DE102012001163A1

DE102012001163A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer zu fahrenden Navigationsroute eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102012001163A1
Application number: DE201210001163
Authority: DE
Inventors: Patrick Bartsch
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2012-01-21
Filing date: 2012-01-21
Publication date: 2013-07-25

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer zu fahrenden Navigationsroute (N1–N3) eines Fahrzeugs (12) von einem Ausgangspunkt (13) zu einem Navigationsziel (14), bei eine zu fahrende Navigationsroute (N1–N3) aus wenigstens zwei möglichen Navigationsrouten (N1–N3) bestimmt wird, dem wenigstens ein Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) für die zu fahrende Navigationsroute (N1–N3) zwischen dem Ausgangsort (13) und dem Navigationsziel (14) erfasst wird und die zu fahrende Navigationsroute (N1–N3) in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) berechnet wird, wobei der wenigstens eine Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) eine Randbedingung für die Berechnung der zu fahrenden Navigationsroute (N1–N3) darstellt, ohne dass die Randbedingung das Erreichen des wenigstens einen Passierpunkts umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug (12) gespeicherte Daten automatisch ausgewertet werden und in Abhängigkeit von dieser Auswertung der wenigstens eine Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) automatisch bestimmt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren eine dazugehörige Vorrichtung und ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer zu fahrenden Navigationsroute eines Fahrzeugs von einem Ausgangspunkt zu einem Navigationsziel, bei dem eine zu fahrende Navigationsroute aus wenigstens zwei möglichen Navigationsrouten bestimmt wird und wenigstens ein Passierpunkt für die zu fahrende Navigationsroute zwischen dem Ausgangsort und dem Navigationsziel erfasst wird. Die zu fahrende Navigationsroute wird dann in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Passierpunkt berechnet, wobei der wenigstens eine Passierpunkt eine Randbedingung für die Berechnung der zu fahrenden Navigationsroute darstellt, ohne dass die Randbedingung das Erreichen des wenigstens einen Passierpunkts umfasst. Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren eine dazugehörige Vorrichtung und ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
Navigationssysteme leiten den Fahrer eines Fahrzeugs einfach, schnell und sicher zu einem Navigationsziel, ohne dass der Fahrer sich vorher Gedanken über die vom Ausgangspunkt zu fahrende Navigationsroute zu machen braucht. Navigationssysteme sind als solche vielfältig aus dem Stand der Technik bekannt und basieren typischerweise, ohne hierauf eingeschränkt zu sein, auf einer Datenbasis einer digital abgespeicherten Navigationskarte sowie einem Positionierungsverfahren, z. B. GPS (Global Positioning System). Mittels dem Positionierungsverfahren ist der aktuelle Standort, oder, falls diese nicht identisch sind, der Ausgangspunkt der Navigationsroute, ermittelbar. Das Navigationsziel wird typischerweise durch eine Nutzereingabe festgelegt, die der Fahrer z. B. über manuelle Bedienelemente oder eine Sprachschnittstelle eingeben und ggf. bestätigen kann. Alternativ werden Navigationsziele auch automatisch erfasst, z. B. über einen eingebundenen elektronischen Terminkalender oder gemäß einer immer wiederkehrenden Standardsituation zu einer festen Uhrzeit. Für die zu fahrende Navigationsroute ist typischerweise eine Navigationskarte anzeigbar, die den Verlauf der Navigationsroute ganz oder in Ausschnitten anzeigt und ggf. Fahrhinweise z. B. bezüglich Abbiegen oder Spurwahl ausgibt.
Ein typisches Problem bei der Planung einer Navigationsroute besteht darin, neben dem Ausgangspunkt und dem Navigationsziel weitere Randbedingungen zu berücksichtigen. So ist es für die Routenplanung wichtig zu beurteilen, welche Routenkriterien sich subjektiv für die Insassen positiv bzw. negativ auswirken. Auf diese Weise können die Fahrzeit, die Art der Straßenkategorie, der Energieverbrauch während der Fahrt und die Verfügbarkeit von speziellen Zwischenzielen in Hinblick auf die Präferenzen der Fahrzeuginsassen gegeneinander abgewogen werden und ein Routenvorschlag basierend auf einem möglichst guten Kompromiss erstellt werden.
Die DE 10 2006 017 563 A1 beschreibt ein System und ein Verfahren zum Bereitstellen einer sicherheitsoptimierten Routenplanung zwischen einem Standort und einem Zielort. Dabei werden Sicherheitsdaten zu möglichen Routenabschnitten, z. B. die Straßenkategorie, Existenz von Kreuzungen und Auffahrten und die geographische Region, ausgewertet. In Abhängigkeit von dieser Auswertung erfolgt ein Routenvorschlag, sodass eine sicherere Route einer unsichereren vorgezogen werden kann.
Zwischenziele sind nicht nur auf eine effiziente Routenführung als solche, sondern insbesondere auch auf die Bedürfnisse der Fahrzeuginsassen oder der Betriebsfähigkeit des Fahrzeugs ausgerichtet. Die US 6 401 034 B1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erreichen eines Zwischenziels. Dabei sind Kategorien auswählbar, z. B. Restaurants, Museen, Hotels oder Tankstellen, die als geeignete Zwischenziele auf einer vorgegebenen Route als Kandidaten in Frage kommen. Einer der Kandidaten wird ausgewählt, als Zwischenziel hinzugenommen und die Route neu berechnet, sodass das neue Zwischenziel Unterwegs angesteuert werden kann.
Bei der Berücksichtigung von Zwischenzielen ist dabei noch zu Bedenken, dass diese nicht unbedingt direkt auf der zunächst vorgeschlagenen Navigationsroute liegen müssen. Zwischenziele sind beispielsweise Platzhalter, welche als ungefähre Randbedingung bei der Routenplanung zu berücksichtigen sind. Die DE 199 28 295 A1 beschreibt beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Route von einem Ausgangsort zu einem Zielort, für die wenigstens ein Zwischenziel als „Via-Area” eingegeben wurde. Um dem Nutzer keine exakte Definition des Zwischenziels abzuverlangen, wenn dieser das Zwischenziel nur grob beschreiben möchte, wird zu einem eingegebenen Zwischenziel ein Übergangsgebiet definiert. Anstelle des Zwischenziels muss nur ein beliebiger Punkt im Übergangsgebiet für die Routenplanung berücksichtigt werden. Solche Zwischenziele werden besser durch den Begriff „Passierpunkt” charakterisiert, die während der Vorbeifahrt zu berücksichtigen sind, dessen exaktes Erreichen aber keine Randbedingung bei der Berechnung der Navigationsroute darstellt. Es ist dabei nicht ausgeschlossen, dass solche Passierpunkte zufällig angesteuert werden. Ursprüngliche Passierpunkte können ferner später zum Zwecke einer Routenumplanung explizit in ein zu erreichendes Zwischenziel umgewandelt werden.
Die DE 10 2007 056 328 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Information über interessante Orte mittels eines Navigationssystems. Dabei können verschieden geformte Gebiete in einer Navigationskarte bestimmt werden, zu denen die interessanten Orte einer ausgewählten Kategorie, z. B. Tankstellen, Restaurants oder Hotels, angezeigt werden.
Das Einplanen von Tankstellen bei der Berechnung von Navigationsrouten ist besonders für solche Fahrzeuge vorteilhaft, die wenigstens teilweise mit einem Energieträger betrieben werden, für den regional Versorgungslücken zu befürchten sind. Dies gilt insbesondere für Fahrzeuge mit Hybrid- oder Elektroantrieb.
In der DE 10 2010 018 447 A1 wird ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeugs beschrieben. In Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie und der Entfernung des Fahrzeugs zu bestimmten geographischen Punkten, insbesondere Ladeorten für die Fahrzeugbatterie oder Parkplätzen, wird die Antriebsart gesteuert. Die geographischen Punkte können in Untergebiete gruppiert sein. Bei Unterschreiten eines bestimmten Ladezustands oder bei Überschreiten des Abstands zur den geographischen Punkten oder Untergebieten wird eine Maschine gestartet, die über einen Generator die Batterie nachlädt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche auch ohne genaue Kenntnisse des Fahrers oder der Fahrzeuginsassen über das Gebiet zwischen einem Ausgangsort und einem Navigationsziel eine für die betreffende Situation möglichst attraktive Navigationsroute ermitteln können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Markmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug gespeicherte Daten automatisch ausgewertet werden und in Abhängigkeit von dieser Auswertung der wenigstens eine Passierpunkt automatisch bestimmt wird. Bei der automatischen Auswertung und Bestimmung muss der Fahrer oder der Bedienende den Passierpunkt nicht explizit eingeben. Dies bedeutet einen geringeren Bedienaufwand, der den Fahrer vor oder während der Fahrt entlastet. Die automatische Bestimmung von Passierpunkten kann des Weiteren als separate Kundenfunktion realisiert werden, die den Mehrwert bezüglich des Informationsgehalts steigert.
Die automatische Auswertung von Fahrzeugdaten und die Bestimmung des Passierpunktes erfolgt z. B. ereignisgetrieben. Der wenigstens eine Passierpunkt wird insbesondere während der Fahrt entlang der zu fahrenden Navigationsroute bestimmt, beispielsweise wenn ein aktuelles Ereignis erfasst wird, welches eine Alternativroute in der gegebenen Situation vorteilhafter erscheinen lässt. Die zu fahrende Navigationsroute wird dann neu berechnet.
Die im Fahrzeug gespeicherten Daten, die ausgewertet werden, umfassen insbesondere Parameter zur im Fahrzeug verfügbaren Restenergiemenge, Parameter zum Energieverbrauch des Fahrzeugs und/oder Parameter zu Präferenzen der Insassen des Fahrzeugs. Die automatische Berücksichtigung möglichst aller autonom steuerbarer Parameter, die die Fahrt betreffen, ermöglicht dabei eine vorab möglichst präzise Einschätzung der Situation, zu welcher die Fahrt angetreten wird, sowie ein flexibles Reagieren auf mögliche Änderungen während der Fahrt.
Parameter zur im Fahrzeug verfügbaren Restenergiemenge sind beispielsweise der Tankfüllstand oder, falls es sich um ein Elektrofahrzeug handelt, der Ladezustand der Fahrzeugbatterie. Gegebenenfalls sind, wie im Falle eines Hybridfahrzeugs, mehrere Antriebsarten und mehrere Energiearten im Fahrzeug verfügbar, die jeweils alle berücksichtigt werden können Es ist des Weiteren berücksichtigbar, inwiefern Energie bei Bergabfahrt oder beim Bremsen zurückgewonnen werden kann. Parameter zum Energieverbrauch des Fahrzeugs umfassen z. B. tabellarische Verbrauchswerte in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen sowie momentan gemessene Verbrauchswerte. Dabei wird nicht nur der Verbrauch zum Antrieb des Fahrzeugs betrachtet, sondern es werden alle Energieverbraucher im Fahrzeugberücksichtigt, wie z. B. die Klimatisierungsanlage und andere Fahrzeugeinrichtungen. Diese Parameter sind nach an sich bekannter Art über entsprechend geeignete Sensoren erfassbar.
Der Zweck der Fahrt, der als eine Präferenz der Insassen der Fahrzeuge erfassbar ist, liefert einen Hinweis darauf, welche der Kriterien zur Routenplanung in welcher Weise zu gewichten sind. Bei einer Geschäftsreise liegt der Schwerpunkt beispielsweise auf einer schnellen, ruhigen Navigationsroute. Bei einer Urlaubsreise liegt der Schwerpunkt beispielsweise auf einer landschaftlich attraktiven Navigationsroute und der Nähe zu Touristenattraktionen. Parameter zu Präferenzen der Insassen des Fahrzeugs umfassen z. B. Insassenprofile, die die subjektive Attraktivität bestimmter Passierpunktkategorien sowie bestimmter anderer Parameter quantifizieren, z. B. ob gewisse Straßentypen bevorzugt oder vermieden werden sollen.
Der Zweck der Fahrt und/oder weitere Parameter zu den Präferenzen der Insassen werden beispielsweise wiederum gemäß einer immer wiederkehrenden Standardsituation automatisch erfasst. Es kann auch eine Insassenerkennung, z. B. mittels eines Kamerasystems durchgeführt werden, oder aber die Fahrzeugbesetzung oder -beladung anderweitig sensorisch erfasst und daraus ein Hinweis zum Zweck der Fahrt abgeleitet werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zweck der Fahrt und/oder weitere Parameter zu den Präferenzen der Insassen wenigstens eines der Insassen über eine Nutzereingabe erfasst und gespeichert wird. Eine solche Nutzereingabe definiert dann eine generische Zweckbestimmung oder gibt allgemeine Hinweise dazu, in welcher Weise erfasste Passierpunkte zu priorisieren sind.
Typische Passierpunkte sind Sehenswürdigkeiten, die auch bei der Vorbeifahrt in gewissem Abstand für die Fahrzeuginsassen reizvoll sind. Weitere Passierpunkte umfassen insbesondere Tankstellen, sanitäre oder medizinische Einrichtungen, Übernachtungsmöglichkeiten oder Gastronomieeinrichtungen. Diese müssen nicht notwendigerweise direkt auf der zu fahrenden Navigationsroute liegen. Es reicht in vielen Fallen aus, wenn diese etwas abseits der Navigationsroute liegen und sozusagen als unsichtbares Sicherheitsnetz durch einen kleinen Umweg schnell angesteuert werden können.
Um mögliche Passierpunkte numerisch handhabbar und objektiv bewertbar zu machen, wird typischerweise als Randbedingung für die Berechnung der zu fahrenden Navigationsroute einem Passierpunkt ein Bewertungsmaß zugeordnet, welches abhängig ist von einem passierpunktspezifischen Attraktionswert und der Distanz des jeweiligen Passierpunktes zu alternativ möglichen Navigationsrouten. Das Bewertungsmaß ist dann also eine Funktion vom Attraktionswert und der Distanz des jeweiligen Passierpunkts zu alternativ möglichen Navigationsrouten. Die Funktion des Bewertungsmaßes hat typischerweise ein Maximum bei einer endlichen Distanz größer als Null und kleiner als Unendlich. Die dazugehörige Distanz stellt die optimale Distanz für die Vorbeifahrt an dem betreffenden Passierpunkt in der gegebenen Situation dar. Die Distanz ist z. B. die Luftliniendistanz oder eine straßengebundene Distanz.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere alternativ mögliche Navigationsrouten berechnet werden, wobei zu jeder der alternativ möglichen Navigationsrouten ein Bewertungsmaß unabhängig von den Passierpunkten berechnet wird. In Abhängigkeit von dem passierpunktunabhängigen Bewertungsmaß und den Bewertungsmaßen der erfassten Passierpunkte, die sich jeweils distanzabhängig für die jeweilige alternativ mögliche Navigationsroute ergeben, wird dann eine der alternativ möglichen Navigationsrouten als zu fahrende Navigationsroute ausgewählt. Verschiedene Alternativrouten können so miteinander verglichen und ihre situationsbezogene Attraktivität bestimmt werden.
Der passierpunktspezifische Attraktionswert ist im allgemeinen in Abhängigkeit von den zuvor beschriebenen Parametern bestimmbar. Er ist insbesondere abhängig von zeitlich veränderlichen Fahrzeugparametern, z. B. der verfügbaren Restenergie im Fahrzeug bzw. der daraus resultierenden Restreichweite.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Restreichweite des Fahrzeugs für die Punkte auf der zu fahrenden Navigationsroute bestimmt. Für das Fahrzeug werden sodann als Randbedingung für die Berechnung der zu fahrenden Navigationsroute geeignete Tankstellen derart als Passierpunkte bestimmt, dass zu jedem Punkt auf der zu fahrenden Navigationsroute wenigstens eine geeignete Tankstelle innerhalb der für diesen Punkt bestimmten Restreichweite liegt. Mit der berechneten Navigationsroute erhält der Fahrer des Fahrzeugs eine Versorgungssicherheit, damit er nicht mit dem Fahrzeug aufgrund fehlender Energiereserven auf offener Strecke liegenbleibt. Für den Fall, dass sich während der Fahrt an einer Position eine Abweichung der Restreichweite gegenüber der am Ausgangsort für diese Position berechneten Restreichweite ergibt, kann systemseitig automatisch eine Routenneuberechnung erfolgen, die die geänderte Situation bezüglich der Energiereserven berücksichtigt.
In einer Weiterbildung der Erfindung werden Daten im Fahrzeug von früheren Fahrten als Historiendaten gespeichert und es wird ein Passierpunkt in Abhängigkeit von den Historiendaten bestimmt. Mit diesem Lerneffekt kann die Routenwahl noch besser an die gegebene Situation angepasst werden. Ferner können bereits einmal erfasste Insassenpräferenzen und das Fahrverhalten eines bestimmten Fahrers besser berücksichtigt werden. Es wird z. B. berücksichtigt, wie der Fahrer den Antrieb, die Klimatisierung und andere elektrische Verbraucher des Fahrzeugs regelt und wie demnach der Energiebedarf für die Routenplanung im Voraus zu berechnen ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen einer zu fahrenden Navigationsroute eines Fahrzeugs von einem Ausgangspunkt zu einem Navigationsziel, umfasst Erfassungsmittel zum Erfassen eines Ausgangspunkts und eines Navigationsziels und eine Datenbasis mit gespeicherten Daten einer Navigationskarte. Sie umfasst des Weiteren eine Steuereinheit, welche mit den Erfassungsmitteln und der Datenbasis verbunden ist und mit welcher eine zu fahrende Navigationsroute aus wenigstens zwei möglichen Navigationsrouten bestimmbar ist, wobei die zu fahrende Navigationsroute derart berechenbar ist, dass wenigstens ein Passierpunkt eine Randbedingung für die Berechnung der zu fahrenden Navigationsroute darstellt, ohne dass die Randbedingung das Erreichen des wenigstens einen Passierpunkts umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinheit im Fahrzeug gespeicherte Daten empfangbar und automatisch auswertbar sind und in Abhängigkeit von dieser Auswertung wenigstens ein Passierpunkt automatisch bestimmbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Sie weist somit auch die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens auf.
Erfindungsgemäß ist des Weiteren ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung zum Bestimmen einer zu fahrenden Navigationsroute ausgestattet.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren näher erläutert.
1 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zum Bestimmen einer zu fahrenden Navigationsroute gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 zeigt alternativ zu fahrende Navigationsrouten, aus denen eine zu fahrende Navigationsroute gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bestimmt wird, und
3 zeigt die Bestimmung einer zu fahrenden Navigationsroute in Abhängigkeit von der Erreichbarkeit von Stromladestellen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In der 1 ist schematisch der Aufbau eines Navigationssystems 1 zum Bestimmen einer zu fahrenden Navigationsroute für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Navigationssystem 1 umfasst ein Display 2 zum Anzeigen einer Navigationskarte, in der mögliche und zu fahrende Navigationsrouten hervorgehoben dargestellt werden können, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Das Navigationssystem 1 ist z. B. fest im Cockpit des Fahrzeugs integriert, wobei das Display 2 im oberen Bereich der Mittelkonsole angeordnet ist, sodass es vom Fahrer des Fahrzeugs gut ablesbar ist. Das Navigationssystem 1 umfasst wenigstens ein Bedienelement 3 zum Bedienen der Navigationsfunktionen. Insbesondere kann über das Bedienelement 3 ein Navigationsziel eingegeben werden. Das Bedienelement 3 ist beispielsweise als Drehdrücksteller ausgestaltet. Alternativ oder auch zusätzlich kann zum Bedienen des Navigationssystems 1 eine Sprachschnittstelle 3b vorgesehen sein.
Das Navigationssystem 1 umfasst des Weiteren eine Steuereinheit 4, die mit dem Display 2 und dem Bedienelement 3 verbunden ist und über welche eine zu fahrende Navigationsroute berechenbar ist, wie dies im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren noch näher erläutert wird. In der Steuereinheit 4 ist ein Datenspeicher 5 integriert, in welchem die Daten der Navigationskarte gespeichert sind. Die aktuelle Position des Fahrzeugs ist über einen angeschlossenen GPS-Empfänger (GPS = Global Positioning System) bestimmbar.
Die Vorteile des Navigationssystems 1 werden im Folgenden für ein Fahrzeug mit Elektroantrieb beschrieben, ohne die Erfindung hierauf zu beschränken. Das Navigationssystem 1 ist prinzipiell unabhängig von der Antriebsart des Fahrzeugs und kann insbesondere auch für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor verwendet werden.
Die Steuereinheit 4 ist über den Datenbus 7 des Fahrzeugs mit verschiedenen Fahrzeugeinheiten verbunden und kann darüber im Fahrzeug gespeicherte Daten empfangen bzw. direkt darauf zugreifen. Die Steuereinheit 4 kann somit über den Ladezustandssensor 8 den Ladezustand der Fahrzeugbatterie erfassen. Sie kann in der Fahrzeugdatenbank 9 datentechnisch gespeicherte Kennlinien und momentane Verbrauchswerte des Motors und anderer elektrischer Energieverbraucher im Fahrzeug, z. B. einer Klimatisierungsanlage (nicht dargestellt), abrufen. Zusammen mit den Daten über die möglichen Navigationsrouten lassen sich so Restreichweiten für die anstehende Fahrt berechnen.
Ferner sind in einem Historiendatenspeicher 10 Daten zu vergangenen Fahrten des Fahrzeugs gespeichert, z. B. Verbrauchsprofile entlang einer gefahrenen Strecke oder Informationen zu Fahrer und anderen Insassen. Es sind z. B. auch Insassenprofile gespeichert, die Hinweise auf die Präferenzen des betreffenden Insassen liefern, z. B. welche Klimatisierungsvorlieben oder welche Art von Navigationsrouten bevorzugt werden. Diese Daten können von vorherigen Fahrten als Nutzereingabe von der Steuereinheit 4 erfasst worden sein und wurden dann während der Fahrt oder am Ende der Fahrt im Historienspeicher 10 abgelegt.
Schließlich kann die Steuereinheit 4 Daten von einer Insassenerkennungseinrichtung 11 empfangen. Die Insassenerkennungseinrichtung 11 umfasst ein Kamerasystem, mittels welchem die Gesichter von Fahrer und Insassen erfasst werden können. Ferner umfasst die Insassenerkennungseinrichtung 11 Sitzsensoren, die die Gewichtsverteilung auf den einzelnen Sitzen messen. Die so erfassten Daten sind über gespeicherte Daten im Historiendatenspeicher 10 vergleichbar und ermöglichen gegebenenfalls eine Zuordnung der Fahrzeuginsassen zu Personen, für die ein Insassenprofil gespeichert ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den 2 und 3 näher erläutert. Dazu kann insbesondere das mit Bezug zu der 1 beschriebene Navigationssystem 1 verwendet werden, auf das sich im Folgenden gegebenenfalls auch bezogen wird.
In der 2 ist ein Fahrzeug 12 dargestellt, für welches von einem Ausgangspunkt 13 mögliche Navigationsrouten N1, N2 zu einem Navigationsziel 14 gesucht werden sollen. Als Ausgangssituation wurde der Ausgangspunkt 13 des Fahrzeugs 12 über den GPS-Empfänger 6 erfasst und es wurde ein Navigationsziel 14 über das Bedienelement 3 eingegeben. Zusammen mit dem Navigationsziel 14 wurden Routenpräferenzen ausgewählt, z. B. ob eine möglichst schnelle oder eine landschaftlich reizvolle Navigationsroute gewünscht wird. Auf diese Weise können landschaftliche reizvolle Passierpunkte S1–S5, z. B. Naturdenkmäler, Baudenkmäler oder reizvolle Aussichten abseits der Navigationsrouten N1, N2 berücksichtigt werden. Sie können insbesondere als Randbedingung für die Navigationsroutenberechnung berücksichtigt werden, ohne dass sie selber angesteuert werden sollen Ferner wurde über die Insassenerkennung der Fahrer identifiziert und ein dazugehöriges Insassenprofil bezüglich der Insassenpräferenzen des Fahrers ausgewertet. Basierend auf diesen Daten wird nun eine konkrete Navigationsroute für die anstehende Fahrt gesucht.
Die Berechnung möglicher Navigationsrouten N1, N2 erfolgt zunächst in einem ersten Schritt nach an sich bekannter Art. Jeder möglichen Navigationsroute N1, N2 und gegebenenfalls Teilrouten davon (nicht dargestellt) wird jeweils als Randbedingung für die Berechnung der zu fahrenden Navigationsroute ein dazugehöriger Gütewert mittels eines Bonuspunktesystems oder Penalty-Systems zugeordnet. Diese Punktezuordnung erfolgt gemäß den Kriterien, die für die anstehende Fahrt zu berücksichtigen sind. Die Passierpunkte S1–S5 abseits der Navigationsrouten N1, N2 werden zunächst noch nicht berücksichtigt.
In einem zweiten Schritt werden mögliche Passierpunkte S1–S5 in einem Gebiet zwischen dem Ausgangspunkt 13 und dem Navigationsziel 14 automatisch erfasst. Der Fahrer oder die Fahrzeuginsassen müssen hierzu keine spezifische Nutzerhandlung vornehmen. Die Passierpunkte werden insbesondere aus den Daten des Datenspeichers 5, des Ladezustandssensors 8, der Fahrzeugdatenbank 9 und des Historiendatenspeichers 10 ermittelt.
In einem dritten Schritt wird nun den Passierpunkten S1–S5 als Randbedingung für die Berechnung der zu fahrenden Navigationsroute eine separate Gütefunktion zugeordnet, welche abhängig ist von einem passierpunktspezifischen Attraktionswert und der Distanz des jeweiligen Passierpunktes S1–S5 zu einer der möglichen Navigationsrouten N1, N2. Der passierpunktspezifische Attraktionswert wird unter anderem aus den Präferenzen der Insassen bestimmt, die in den Insassenprofilen gespeichert sind. Der Fahrer hat zusätzlich eingegeben, dass einer landschaftlich reizvollen Strecke der Vorzug zu geben ist. Die Gütefunktion für jedes der gezeigten Passierpunkte ist für einen bestimmten Abstand D am größten. Für diesen Abstand D entfaltet sich die reizvolle Wirkung des betreffenden Passierpunktes bei der Vorbeifahrt am meisten.
In einem vierten Schritt werden nun für jede der Navigationsrouten N1, N2 die Gütewerte der betreffenden Navigationsroute selber und die Gütewerte der Passierpunkte S1–S5, die sich als Funktionswert der Gütefunktion an der kürzesten Distanz der zwischen dem jeweiligen Passierpunkt S1–S5 und der jeweiligen Navigationsroute N1, N2 berechnen, aufsummiert. Diejenige Navigationsroute N1, N2, für die der höhere Gütewert ermittelt wurde, wird als die zu fahrende Navigationsroute N1, N2 ausgewählte Es wird beispielsweise die Navigationsroute N2 ausgewählt, weil hierdurch die nahe Vorbeifahrt an vier erfassten Passierpunkten S1–S5 und S5 ermöglicht wird.
In der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, bei welchem eine Navigationsroute N3 von einem Ausgangspunkt 13 zu einem Navigationsziel 14 bestimmt wurde. Die Navigationsroute N3 wurde beispielsweise so bestimmt, wie dies in Zusammenhang mit dem vorherigen Ausführungsbeispiel mit Bezug zu der 2 beschrieben wurde.
Die Navigationsroute N3 wurde in diesem Fall nach der Maßgabe bestimmt, dass auf der zu fahrenden Navigationsroute N3 für jeden Punkt wenigstens eine geeignete Stromladestelle 15A–15D innerhalb der für diesen Punkt bestimmten Restreichweite R1 liegt. Die Restreichweite R1 wurde basierend auf der ausgewählten Navigationsroute N3, Daten der Motorkennlinien aus der Fahrzeugdatenbank 9 und Daten zu vergleichbaren früheren Fahrten aus dem Historiendatenspeicher 10 berechnet und hat eine Trichterform um die Navigationsroute N3. Es wurde dabei berücksichtigt, dass der Fahrer des Fahrzeugs diese Strecke zuvor schon einmal gefahren ist. Die Dazugehörigen Fahrtdaten werden analysiert, die anstehende Fahrt wird bezüglich des zu erwartenden Energieverbrauchs simuliert und die Restreichweite für die Punkte der Navigationsroute N3 berechnet.
Die Stromladestellen 15A–15D wurden wiederum autamatisch über das Navigationssystem 1 erfasst. Der Attraktionswert der einzelnen Stromladestellen 15A–15D wird auf Eins gesetzt, wenn die jeweilige Stromladestelle 15A–15D erreichbar ist und in einem Zeitraum geöffnet hat, wenn diese voraussichtlich erreicht würde, falls sie angesteuert würde. Der Attraktionswert wird andernfalls auf Null gesetzt. Mit anderen Worten werden nur die brauchbaren Stromladestellen 15A–15D berücksichtigt.
Während der Fahrt trete nun der Fall ein, dass das Fahrzeug in einen Stau gerät. Weil die Klimatisierungsanlage und weitere elektrische Verbraucher weiter mit Energie versorgt werden, sinkt die Ladungsmenge der Fahrzeugbatterie. Es wird die neue Restreichweite R2 berechnet, aus der resultiert, dass die Stromladestellen 15B, 15C nicht mehr erreichbar sind, sodass sich ihr Attraktionswert auf Null verändert.
Fährt das Fahrzeug weiter, so ist schließlich nur noch die Stromladestelle 15A erreichbar. Um ein Liegenbleiben auf offener Strecke zu vermeiden, wird die zu fahrende Navigationsroute neu berechnet. Als Vorschlag wird nun ein Umweg N4 zu der einzig noch erreichbaren Stromladestelle 15A berechnet und in der Navigationskarte angezeigt. Alternativ könnte durch die Verzögerung des Staus inzwischen eine weitere Stromtankstelle (nicht dargestellt) geöffnet haben, die innerhalb der neuen Reichweite R2 liegt. Diese würde dann automatisch erfasst. werden, angezeigt und bei einer Neubestimmung der Navigationsroute mit berücksichtigt werden.
Bezugszeichenliste

1: Navigationssystem
2: Display
3: Bedienelement
3b: Sprachschnittstelle
4: Steuereinheit
5: Datenspeicher
6: GPS-Empfänger
7: Datenbus im Fahrzeug
8: Ladezustandssensor
9: Fahrzeugdatenbank
10: Historiendatenspeicher
11: Insassenerkennungseinrichtung
12: Fahrzeug
13: Ausgangspunkt
14: Navigationsziel
15A–15D: Stromladestellen
S1–S5: Passierpunkte
N1–N4: mögliche Navigationsrouten
R1, R2: Restreichweiten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006017563 A1 [0004]
US 6401034 B1 [0005]
DE 19928295 A1 [0006]
DE 102007056328 A1 [0007]
DE 102010018447 A1 [0009]

Claims

Verfahren zum Bestimmen einer zu fahrenden Navigationsroute (N1–N3) eines Fahrzeugs (12) von einem Ausgangspunkt (13) zu einem Navigationsziel (14), bei dem – eine zu fahrende Navigationsroute (N1–N3) aus wenigstens zwei möglichen Navigationsrouten (N1–N3) bestimmt wird, – wenigstens ein Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) für die zu fahrende Navigationsroute (N1–N3) zwischen dem Ausgangsort (13) und dem Navigationsziel (14) erfasst wird und – die zu fahrende Navigationsroute (N1–N3) in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) berechnet wird, wobei der wenigstens eine Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) eine Randbedingung für die Berechnung der zu fahrenden Navigationsroute (N1–N3) darstellt, ohne dass die Randbedingung das Erreichen des wenigstens einen Passierpunkts umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass – im Fahrzeug (12) gespeicherte Daten automatisch ausgewertet werden und – in Abhängigkeit von dieser Auswertung der wenigstens eine Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) automatisch bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der wenigstens eine Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) während der Fahrt entlang der zu fahrenden Navigationsroute (N1–N3) bestimmt wird und – die zu fahrende Navigationsroute (N1–N3) neu berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Fahrzeug (12) gespeicherten Daten, die ausgewertet werden, Parameter zur im Fahrzeug (12) verfügbaren Restenergiemenge, Parameter zum Energieverbrauch des Fahrzeugs (12) und/oder Parameter zu Präferenzen der Insassen des Fahrzeugs (12) umfassen.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Parameter zu den Präferenzen der Insassen wenigstens eines der Insassen über eine Nutzereingabe erfasst und gespeichert wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Randbedingung für die Berechnung der zu fahrenden Navigationsroute (N1–N3) einem Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) ein Bewertungsmaß zugeordnet wird, welches abhängig ist von einem passierpunktspezifischen Attraktionswert und der Distanz des jeweiligen Passierpunkts (S1–S5, 15A–15D) zu alternativ möglichen Navigationsrouten (N1–N3).
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – mehrere alternativ mögliche Navigationsrouten (N1–N3) berechnet werden, wobei zu jeder der alternativ möglichen Navigationsrouten (N1–N3) ein Bewertungsmaß unabhängig von den Passierpunkten (S1–S5, 15A–15D) berechnet wird, und – in Abhängigkeit von dem passierpunktunabhängigen Bewertungsmaß und den Bewertungsmaßen der erfassten Passierpunkte (S1–S5, 15A–15D), die sich jeweils distanzabhängig für die jeweilige alternativ mögliche Navigationsroute (N1–N3) ergeben, eine der alternativ möglichen Navigationsrouten (N1–N3) als zu fahrende Navigationsroute (N1–N3) ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der passierpunktspezifische Attraktionswert abhängig ist von zeitlich veränderlichen Fahrzeugparametern.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Restreichweite (R1) des Fahrzeugs für die Punkte auf der zu fahrenden Navigationsroute (N3) bestimmt werden und – als Randbedingung für die Berechnung der zu fahrenden Navigationsroute (N3) für das Fahrzeug geeignete Tankstellen (15A–15D) derart als Passierpunkte bestimmt werden, dass zu jedem Punkt auf der zu fahrenden Navigationsroute (N3) wenigstens eine geeignete Tankstelle (15A–15D) innerhalb der für diesen Punkt bestimmten Restreichweite (R1) liegt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – Daten im Fahrzeug (12) von früheren Fahrten als Historiendaten gespeichert werden und – ein Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) in Abhängigkeit von den Historiendaten bestimmt wird.
Vorrichtung (1) zum Bestimmen einer zu fahrenden Navigationsroute (N1–N3) eines Fahrzeugs (12) von einem Ausgangspunkt (13) zu einem Navigationsziel (14), umfassend – Erfassungsmittel (6, 3) zum Erfassen eines Ausgangspunkts (13) und eines Navigationsziels (14), – eine Datenbasis (5) mit gespeicherten Daten einer Navigationskarte und – eine Steuereinheit (4), welche mit den Erfassungsmitteln (3, 6) und der Datenbasis (5) verbunden ist und mit welcher eine zu fahrende Navigationsroute (N1–N3) aus wenigstens zwei möglichen Navigationsrouten (N1–N3) bestimmbar ist, wobei die zu fahrende Navigationsroute (N1–N3) derart berechenbar ist, dass der wenigstens eine Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) eine Randbedingung für die Berechnung der zu fahrenden Navigationsroute (N1–N3) darstellt, ohne dass die Randbedingung das Erreichen des wenigstens einen Passierpunkts umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinheit (4) – im Fahrzeug (12) gespeicherte Daten empfangbar und automatisch auswertbar sind und – in Abhängigkeit von dieser Auswertung wenigstens ein Passierpunkt (S1–S5, 15A–15D) automatisch bestimmbar ist.