuren, die Anzahl von Straßen an einer Kreuzung, die Anzahl oder Gefährlichkeit von Kurven in einem Straßenabschnitt, die Anzahl von Brücken, Tunneln oder höhergelegenen Abschnitten in einem Straßenabschnitt, sowie die Anzahl von Auf-/Ab-Fahrten in einem Straßenabschnitt. Einige Straßen-Vermessungsdaten können auf kartographischen Quellen oder Daten basiert sein, welche Straßentopologien analysieren. Andere Straßen-Beschaffenheitsdaten können Verkehrs-Managementdaten enthalten, wie zum Beispiel die Anzahl von Ampeln, die Anzahl von Stop-Schildern, die Anzahl von Links-Abbiegungen oder 180°-Kehren, die Nutzer-Frequentierung der Straße, Verkehrsaufkommen, und die Geschwindigkeitsbegrenzungen auf Straßenabschnitten. In weiteren Ausführungsformen können die Straßen-Beschaffenheitsdaten Straßenzusammensetzungsdaten umfassen, wie zum Beispiel das Alter der Straßenabschnitte; die Zusammensetzung der Straßenoberfläche, zum Beispiel Asphalt, Beton, mit Gummi überzogene Oberflächen, Schotter, Schmutz, Oberflächenart oder dergleichen; Aufnahmefähigkeit für Regen, Schnee oder Eis; und die Anzahl an Schlaglöchern, Rissen oder anderen Oberflächendefekten in einem Straßenabschnitt.
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Die Verbrechensrate-Daten können statistische und/oder Echtzeit-Daten umfassen, welche auf die Häufigkeit oder Intensität von auf Fahrzeug-, Personen- oder andere Arten von Verbrechen bezogen sind und der unter Betrachtung stehenden besonderen geographischen Orte zugeordnet sind. In dieser Hinsicht können solche Verbrechensdaten Strafmandate für zu schnelles Fahren, Autodiebstahl-Vorfälle, Fahrerflucht-Vorfälle, Vandalismus oder Diebstahl, Vorfälle von rücksichtslosem Fahrverhalten, und Fahren unter dem Einfluss von Alkohol- und Drogen-Vorfällen umfassen. Verbrechensrate-Daten können erhalten, darauf zugegriffen oder von verschiedenen öffentlichen oder privaten Quellen hergeleitet werden, wie zum Beispiel Strafverfolgungsbehörden, Versicherungsunternehmen und Fahrzeug-Überwachungsgesellschaften.
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Die Anzeigeeinrichtung 110, Akustikeinrichtung 112, und Nutzer-Schnittstelle 108 können eingerichtet sein, um jede Art von Interaktion zwischen dem Nutzer und dem System 100 zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung 110 eine in geeigneter Weise ausgeführte Flüssigkristallanzeige (LCD), Plasma-, Kathodenstrahlröhre-(CRT), oder Headup-Display-Anzeige sein. Dementsprechend kann der Routenplanungsprozessor 102 das Erstellen von Steuerungssignalen für die Anzeigeeinrichtung 110 bereitstellen, um Karten, vorgeschlagene Routen, Straßen, Navigationsrichtungspfeile und andere graphische Elemente zu erzeugen, wie unten detaillierter erläutert wird.
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Kurz gesagt, die Audio- bzw. Akustikeinrichtung 112 kann Audiosignale von dem Routenplanungsprozessor 102 empfangen, welche beispielsweise Navigationsanweisungen, Nutzer-Aufforderungen, Warnsignale und andere hörbare Signale übertragen. Die Nutzerschnittstelle 108 ist eingerichtet, um dem Fahrzeugbetreiber zu gestatten, Daten einzugeben und/oder die Funktionen und Merkmale des Systems 100 zu steuern. Die Nutzerschnittstelle 108 kann unter Verwendung einer beliebigen Einrichtung oder Struktur ausgeführt sein, wie zum Beispiel eine Tastatur oder Tastenfeld; ein berührungsempfindlicher Bildschirm bzw. Touchscreen (welcher in die Anzeigeeinrichtung 110 eingefügt sein kann); ein Spracherkennungssystem; eine Cursor-Steuerungseinrichtung; ein Joystick oder Bedienknopf; oder dergleichen. Beispielsweise kann der Nutzer die Nutzerschnittstelle 108 derart betätigen, um einen Startpunkt und ein Ziel für den Routenplanungsprozessor 102 einzugeben. Falls der Startpunkt der aktuellen Fahrzeugposition entspricht, dann muss der Nutzer den Startpunkt nicht eingeben, da der Routenplanungsprozessor 102 die aktuelle Position von der Ortsdaten-Quelle 104 erhalten kann.
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Da nun die grundlegende Struktur des Systems 100 erläutert worden ist, wird eine beispielhafte Beschreibung der Funktion als ein Verfahren 200 gegeben. 2 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens 200. Da das Verfahren 200 in das System 100 implementiert sein kann, wird sowohl auf 1 als auch 2 unten Bezug genommen. Das verfahren 200 und System 100 werden ebenso mit Bezug auf 3 erläutert, welche ein schematisches Diagramm ist, welches mögliche Routen 320, 330, 340 von einem Startpunkt 310 zu einem Ziel 350 darstellt, welche von dem System 100 und dem verfahren 200 erzeugt und entsprechend evaluiert worden sind.
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Im Allgemeinen stellt das Verfahren 200 eine empfohlene Route vom Startpunkt zum Ziel bereit, und zwar auf Grundlage eines oder mehrerer Sicherheitsfaktoren. In einem ersten Schritt 205 des Verfahrens 200 empfängt der Routenplanungsprozessor 102 wenigstens den Zielpunkt 250 vom Nutzer. Wie oben bereits festgestellt, kann der Nutzer das Ziel 350 über die Nutzerschnittstelle 108 eingeben. In einem zweiten Schritt 210 empfängt das System 100 den Startpunkt 310. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Startpunkt 310 die aktuelle Position, welche durch die Ortsdaten-Quelle 104 bereitgestellt wird. Alternativ kann der Nutzer den Startpunkt 310 über die Nutzerschnittstelle 108 für eine Berücksichtigung durch den Routenplanungsprozessor 102 eingeben.
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In einem dritten Schritt 315 empfängt der Routenplanungsprozessor 102 einen durch einen Nutzer ausgewählten primären Routenplanungsfaktor. Allgemein ist der primäre Routenplanungsfaktor ein Faktor, welcher nicht Sicherheits-bezogen ist, wie zum Beispiel die kürzeste Route entweder hinsichtlich Abstand oder Zeit. Beispielsweise können die Routen, welche auf Grundlage von Faktoren im Gegensatz zu Sicherheitsfaktoren (das heißt Nicht-Sicherheits-Routen) erzeugt worden sind, unter Verwendung von Algorithmen erzeugt werden, welche alle möglichen Routen oder Strecken zwischen zwei Punkten berechnen und dann eine oder mehrere Routen von den möglichen Routen auswählen.
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In einem vierten Schritt 320 erzeugt der Routenplanungsprozessor 102 wenigstens zwei Routen 320, 330, 340 auf Grundlage des Startpunktes 310 und des Zieles 350. In dem Beispiel in 3 sind drei Routen 320, 330, 340 gezeigt, obwohl jede beliebige Anzahl von Routen von dem System 100 berechnet und evaluiert werden kann. In einer beispielhaften Ausführungsform entspricht die erste Route 320 der Route, welche gemäß dem primären Routenplanungsfaktor optimiert ist. Die zweiten und dritten Routen 330, 340 entsprechen alternativen Routen bezogen auf den Startpunkt 310 zu dem Ziel 350. Im Allgemeinen kann eine beliebige Anzahl von möglichen Routen bereitgestellt werden, einschließlich beispielsweise drei oder fünf.
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Allgemein kann der primäre Routenplanungsfaktor einem Wert für jede Route 320, 330, 340 zugeordnet werden, wie zum Beispiel die Anzahl an Meilen bzw. Kilometer oder die Anzahl an Minuten, um eine Route abzufahren. In einer beispielhaften Ausführungsform können die zweiten und dritten Routen 330, 340 derart erzeugt werden, so dass die entsprechenden Werte, welche auf den primären Routenplanungsfaktor bezogen sind, nicht von dem Wert der ersten Route 320 um mehr als einem vorbestimmten Betrag abweichen. Beispielsweise, falls der primäre Routenplanungsfaktor ein Abstand ist und die erste Route 320 den kürzesten Abstand zwischen dem Startpunkt 310 und dem Ziel 350 aufweist, weisen die zweiten und dritten Routen 330, 340 jeweils einen Abstand von nicht mehr als 10% mehr auf als der Abstand der ersten Route 320. Alternativ, falls der primäre Routenplanungsfaktor die Fahrtzeit ist und die erste Route 320 die kürzeste Fahrtzeit aufweist, dann haben die zweiten und dritten Routen 330, 340 eine Fahrtzeit von nicht mehr als 10% mehr als die Fahrtzeit der ersten Route 320. Dies stellt sicher, dass die hinsichtlich Sicherheit optimierte Route nicht zu sehr von der Route abweicht, welche hinsichtlich anderer Nicht-Sicherheitsfaktoren optimiert ist. Andere vorbestimmte Prozentzahlen können verwendet werden, und optional durch den Nutzer ausgewählt werden.
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In den fünften und sechsten Schritten
325,
330 bewertet das System
100 die Eigenschaften der Routen
320,
330,
340 auf Grundlage bestimmter Sicherheitsfaktoren. Im Allgemeinen kann das Sicherheitsrisiko als die relative Wahrscheinlichkeit definiert werden, einen Unfall oder einen anderen Sicherheitsrelevanten Vorfall auf einer bestimmten Route zu haben. Das Sicherheitsrisiko vom Startpunkt
310 zum Ziel
350 zu fahren, wird durch Gleichung (1) bereitgestellt:
wobei x
i der Risiko-Wert des i-ten Faktors und w
i die Wichtung des i-ten Faktors ist.
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Insbesondere bestimmt im fünften Schritt 325 der Routenplanungsprozessor 102, welche Sicherheitsfaktoren berücksichtigt werden müssen. Die Sicherheitsfaktoren können vom Nutzer oder einem Verkäufer der Sicherheitsdaten in der Sicherheitsdatenquelle 106 ausgewählt werden. Der Routenplanungsprozessor 102 kann eine beliebige Anzahl von Sicherheitsfaktoren berücksichtigen, wobei eine Anzahl von Sicherheitsfaktoren in Unter-Faktoren unterteilt werden kann, von denen einige unten aufgelistet sind. Allgemein bezieht sich der Ausdruck „Sicherheitsfaktor” auf eine Gruppe von relevanten Unter-Faktoren, obwohl eine beliebige Charakterisierung verwendet werden kann. In dieser beispielhaften Ausführungsform berücksichtigt der Routenplanungsprozessor 102 acht (8) Sicherheitsfaktoren, welche unten in Tabelle 1 aufgelistet sind.
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Jedem Faktor ist wenigstens ein Unter-Faktor zugeordnet, welcher eine quantifizierbare Risikoabschätzung ermöglicht, wie unten erläutert ist.
| Tabelle 1: Liste von Faktoren und Unter-Faktoren |
| 1 | Zusammensetzung von Straßenarten und- Bedingungen
Autobahn gegenüber Ortsstraßen |
| 2 | Zusammensetzung von Kreuzungsarten
Ampeln gegenüber keine Ampeln |
| 3 | FZusammensetzung von Straßennutzern
ahrzeuge gegenüber Fußgänger |
| 4 | Anzahl an Abbiegungen
Anzahl an Links-/Rechts-Abbiegungen
Anzahl an 180°-Wendungen |
| 5 | Verkehrsaufkommen
Gesamtanzahl an Fahrzeugen/Tag |
| 6 | Umgebungs-Eigenschaften
Anzahl Wohngebiete
Verbrechensrate (Autodiebstähle/Jahr) |
| 7 | Unfall-Eigenschaften
Unfälle/Tag
Verletzungen bei Unfällen/Tag |
| 8 | Strafmandat-Information
Anzahl an Drink & Drive-Strafmandate/Tag
Anzahl Strafmandate wg. zu schnelles Fahren/Tag |
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Wie oben erörtert ist, erhöhen oder erniedrigen die Unter-Faktoren und Faktoren jeweils das Sicherheitsrisiko für den Fahrer. Beispielsweise entspricht für den Faktor der Straßen-Zusammensetzung der Unter-Faktor dem Prozentanteil an Autobahnstrecke relativ zu lokaler Straßenstrecke bzw. Ortsstraße. Statistisch gesehen werden Autobahnen als sicherer betrachtet als durchgehende lokale Straßen, und daher wird ein höherer Prozentanteil an durchgehenden lokalen Straßen als risikobehafteter als geringere Prozentanteile betrachtet. In dem auf die Zusammensetzung von Kreuzungs-Arten bezogenen Faktor ist der bewertete Unter-Faktor der Prozentanteil an Kreuzungen mit Ampeln, wobei diese als ein größeres Risiko mit geringeren Prozentanteilen als solche mit höheren Prozentanteilen betrachtet werden. In dem auf die Zusammensetzung von Straßennutzern bezogenen Faktor ist der bewertete Unter-Faktor der Prozentanteil an Fahrzeugen bezogen auf Fußgänger, wobei ein höherer Prozentanteil an Fußgängern als risikobehafteter betrachtet wird. Indem auf die Anzahl an Abbiegungen bezogenen Faktor sind die Unter-Faktoren die Anzahl an Links- und Rechts-Abbiegungen und die Anzahl an 180°-Wendungen, wobei eine höhere Anzahl jeweils als risikobehafteter bewertet wird. In dem Faktor hinsichtlich des Verkehrsaufkommens wird der Unter-Faktor an der Gesamtzahl an Fahrzeugen als risikobehafteter betrachtet als größere Anzahlen. In dem Faktor hinsichtlich Nachbarschafts-Eigenschaften werden die Unter-Faktoren der Wohngebiet-Zonen und Verbrechensraten als risikobehafteter als solche mit höheren Anzahlen betrachtet. Schließlich umfasst in dem Beispiel der Tabelle 1 der Faktor hinsichtlich der Strafmandat-Information Unter-Faktoren von DUI-Strafmandaten und Bußgeldbescheide für zu schnelles Fahren, wobei höhere Anzahlen solcher Strafmandate bzw. Bescheide als risikobehafteter betrachtet werden.
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In dem sechsten Schritt
230 bewertet der Routenplanungsprozessor
102 jeden Abschnitt für jede Route
320,
330,
340 durch Zuordnung der Eigenschaften der Routen
320,
330,
340 mit den Sicherheitsfaktoren. Die Routen-Eigenschaften können einen Mittelwert über eine bestimmte Zeitdauer sein oder können zeitabhängig sein, zum Beispiel auf Grundlage der spezifizierten Zeit, welche der Nutzer entlang der Route fahren wird. Eine beispielhafte Analyse der Routen-Eigenschaften mit Bezug auf die Sicherheitsfaktoren ist unten in Tabelle 2 dargestellt:
| Tabelle 2: Rauten-Eigenschaften |
| | Erste Route | Zweite Route | Dritte Route |
| Zusammensetzung von Straßenarten und- Bedingungen | | | |
| Autobahn gegenüber Ortsstraßen | 10% Autobahn | 20% Autobahn | 30% Autobahn |
| 90% Ortsstraßen | 80% Ortsstraßen | 70% Ortsstraßen |
| Zusammensetzung von Kreuzungsarten | | | |
| Ampeln gegenüber keine Ampeln | 20% Ampeln | 10% Ampeln | 40% Ampeln |
| 80% Keine Ampeln | 90% Keine Ampeln | 60% Keine Ampeln |
| Zusammensetzung von Straßennutzern | | | |
| Fahrzeuge gegenüber Fußgänger | 100% Fahrzeuge | 20% Fahrzeuge | 50% Fahrzeuge |
| 0% Fußgänger | 80% Fußgänger | 50% Fußgänger |
| Anzahl an Abbiegungen | | | |
| Anzahl an Links-/Rechts-Abbiegungen | 10 | 8 | 20 |
| Anzahl an 180°-Wendungen | 1 | 2 | 3 |
| Verkehrsaufkommen | | | |
| Gesamtanzahl an Fahrzeugen/Tag | 4000 | 3000 | 6000 |
| Umgebungs-Eigenschaften | | | |
| Anzahl Wohngebiete | 1 | 0 | 3 |
| Verbrechensrate (Autodiebstähle/Jahr) | 10 Autodiebstähle/Jahr | 15 Autodiebstähle/Jahr | 20 Autodiebstähle/Jahr |
| Unfall-Eigenschaften | | | |
| Unfälle/Tag | 2 pro Tag | 1 pro Tag | 5 pro Tag |
| Verletzungen bei Unfällen/Tag | 3 pro Tag | 1 pro Tag | 10 pro Tag |
| Strafmandat-Information | | | |
| Anzahl an Drink & Drive-Strafmandate/Tag | 3 pro Tag | 4 pro Tag | 5 pro Tag |
| Anzahl Strafmandate wg. zu schnelles Fahren/Tag | 4 pro Tag | 3 pro Tag | 1 pro Tag |
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In einem weiteren Schritt
235 ordnet der Routenplanungsprozessor
102 einen Risikowert für jeden Sicherheitsfaktor oder Unter-Faktor innerhalb jeder Route
320,
330,
340 auf Grundlage von Daten von der Sicherheitsdatenquelle
106 zu. In einer solchen Ausführungsform kann die Sicherheitsdatenquelle
106 die Risikowerte oder Algorithmen für die Berechnung der Risikowerte auf Grundlage der Routen-Eigenschaften umfassen. Der Risikowert stellt eine normalisierte Größe bereit, so dass der Routenplanungsprozessor
102 die relative Sicherheit jeder Route bewerten kann. In den hierin diskutierten Beispielen entspricht ein höherer Wert einer mehr risikobehafteten Aktivität. Wie die Routen-Eigenschaften können die Risikowerte allgemein oder zeitabhängig sein, zum Beispiel auf Grundlage der spezifizierten Zeit, welche der Nutzer entlang der Route fahren wird. Eine beispielhafte Liste der Risikowert für jeden Faktor und Unter-Faktor ist unten in Tabelle 3 bereitgestellt:
| Tabelle3: Faktor-Risikowerte |
| | Erste Route | Zweite Route | Dritte Route |
| Zusammensetzung von Straßenarten und- Bedingungen | | | |
| Unter-Faktor: AB ggü. Ort. | 20 | 10 | 40 |
| Durchschnittl. Faktor-Wert | 20 | 10 | 40 |
| Zusammensetzung von Kreuzungsarten | | | |
| Unter-Faktor: Ampeln ggü. keine Ampeln | 0 | 20 | 50 |
| Durchschnittl. Faktor-Wert | 0 | 20 | 50 |
| Zusammensetzung von Straßennutzern | | | |
| Unter-Faktoren: Fahrz. ggü. Fußg. | 20 | 20 | 40 |
| Durchschnittl. Faktor-Wert | 20 | 20 | 40 |
| Anzahl an Abbiegungen | | | |
| Unter-Faktor: Anzahl an Links-/Rechts-Abbiegungen | 50 | 20 | 60 |
| Unter-Faktor: Anzahl an 180°-Wendungen | 30 | 40 | 60 |
| Durchschnittl. Faktor-Wert | 40 | 30 | 60 |
| Verkehrsaufkommen | | | |
| Unter-Faktor: Anz. Fhz. | 40 | 30 | 60 |
| Durchschnittl. Faktor-Wert | 30 | 30 | 60 |
| Umgebungs-Eigenschaften | | | |
| Unter-Faktor: Anzahl Wohng. | 10 | 0 | 30 |
| Unter-Faktor: Verbrechensrate | 10 | 20 | 30 |
| Durchschnittl. Faktor-Wert | 10 | 10 | 30 |
| Unfall-Eigenschaften | | | |
| Unter-Faktor: Unfälle | 30 | 5 | 40 |
| Unter-Faktor: Verletzungen bei Unfällen | 20 | 5 | 40 |
| Durchschnittl. Faktor-Wert | 25 | 5 | 40 |
| Strafmandat-Information | | | |
| Unter-Faktor: Anzahl an Drink & Drive-Strafmandate | 15 | 30 | 35 |
| Unter-Faktor: Anzahl Strafmandate wg. zu schnelles Fahren | 25 | 10 | 5 |
| Durchschnittl. Faktor-Wert | 10 | 20 | 20 |
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Die Risikowerte können auf eine Vielzahl von Arten berechnet werden, wobei Tabelle 3 lediglich eine beispielhafte Ausführungsform darstellt. Als ein Beispiel kann der Risikowert eine absolute Skala aufweisen. Beispielsweise ist der Faktor der Zusammensetzung von Straßenarten und -Bedingungen dem Prozentanteil an Autobahnstrecke zugrunde gelegt. Der Risikowert entspricht direkt dem Prozentanteil an Autobahnstrecke, das heißt x-Prozent an Autobahn entspricht einem Wert x. Beispielsweise ist die erste Route zu 20% Autobahn, was einem Risikowert von 20 entspricht. Natürlich können andere Unter-Faktor-Wertskalen oder Wert-Mechanismen verwendet werden. Beispielsweise kann in einer anderen Ausführungsform die Unter-Faktor-Werteskala relativ sein. In einer solchen Ausführungsform würde der Route mit dem höchsten Prozentanteil an Autobahn ein Wert von 100 zugeordnet werden, dem nächst-höchsten Prozentanteil würde ein Wert von 50 zugeordnet werden, und dem geringsten Prozentanteil würde ein Wert von Null zugeordnet werden. Als ein Beispiel davon weist, mit Bezug auf den der Anzahl an 180°-Wendungen zugeordneten Unter-Faktor, die dritte Route 340 die höchste Anzahl an 180°-Wendungen auf, gefolgt von der ersten Route 320 und der zweiten Route 330. In diesem Werte-Beispiel ist der höchsten Anzahl an 180°-Wendungen ein Wert von 60 zugeordnet, der nächst-höchsten Anzahl ist ein Wert von 40 zugeordnet, und der geringsten Anzahl ist ein Wert von 20 zugeordnet. Mit anderen Worten, die Unterschiede zwischen relativen Werten sind nicht notwendigerweise proportional zu den Unterschieden zwischen relativen quantitativen Daten. Allgemein kann jedes beliebige geeignete Werte-Schema angewendet werden.
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Der mittlere Risikowert für den entsprechenden Faktor wird durch Mittelung der entsprechenden Unter-Faktor-Werte bestimmt. In anderen Ausführungsformen kann der Faktor-Risikowert ein gewichteter Mittelwert der Unter-Faktor-Risikowerte sein, um die relative Bedeutung jedes Unter-Faktors anzupassen.
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In einem nächsten Schritt
240 bestimmt der Routenplanungsprozessor
102 die Wichtung (w
i in Gleichung (1) oben) für jeden Risikofaktor. Dem Beispiel von oben folgend ist ein Satz von beispielhaften Wichtungen für jeden Faktor unten in Tabelle 4 bereitgestellt.
| Tabelle 4: Faktor-Wichtungen |
| Faktor | Wichtung (%) |
| Zusammensetzung von Straßenarten und- Bedingungen | 10 |
| Zusammensetzung von Kreuzungsarten | 10 |
| Zusammensetzung von Straßennutzern | 15 |
| Anzahl an Abbiegungen | 5 |
| Verkehrsaufkommen | 20 |
| Anzahl an Nachbarschaften | 10 |
| Unfallhäufigkeit | 20 |
| Anzahl und Art von Strafmandaten | 10 |
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Im Allgemeinen spiegelt die Wichtung wider, welchen Beitrag ein Faktor (oder Unter-Faktor) einem Unfall in Bezug auf die anderen Faktoren leistet. Beispielsweise, unter Verwendung des obigen Beispieles, macht das Verkehrsaufkommen 20% Wichtung aus und die Anzahl an Abbiegungen macht 5% Wichtung der gesamten Risikoberechnung aus. Somit wird das Verkehrsaufkommen vier Mal mehr gewichtet als die Anzahl an Abbiegungen in der gesamten Werte-Abschätzung, wie beispielsweise, wenn die Wichtungen auf Statistiken basiert sind, welche andeuten, dass das Verkehrsaufkommen vier Mal wahrscheinlicher einen Unfall auslöst als die Anzahl an Abbiegungen oder falls ein Nutzer subjektiv mehr über Sicherheit im Verkehr als die Anzahl an Abbiegungen bedacht ist. Die Wichtung kann aus statistischen Daten abgeleitet werden und durch das System 100 vorbestimmt sein. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Wichtung durch die Anzahl an Unfällen und Unfall-Schwere für jeden Faktor oder Unter-Faktor modelliert werden. In einer anderen Ausführungsform können die relativen Wichtungen durch den Nutzer ausgewählt oder zugeordnet werden.
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In dem obigen Beispiel wird der Risikowert als ein Risikowert innerhalb des Faktors oder Unter-Faktors betrachtet, wobei die Wichtung betrachtet wird, die relativen Faktoren zu Wichten, um verschiedenen Risiko-Anteilen Rechnung zu tragen. In weiteren Ausführungsformen kann der Faktor oder Unter-Faktor mit Bezug auf eine Gesamt-Risiko-Verteilung für einen möglichen Unfall bewertet werden. Beispielsweise erhöht jede Kreuzung das Risiko eines Unfalles für einen Fahrer um einen bestimmten Prozentanteil. In einer solchen Rechnung würde die Wichtung nicht notwendig sein und die Faktor- oder Unter-Faktor-Werte könnten auf einfache Weise summiert werden, um einen Gesamt-Risikowert zu erzielen.
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In einem weiteren Schritt 245 multipliziert der Routenplanungsprozessor 102 die entsprechenden Wichtungen und Risikowerte und summiert die Ergebnisse, um zu einem finalen Routenwert zu gelangen, wie oben in Gleichung (1) definiert ist.
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Tabelle 5 unten zeigt die Ergebnisse für die drei Routen
320,
330,
340 an:
| Tabelle 5: Gewuchtete Risiko-Werte |
| | Faktoren | Erste Route | Zweite Route | Dritte Route |
| 1 | Zusammensetzung von Straßenarten und- Bedingungen | 1 | 2 | 3 |
| 2 | Zusammensetzung von Kreuzungsarten | 2 | 1 | 4 |
| 3 | Zusammensetzung von Straßennutzern | 0 | 3 | 7.5 |
| 4 | Anzahl an Abbiegungen | 1 | 1 | 2 |
| 5 | Verkehrsaufkommen | 8 | 6 | 12 |
| 6 | Nachbarschaftumgebung-Eigenschaften | 1 | 1 | 3 |
| 7 | Unfall-Eigenschaften | 5 | 1 | 8 |
| 8 | Anzahl und Art von Strafmandaten | 1 | 2 | 2 |
| | Finale Risiko-Werte | 19 | 17 | 41.5 |
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Dementsprechend ist, auf Grundlage des finalen Routenwertes, die dritte Route 240 die sicherste der drei Routen, da sie den geringsten Risikowert aufweist. In einem letzten Schritt 250 erzeugt der Routenplanungsprozessor 102 Fahrtrichtungsanweisungen und andere der zweiten Route 330 zugeordnete Daten für den Nutzer, wie nunmehr erläutert werden wird.
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4 ist eine beispielhafte Anzeige 400, welche von dem Routenplanungsprozessor 102 erzeugt worden ist, zum Beispiel zur Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung 110 in 1. Die Anzeige 400 ist allgemein ein Kartenbild 402, welches die Route 404 (das heißt die zweite Route 330 aus 3) vom Startpunkt zum Ziel darstellt. Das Kartenbild 402 ist eine bildliche Darstellung des tatsächlichen Gebiets, durch welches die Route 404 hindurchfährt. Die Anzeige 400 umfasst weiterhin schrittweise Fahrtrichtungsanweisungen 420, welche der Route 404 zugeordnet sind, welche eine Liste von Fahrtrichtungen enthalten kann, die jedem Abschnitt der Route 404 zugeordnete Meilen- bzw. Kilometeranzahl, sowie die jedem Abschnitt der Route 404 zugeordnete Fahrtzeit. Die Anzeige 400 kann weiterhin eine Information 440 umfassen, welche sich auf die Risiko-Abschätzung bezieht. Beispielsweise kann die Risiko-Abschätzungs-Information 440 eine Liste von Faktoren 442 enthalten, als auch die zugeordnete Wichtung 444 und gewichtete Risikowerte 446, 448, 450 für jede der möglichen Routen. Die Abschätzungs-Information 440 kann weiterhin den finalen Routenwert 452, einen Hinweis 454 der ausgewählten Route sowie eine Anzeige 460 der Fahrtzeit, Fahrtentfernung sowie durchschnittlichen Benzinverbrauch pro Kilometer bzw. Meile für jede der Routen umfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Anzeige 400 außerdem interaktive Elemente aufweisen, wie zum Beispiel Elemente 456, weiche den Nutzer in die Lage versetzen, Sicherheitsfaktoren an- oder abzuwählen. Falls der Nutzer beispielsweise nicht hinsichtlich der Zusammensetzung der Straßentypen besorgt ist, dann kann der Nutzer diesen Faktor durch Clicken auf das zugewiesene interaktive Element 456 abwählen. Als Antwort darauf wird der Routenplanungsprozessor 102 die Risikowerte der drei Routen wie oben beschrieben nochmals berechnen, jedoch ohne Erwägung des abgewählten Faktors. Andere interaktive Elemente können vorhanden sein, wie zum Beispiel solche, welche den Nutzer in die Lage versetzen, die Wichtungen der Sicherheitsfaktoren zu ändern und Sicherheitsfaktoren hinzuzufügen.
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Die Anzeige 400 kann weiterhin Daten anzeigen, welche auf Unfall-anfällige Gebiete 492, 494, 496 entlang der Route 404 bezogen sind, welche den Gebieten entlang der Route 404 entsprechen, welche als die Risiko-behaftete bestimmt worden ist. In der Anzeige 400 sind die Unfall-anfälligen Gebieten 492, 494, 496 durch einen markierten Kreis und eine Funktion als ein Warnhinweis für den Nutzer dargestellt, um das Risiko 404 weiter zu minimieren. In einigen Ausführungsformen zeigt die Anzeige weiterhin die möglichen Unfall-Szenarien 482, 484, 486 an, welche jedem Gebiet 492, 494, 496 zugewiesen sind. Beispielsweise deutet Szenario 482 an, dass das Gebiet 492 mit Kollisionen zwischen einer Links-Abbiegung und entgegenkommenden Verkehr verbunden ist. Szenario 484 deutet an, dass das Gebiet 494 anfällig für Unfälle ist, welche auf unangemessene Spurwechsel bezogen sind. Szenario 486 deutet an, dass das Gebiet 496 anfällig für Unfälle mit Falschfahrern ist. Die Szenarien 482, 484, 486 aktivieren weiterhin Warnhinweise und Empfehlungen für den Fahrer, so dass besondere Risiken reduziert oder eliminiert werden können.
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5 ist eine schematische Darstellung einer alternativen beispielhaften Ausführungsform eines Routenplanungssystems 500. Obwohl das Routenplanungssystem 500 allgemein wie das oben diskutierte Routenplanungssystem 100 funktioniert, sind wenigstens einige Komponenten des Routenplanungssystems 500 in ein Fahrzeug 502 und/oder eine allgemeine Berechnungseinrichtung 552 integriert, welche über ein Netzwerk 556 mit einem Datencenter 554 kommuniziert. Obwohl das Datencenter 554 in 5 als von dem Fahrzeug 502 entfernt dargestellt ist, kann das Datencenter 554 zusätzlich an Bord des Fahrzeuges 502 sein. Das Fahrzeug 502, Berechnungseinrichtung 552, Datencenter 554 sowie Netzwerk 556 werden zunächst erläutert, gefolgt von einer Beschreibung des Betriebs des Routenplanungssystems 500.
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Das Fahrzeug 502 kann jede Art von Fahrzeug sein, einschließlich Autos, Lastwagen, Freizeitfahrzeuge, Motorräder, Luft- und Wasser-Fahrzeug. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Fahrzeug 502 ein Fahrzeug-Modul 504, welches ein globales Positionierungssystem(GPS)-Komponente 506, eine Benutzerschnittstelle 508, ein Fahrzeugkommunikationssystem 510, eine Anzeigeeinrichtung 512, eine Audioeinrichtung 514, und einen Fahrzeugspeicher 516 umfasst, welche jeweils mit einem Fahrzeug-Prozessor 518 gekoppelt sind. Der Fahrzeug-Prozessor 518 kann jede Art von Computer, Mikroprozessor oder Steuerung sein und wenigstens einige der oben mit Bezug auf den Routenplanungsprozessor 102 aus 1 beschriebene Funktionen ausführen. Das Fahrzeug-Modul 504 kann beispielsweise eine Fahrzeug-Navigationseinrichtung oder -System sein.
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Die GPS-Komponente 506 kann allgemein der oben in 1 erläuterten Orts-Datenquelle 104 entsprechen und in der Lage sein, mit GPS-Satelliten wechselzuwirken, um die aktuelle Position des Fahrzeuges 502 zu bestimmen. In alternativen Ausführungsformen kann die GPS-Komponente 506 weggelassen werden und das Fahrzeug-Modul 504 kann Positionierungsdaten verwenden, welche von einem zellulären Telekommunikations-Netzwerk oder einem geeigneten Positionierungssystem bereitgestellt werden, oder das Fahrzeug-Modul 504 kann auf den Nutzer angewiesen sein, welcher die aktuelle Position oder den gewünschten Startpunkt eingibt.
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Die Nutzer-Schnittstelle 508 kann allgemein der oben in 1 erläuterten Nutzer-Schnittstelle 108 entsprechen. Die Nutzer-Schnittstelle 508 ist eingerichtet, um dem Fahrer des Fahrzeuges 502 zu gestatten, über Knöpfe, Steuerungen oder Mikrofone Routen-Anforderungen festzulegen. Beispielsweise kann die Nutzer-Schnittstelle 508 ein berührungsempfindlicher Bildschirm mit Nutzer-Schnittstellen-Elementen sein, wie zum Beispiel Dropdown-Listen, Checkboxen, Radio-Bedienknöpfe, Texteingabefelder oder dergleichen, welche unter Verwendung einer Vielzahl von Programmiersprachen oder Programmiermethoden implementiert sind.
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Das Fahrzeug-Kommunikationssystem 510 ist eingerichtet, um mit einem Datencenter 554 zu kommunizieren. Solche Kommunikationen können die Übermittlung von Fahrzeugdaten, Routen-Anforderungssignalen vom Fahrzeug, sowie den Empfang von Antwortsignalen von dem Datencenter 554 entsprechend der empfohlenen Route umfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Fahrzeug-Kommunikationssystem 510 ein Telematik- oder zelluläres Telekommunikationssystem. In anderen Beispielen können Kommunikationseinrichtungen verwendet werden, welche sich von zellulären Telekommunikationen unterscheiden. Beispielsweise, und ohne Beschränkung, kann ein RF-Sende-Empfangsgerät, eine WiFi-Kommunikationseinrichtung, eine Satellitenkommunikationseinrichtung, eine dedizierte Kurzbereich-Kommunikationseinrichtung oder jede andere Art von Kommunikationseinrichtung verwendet werden, welche in effektiver Weise mit dem Datencenter 554 kommuniziert.
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Die Anzeigeeinrichtung 512 entspricht allgemein der Anzeigeeinrichtung 110 aus 1 und kann beispielsweise jede geeignete Art von Anzeigeeinrichtung zur Bereitstellung einer visuellen Anzeige der empfohlenen Route sein. Die Anzeigeeinrichtung 512 kann beispielsweise die in 4 dargestellten visuellen Komponenten anzeigen. Die Audioeinrichtung 514 entspricht allgemein der Audioeinrichtung 112 aus 1 und kann beispielsweise jede geeignete Audioeinrichtung zur Bereitstellung hörbarer Routenanweisungen für den Fahrer des Fahrzeuges 502 sein.
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Das Fahrzeug-Modul 504 kann weiterhin einen Fahrzeug-Speicher 516 umfassen, welcher eingerichtet ist, um Anweisungen für den Fahrzeug-Prozessor 518 als auch jede Route oder Fahrzeugdaten für den Zugriff durch die anderen Modul-Komponenten zu speichern. Der Fahrzeug-Speicher 516 kann die hierin beschriebenen Sicherheits- und Abbildungsdaten speichern, obwohl auf solche Daten im Allgemeinen von dem Datencenter 554 wie unten beschrieben zugegriffen wird. Der Fahrzeug-Speicher 516 kann mit jeder Art von Hardware implementiert sein, wie zum Beispiel ein Magnet-Laufwerk, ein optisches Laufwerk, ein Halbleiter-Speicher oder jedes andere Aufzeichnungsmedium.
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Das Datencenter 554 kann im Allgemeinen aus mehreren beliebigen zusammen angeordneten oder separat angeordneten Datenquellen sein, auf welche die Berechnungseinrichtung 552 und das Fahrzeug-Modul 504 über das Netzwerk 556 zugreifbar sind. Beispielsweise kann das Datencenter 554 die Sicherheitsdatenquelle 106 und wenigstens einige der oben in 1 erläuterten Bearbeitungsfunktionen des Routenplanungsprozessors 102 enthalten. Beispielsweise kann das Datencenter 554 eingerichtet sein, eine Routenführungsanforderung vom Fahrzeug 502 oder der Berechnungseinrichtung 552 zu empfangen und eine, wie unten erläuterte, geeignete Route zu erzeugen. Somit kann das Datencenter 554 eine beliebige Anzahl von Prozessoren, Schalteinrichtungen, Servern, Datenquellen und aktiven Ratgebern umfassen, als auch eine Vielzahl von weiterer Telekommunikations- und Computer-Ausrüstung. Das Datencenter 554 kann beispielsweise ein Call-Center sein.
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Das Netzwerk 556 kann jede Art von Hardware, Software sowie Firmware enthalten, welche notwendig ist, um Inhalt zwischen dem Fahrzeug-Modul 504 und der Berechnungseinrichtung 552 zu übertragen. Ein solcher Inhalt kann in analogen oder digitalen Signalen enthalten sein und über Daten oder Audio-Kanäle übertragen werden. Das Netzwerk 556 kann ebenso eine Netzwerk-Ausstattung, wie zum Beispiel Router, Datenleitungen, Verteiler, sowie Zwischen-Server umfassen, welche zusammen ein Paket-basiertes Netzwerk bilden, wie zum Beispiel das Internet oder ein Intranet. Das Netzwerk 556 kann weiterhin Schaltkreis-basierte Kommunikationskomponenten und mobile Kommunikationskomponenten umfassen, wie zum Beispiel Telefon-Schalteinrichtungen, Modems, zelluläre Kommunikations-Tower und dergleichen umfassen.
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Beispielhaft kann das Netzwerk 556 Local Area Netzwerke (LAN), Breitband-Netzwerke (WAN), Drahtlos-Netzwerke (zum Beispiel 802.11 oder ein Zell-Netzwerk), das öffentliche Telefonnetzwerk (PSTN = Public Switched Telephone Network), Adhoc-Netzwerke, private Netzwerke (zum Beispiel Bluetooth) oder andere Kombinationen oder Anordnungen von Netzwerk-Protokollen und Netzwerk-Arten umfassen. Das Netzwerk 556 kann ein einziges Local Area Netzwerk (LAN) oder Breitband-Netzwerk (WAN), oder Kombinationen von LANs oder WANs umfassen, wie zum Beispiel das Internet. Die verschiedenen mit dem Netzwerk 556 gekoppelten Einrichtungen können Drahtlos-Verbindungen, einschließlich Kurz-reichweitige (zum Beispiel induktive Telemetrie oder Bluetooth) oder länger-reichweitige (zum Beispiel IEEE 802.11, IEEE 802.x, Drahtlos-Kommunikation, 3G, 4G oder zellulär-drahtlos) Protokolle enthalten.
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Die Berechnungseinrichtung 552 kann jede Art von allgemeiner Allzweckberechnungs-Einrichtung sein. Beispielsweise kann die Berechnungseinrichtung 552 ein Laptop-Computer, ein Desktop-Computer, ein Smartphone, mobile Navigationssysteme oder dergleichen sein.
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Während eines ersten beispielhaften Betriebes kann das Fahrzeug-Modul 504 eine Routen-Anforderung erzeugen. Beispielsweise kann der Nutzer das gewünschte Ziel dem Fahrzeugprozessor 518 über die Nutzer-Schnittstelle 508 eingeben. Der Fahrzeug-Prozessor 518 empfängt zusätzlich die aktuelle (oder Start-)Position von der GPS-Komponente 506 und verpackt in geeigneter Weise die aktuelle Position und das Ziel derart, dass das Kommunikationssystem 510 die Routen-Anforderung über das Netzwerk 556 an das Datencenter 554 übermittelt. Die Routen-Anforderung kann weiterhin Information enthalten, wie zum Beispiel primäre Routen-Eigenschaften und/oder Sicherheitsrisiko-Faktor-Präferenzen des Nutzers. Wie oben beschrieben, empfängt das Datencenter 554 die Routen-Anforderung, erzeugt eine Anzahl von möglichen Routen, bewertet die Routen auf Grundlage eines oder mehrerer Sicherheitsfaktoren und stellt die empfohlene Route dem Fahrzeug-Modul 504 über das Netzwerk 556 bereit. Der Fahrzeugprozessor 518 empfängt die empfohlene Route und erzeugt eine Anzeige und Audiosignale, um die empfohlen Route dem Nutzer über die Anzeigeeinrichtung 512 und Audioeinrichtung 514 zu übermitteln. Die dem Nutzer bereitgestellte Information kann die oben in 4 diskutierte Information enthalten.
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Während eines zweiten beispielhaften Betriebes gibt der Nutzer einen Startpunkt und Endpunkt in die Berechnungseinrichtung 552 ein, um eine Routen-Anforderung zu erzeugen. Die Berechnungs-Einrichtung 552 schickt dann die Routen-Anforderung an das Datencenter 554 über das Netzwerk 556. Das Datencenter 554 empfängt die Routen-Anforderung, erzeugt eine Anzahl möglicher Routen, bewertet die Routen auf Grundlage eines oder mehrerer Sicherheitsfaktoren, und stellt die empfohlene Route der Berechnungs-Einrichtung 552 über das Netzwerk 556 bereit. Die Berechnungs-Einrichtung 552 empfängt die empfohlene Route und erzeugt eine Anzeige- und/oder akustische Signale, um die empfohlene Route dem Nutzer über beliebige geeignete visuelle und Audio-Komponenten zu übermitteln. In dieser beispielhaften Betriebsart kann die Berechnungs-Einrichtung 552 einen Drucker umfassen, so dass die empfohlene Route für eine spätere Navigation ausgedruckt werden kann.
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Dementsprechend stellen die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen verbesserte Systeme und Verfahren bereit, welche Routen auf Grundlage von Sicherheitsüberlegungen planen. Beispielhafte Ausführungsformen wurden hierin im Zusammenhang mit funktionalen und/oder logischen Blockkomponenten und verschiedenen Bearbeitungsschritten beschrieben. Es wird bevorzugt, dass solche Blockkomponenten durch eine beliebige Anzahl von Hardware-, Software-, und/oder Firmware-Komponenten ausgeführt sein können, welche eingerichtet sind, um die spezifizierten Funktionen auszuführen. Beispielsweise kann eine Ausführungsform der Erfindung verschiedene integrierte Schaltkreiskomponenten verwenden, zum Beispiel Speicherelemente, Digital-Signal-Bearbeitungselemente, Logik-Elemente, Lookup-Tabellen oder dergleichen verwenden, welche eine Vielzahl von Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuerungseinrichtungen ausführen können. Zusätzlich können beispielhafte Ausführungsformen praktisch in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl von praktischen Fahrzeug-Navigationssystem-Plattformen, -Architekturen und -Ausgestaltungen ausgeführt sein.
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Während wenigstens ein beispielhaftes Beispiel in der vorangegangenen detaillierten Beschreibung dargestellt worden ist, wird bevorzugt, dass eine große Anzahl von Variationen existiert. Es wird außerdem bevorzugt, dass das beispielhafte Beispiel oder die beispielhaften Beispiele lediglich Beispiele sind, und nicht den Umfang, Anwendbarkeit oder Konfigurationen irgendeiner Weise beschränken sollen. Vielmehr wird die vorangegangene detaillierte Beschreibung dem Fachmann eine hilfreiche Anleitung zur Ausführung des beispielhaften Beispieles oder beispielhaften Beispiele an die Hand geben. Es wird davon ausgegangen, dass verschiedene Änderungen hinsichtlich Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne den Umfang zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlicher Äquivalente davon definiert ist.
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Weitere Ausführungsformen
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- 1. Verfahren zum Planen einer Route für ein Fahrzeug von einem Startpunkt zu einem Ziel, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Erzeugen einer Mehrzahl von Routen auf Grundlage eines Nicht-Sicherheitsfaktors;
Evaluieren der Mehrzahl von Routen auf Grundlage eines Sicherheitsfaktors;
Auswählen einer ersten Route aus dem Netzwerk von Routen auf Grundlage des Sicherheitsfaktors;
Erzeugen von Fahrtanweisungen auf Grundlage der ersten Route; und
Anzeigen der ersten Route auf einer Anzeigeeinrichtung.
- 2. Verfahren nach Ausführungsform 1, weiterhin umfassend den Schritt des Empfangens des Nicht-Sicherheitsfaktors von einem Nutzer.
- 3. Verfahren nach Ausführungsform 1, weiterhin umfassend den Schritt des Empfangens des Sicherheitsfaktors von einem Nutzer.
- 4. Verfahren nach Ausführungsform 1, weiterhin umfassend den Schritt des Abrufens von Daten bezogen auf den Sicherheitsfaktor für jede Route von der Mehrzahl von Routen.
- 5. Verfahren nach Ausführungsform 1, weiterhin umfassend den Schritt des Empfangens einer Nutzer-Eingabe, welche dem Startpunkt und dem Ziel zugeordnet ist.
- 6. Verfahren nach Ausführungsform 1, weiterhin umfassend den Schritt des Bereitstellens von akustischen Fahrtanweisungen.
- 7. Verfahren nach Ausführungsform 1, wobei die Mehrzahl von Routen auf Grundlage des Nicht-Sicherheitsfaktors erzeugt wird, so dass jede Route nicht von den anderen Routen von der Mehrzahl von Routen um mehr als einen vorgegebenen Betrag abweicht.
- 8. Verfahren nach Ausführungsform 7, wobei der Nicht-Sicherheitsfaktor ein Fahrabstand ist und wobei die Mehrzahl von Routen eine zweite Route mit dem kürzesten Abstand unter der Mehrzahl von Routen umfasst, und wobei der Schritt des Erzeugens ein Erzeugen der Mehrzahl von Routen umfasst, so dass die erste Route einen Abstand aufweist, welcher nicht größer als ein vorgegebener Prozentanteil mehr ist als der kürzeste Abstand.
- 9. Verfahren nach Ausführungsform 7, wobei der Nicht-Sicherheitsfaktor Fahrzeit ist und wobei die Mehrzahl von Routen eine zweite Route mit der kürzesten Fahrzeit von der Mehrzahl von Routen umfasst, und wobei der Schritt des Erzeugens ein Erzeugen der Mehrzahl von Routen umfasst, so dass die erste Route eine Fahrzeit aufweist, weiche nicht größer als ein vorgegebener Prozentanteil mehr als die kürzeste Fahrzeit ist.
- 10. Verfahren nach Ausführungsform 1, weiterhin umfassend den Schritt
Erzeugen einer Sicherheitswarnung, welche wenigstens einem Abschnitt der ersten Route zugeordnet ist.
- 11. Verfahren nach Ausführungsform 10, wobei die Sicherheitswarnung ein mögliches Unfall-Szenario umfasst.
- 12. Verfahren nach Ausführungsform 1, wobei der Bewertungsschritt ein Bewerten einer Mehrzahl von Sicherheitsfaktoren umfasst.
- 13. Verfahren nach Ausführungsform 12, wobei der Bewertungsschritt weiterhin umfasst
Bestimmen von Routen-Eigenschaften für jede Route von der Mehrzahl von Routen auf Grundlage der Mehrzahl von Sicherheitsfaktoren; und
Zuordnen von Risiko-Werten zu den Routen-Eigenschaften für jede Route von der Mehrzahl von Routen.
- 14. Verfahren nach Ausführungsform 13, wobei der Bewertungsschritt weiterhin umfasst
Wichten und Normalisieren der Risiko-Werte, um einen finalen Risiko-Wert für jede Route von der Mehrzahl von Routen bereitzustellen.
- 15. System zum Planen einer Route von einem Startpunkt zu einem Ziel, umfassend:
eine Nicht-Sicherheitsdaten-Quelle, welche eingerichtet ist, um Nicht-Sicherheitsdaten zu speichern;
eine Sicherheitsdaten-Quelle, welche eingerichtet ist, um Sicherheitsdaten zu speichern;
einen Prozessor, welcher mit der Nicht-Sicherheitsdaten- und Sicherheitsdaten-Quelle gekoppelt und eingerichtet ist, um:
eine Mehrzahl von Routen auf Grundlage der Nicht-Sicherheitsdaten zu erzeugen,
die Mehrzahl von Routen auf Grundlage der Sicherheitsdaten zu evaluieren,
eine erste Route aus der Mehrzahl von Routen auf Grundlage der Sicherheitsdaten auszuwählen, und
Fahrtanweisungen auf Grundlage der ersten Route zu erzeugen; und
eine Anzeigeeinrichtung, welche mit dem Prozessor gekoppelt und derart eingerichtet ist, um die Fahrtanweisungen zu empfangen und eine Nutzeranzeige auf Grundlage der Fahrtanweisungen zu erzeugen.
- 16. System nach Ausführungsform 15, wobei der Prozessor eingerichtet ist, um die Mehrzahl von Routen auf Grundlage der Nicht-Sicherheitsdaten zu erzeugen, so dass jede Route nicht von den anderen Routen in der Mehrzahl von Routen um mehr als einen vorgegebenen Betrag abweicht.
- 17. System nach Ausführungsform 15, wobei der Prozessor eingerichtet ist, um eine Sicherheitswarnung zur Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung zu erzeugen, welche wenigstens einem Abschnitt der ersten Route zugeordnet ist.
- 18. System nach Ausführungsform 17, weiterhin umfassend eine mit dem Prozessor gekoppelte Audioeinrichtung, und wobei der Prozessor eingerichtet ist, eine Empfehlungs-Information oder Warn-Information auf Grundlage der Fahrtanweisungen für eine Ausgabe auf wenigstens der Anzeigeeinrichtung und/oder der Audioeinrichtung zu erzeugen.
- 19. Verfahren nach Ausführungsform 17, wobei die Sicherheits-Warnung ein mögliches Unfall-Szenario umfasst.
- 20. System zum Planen einer Route von einem Startpunkt zu einem Ziel, umfassend:
eine Nutzer-Schnittstelle, welche dazu eingerichtet ist, eine Angabe hinsichtlich des Ziels von einem Nutzer zu empfangen;
eine Momentan-Position-Datenquelle, welche dazu eingerichtet ist, den Startpunkt zu bestimmen;
eine Nicht-Sicherheitsdaten-Quelle, welche eingerichtet ist, um Nicht-Sicherheitsdaten zu speichern;
eine Sicherheitsdaten-Quelle, welche eingerichtet ist, um Sicherheitsdaten zu speichern;
einen Prozessor, welcher mit der Nicht-Sicherheitsdaten- und Sicherheitsdaten-Quelle gekoppelt und eingerichtet ist, um:
eine Mehrzahl von Routen auf Grundlage der Nicht-Sicherheitsdaten zu erzeugen,
die Mehrzahl von Routen auf Grundlage der Sicherheitsdaten zu evaluieren,
eine erste Route aus der Mehrzahl von Routen auf Grundlage der Sicherheitsdaten auszuwählen, und
Fahrtanweisungen auf Grundlage der ersten Route zu erzeugen; und
eine Anzeigeeinrichtung, welche mit dem Prozessor gekoppelt und derart eingerichtet ist, um die Fahrtanweisungen zu empfangen und eine Nutzeranzeige auf Grundlage der Fahrtanweisungen zu erzeugen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- IEEE 802.11 [0057]
- IEEE 802.x [0057]
