DE102017209956A1

DE102017209956A1 - System und Verfahren zur dynamischen Navigationsanpassung

Info

Publication number: DE102017209956A1
Application number: DE102017209956.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Tasior
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2018-12-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst ein System zur System zur dynamischen Navigationsanpassung. Das System umfasst eine Vielzahl von Fahrzeugen, wobei jedes Fahrzeug ein Navigationsmodul aufweist. Das System umfasst zudem zumindest einen Backend-Server der eingerichtet ist, Navigationsdaten von den Fahrzeugen zu empfangen und die empfangenen Navigationsdaten auszuwerten. Das Auswerten der Navigationsdaten umfasst die Ermittlung eines Abweichungswertes zu jedem den Navigationsdaten zugeordnetem Manöver. Der Backend-Server ist zudem eingerichtet, eine Manöverliste entsprechend einer geplanten Route von einem Fahrzeug zu empfangen. Falls der Abweichungswert zumindest eines Manövers der Manöverliste einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet, ist der Backend-Server eingerichtet, dynamisch eine Navigationsanpassung an das Fahrzeug zu senden, wobei die Navigationsanpassung geeignet ist, den Abweichungswert des zumindest einen Manövers der Manöverliste zu reduzieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und Verfahren zur dynamischen Navigationsanpassung für eine Vielzahl von Fahrzeugen.
Die Verwendung von Navigationssystemen in Fahrzeugen nimmt einen immer höheren Stellenwert beim Bewegen von Fahrzeugen ein. So bieten Navigationssysteme nicht nur die Möglichkeit, basierend auf entsprechenden Kartendaten den Nutzern des Fahrzeuges zu einem Fahrziel den Weg zu weisen. Vielmehr können Nutzer des Fahrzeugs über das Navigationssystem Informationen zur aktuellen Verkehrslage auf der ausgewählten Route bereitgestellt werden. Nicht zuletzt deshalb wird das Navigationssystem von einer Vielzahl der Nutzer von Navigationssystemen im Fahrzeug auf nahezu allen, insbesondere auch bekannten Fahrstrecken verwendet. Die Routenführung ist allerdings für alle Fahrzeuge, die das Navigationssystem nutzen, zunächst gleich bzw. statisch. Mit anderen Worten findet keine dynamische Navigationsanpassung an bestimmte Ereignisse oder Begebenheiten, die eine im Navigationssystem aktuell ausgewählte Route Betreffen, statt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und eine Lösung zu schaffen, die eine dynamische Anpassung von Navigationsfunktionen und somit eine verbesserte Navigation ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein System zur dynamischen Navigationsanpassung bereitgestellt, umfassend:

eine Vielzahl von Fahrzeugen, wobei jedes Fahrzeug ein Navigationsmodul aufweist; zumindest einen Backend-Server der eingerichtet ist,
- - Navigationsdaten von den Fahrzeugen zu empfangen;
- - die empfangenen Navigationsdaten auszuwerten, wobei das Auswerten der Navigationsdaten die Ermittlung eines Abweichungswertes zu jedem den Navigationsdaten zugeordnetem Manöver umfasst;
eine Manöverliste entsprechend einer geplanten Route von einem Fahrzeug zu empfangen; und
falls der Abweichungswert zumindest eines Manövers der Manöverliste einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet:
- - dynamisch eine Navigationsanpassung an das Fahrzeug zu senden, wobei die Navigationsanpassung geeignet ist, den Abweichungswert des zumindest einen Manövers der Manöverliste zu reduzieren.

Das System umfasst eine Vielzahl von Fahrzeugen, wobei jedes Fahrzeug ein Navigationsmodul aufweist. Das Navigationsmodul kann sich aus Hard- und Software zusammensetzen und eine Positionsermittlungseinheit sowie weitere Sensoren zur Positionsermittlung umfassen. Das Navigationsmodul kann ausgebildet sein, eine Positionsbestimmung des Fahrzeugs durchzuführen. Die Positionsbestimmung kann absolut durch ein Positionsbestimmungssystem wie beispielsweise Global Positioning System (GPS), GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS), Galileo, Beidou, etc. erfolgen. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die Positionsbestimmung auch per Koppelnavigation relativ zu einem Ausgangspunkt erfolgen, bei der die Position aus einem zurückgelegten Weg bestimmt wird, der sich beispielsweise aus einer Fahrtrichtung und einer gefahrenen Geschwindigkeit ergeben kann. Fahrtrichtung und gefahrene Geschwindigkeit können mithilfe von Sensoren, die Radumdrehungen und einen Lenkwinkel des Fahrzeugs erfassen, ermittelt werden. Auch weitere gängige und künftige Positionsermittlungsverfahren sind möglich.
Darüber hinaus kann das Navigationsmodul ausgestaltet sein, eine Routenführung durchzuführen. Dies kann beispielsweise als On-Board-Routenführung realisiert werden, bei der eine oder mehrere digitale Straßenkarten lokal im Fahrzeug hinterlegt sind und die Bestimmung der Route zum Zielort im fahrzeugseitigen Navigationsmodul erfolgt. Darüber hinaus können dem Fahrzeug Kartenupdates sowie die für die Bestimmung einer Route relevanten, aktuellen Verkehrsdaten dynamisch über den Backend-Server bzw. einen anderen die entsprechende Funktionalität bereitstellenden Backend-Server zur Verfügung gestellt werden.
Jedes Fahrzeug kann eine Ein- und Ausgabeeinheit umfassen, über die mithilfe eines Kommunikationsmoduls eine einmalige Registrierung eines Nutzers des Fahrzeugs am Backend-Server erfolgen kann. Dabei kann eine einmalige Registrierung des Nutzers des Fahrzeugs am Backend-Server (oder einem anderen geeigneten Server, der diese Funktionalität bereitstellt) erforderlich sein, bevor die dynamische Navigationsanpassung für den Nutzer des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Die Ein- und Ausgabeeinheit des Fahrzeugs kann kommunikativ bzw. elektrisch mit dem Kommunikationsmodul verbunden sein. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die einmalige Registrierung auch über ein stationäres Endgerät, wie z.B. einen Personal Computer und/oder ein mobiles Endgerät erfolgen. Ein mobiles Endgerät ist ein Gerät, welches in der Lage ist, in einem mobilen Netzwerk über lokale Netzwerke bzw. Local Area Networks (LANs), wie z.B. Wireless LAN (WiFi/WLAN), oder über Weitverkehrsnetze bzw. Wide Area Networks (WANs) wie z.B. Global System for Mobile Communication (GSM), General Package Radio Service (GPRS), Enhanced Data Rates for Global Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), High Speed Downlink/Uplink Packet Access (HSDPA, HSUPA), Long-Term Evolution (LTE), oder World Wide Interoperability for Microwave Access (WIMAX) drahtlos zu kommunizieren. Eine Kommunikation über weitere gängige oder künftige Kommunikationstechnologien, z.B. 5G-Mobildunksysteme, ist möglich. Der Begriff mobiles Endgerät umfasst insbesondere Smartphones, aber auch andere mobile Telefone bzw. Handys, Personal Digital Assistants (PDAs), Tablet PCs, Notebooks, Smart Watches sowie alle gängigen sowie künftigen elektronischen Geräte, welche mit einer Technologie zum Laden und Ausführen von Apps bzw. eines Browsers ausgestattet sind.
Der Nutzer des Fahrzeugs kann dessen Besitzer und/oder berechtigte Fahrer sein. Beispielsweise kann der Nutzer des Fahrzeugs eine Fahrberechtigung für vorbestimmte Fahrzeuge einer Fahrzeugflotte (z.B. Car Sharing-Flotte, Dienstfahrzeug-Flotte, Mietwagen-Flotte, etc.) besitzen.
Das Kommunikationsmodul kann ein im Fahrzeug angeordnetes Kommunikationsmodul sein, welches in der Lage ist, eine Kommunikationsverbindung mit anderen Kommunikationsteilnehmern, beispielsweise mit dem Backend-Server, aufzubauen. Das Kommunikationsmodul kann ein Teilnehmeridentitätsmodul bzw. ein Subscriber Identity Module bzw. eine SIM-Karte umfassen, welches dazu dient, eine Kommunikationsverbindung über ein Mobilfunksystem aufzubauen. Das Teilnehmeridentitätsmodul identifiziert dabei das Kommunikationsmodul eindeutig im Mobilfunknetz. Bei der Kommunikationsverbindung kann es sich um eine Datenverbindung (z.B. Paketvermittlung) und/oder um eine leitungsgebundene Kommunikationsverbindung (z.B. Leitungsvermittlung) handeln.
Darüber hinaus umfasst das System zumindest einen Backend-Server, der eingerichtet ist, Navigationsdaten von den Fahrzeugen zu empfangen. Beispielsweise kann nach erfolgter einmaliger Registrierung des Nutzers eines Fahrzeugs ein Steuermodul das Navigationsmodul des Fahrzeugs derart steuern, dass dieses Navigationsdaten an den Backend-Server sendet. Nach Empfangen der Navigationsdaten kann der Backend-Server die empfangenen Navigationsdaten anonymisiert in einer Speichereinheit - beispielsweise einer Datenbank - hinterlegen. Anonymisiert bedeutet insbesondere, dass aus den Navigationsdaten keinerlei Rückschlüsse auf das Fahrzeug und/oder den Fahrer des Fahrzeugs, von dem die Navigationsdaten gesendet werden, gezogen werden können. Insbesondere wird vermieden, dass die gespeicherten Daten personenbezogen bzw. personenbeziehbar sind. Vorteilhafter Weise wird so der Datenschutz gewährleistet.
Darüber hinaus ist der Backend-Server ausgestaltet, die empfangenen Navigationsdaten auszuwerten. Das Auswerten der Navigationsdaten umfasst die Ermittlung eines Abweichungswertes zu jedem den Navigationsdaten zugeordneten Manöver. Die Ermittlung des Abweichungswerts zu jedem Manöver kann dabei auch in der Speichereinheit hinterlegt und kontinuierlich aktualisiert werden. In einem anderen Beispiel kann der Abweichungswert bei Bedarf, beispielsweise nach dem Empfangen einer Manöverliste von geplanten Manövern eines Fahrzeugs, erfolgen.
Bei einem Manöver handelt es sich insbesondere um ein Fahrmanöver, die der Fahrer des Fahrzeugs durchführen muss, um der geplanten Route zum Zielort zu folgen. Mit anderen Worten ist ein Manöver eine Aktion bzw. Aktionsfolge eines Fahrers auf einem Teilabschnitt bzw. Teilbereich der geplanten Route, bei dem eine Entscheidung hinsichtlich der Weiterfahrt getroffen werden kann bzw. muss, z.B. eine Kreuzung, eine Abzweigung, eine Auffahrt, eine Abfahrt, etc. Ein Manöver kann bei einer Routenführung vom Navigationsmodul dem Nutzer des Fahrzeugs beispielsweise visuell und/oder audiovisuell über eine entsprechende Ausgabeeinheit im Fahrzeug ausgegeben werden. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann das Manöver auch haptisch, z.B. durch Vibration des Lenkrads, des Sitzes, etc. ausgegeben werden. Ein Manöver kann einen Straßenwechsel und/oder einen Spurwechsel anzeigen bzw. ausgeben.
Darüber hinaus ist der Backend-Server eingerichtet, eine Manöverliste entsprechend einer geplanten Route von einem Fahrzeug zu empfangen. Insbesondere kann der Backend-Server eingerichtet sein, eine Manöverliste von jedem Fahrzeug, dessen Nutzer registriert ist (siehe oben), zu empfangen. So kann ein (registrierter) Nutzer des Fahrzeugs im Navigationsmodul des Fahrzeugs eine Routenführung aktivieren. Das Navigationsmodul kann die entsprechend geplante Route umfassend die entsprechend benötigte Menge an Manövern zur Routenführung berechnen (On-Board-Routenführung). Die berechnete Route kann dem Fahrer über die Ein- und Ausgabeeinheit ausgegeben werden. Darüber hinaus kann das Fahrzeug die benötigte Menge an Manövern beispielsweise als eine Liste zusammen mit einer Anforderung bzw. einem Request zur Manöververbesserung an den Backend-Server senden. Der Backend-Server kann die Abweichungswerte der empfangenen Manöver abrufen und/oder berechnen. Überschreitet zumindest ein Abweichungswert zumindest eines Manövers der empfangenen Liste an Manövern bzw. Manöverliste einen vordefinierbaren bzw. vordefinierten Schwellenwert, kann der Backend-Server dynamisch eine Navigationsanpassung generieren, die geeignet ist, den Abweichungswert zu reduzieren. Beispielsweise kann die Navigationsanpassung eine verbesserte, z.B. lautere bzw. deutlichere akustische, visuelle und/oder audiovisuelle Ausgabe für das zumindest eine Manöver über die Ein- und Ausgabeeinheit und/oder ein Head-up Display und/oder jede weitere geeignete Einheit des Fahrzeugs umfassen. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die Navigationsanpassung lauter und/oder leiser werden, mehr oder weniger Daten bzw. Informationen umfassen (z.B. „links“ statt „in 200 m an der Tankstelle links abbiegen“), statt einer Sprachausgabe lediglich einen Gong und/oder oder ein ähnliches bzw. anderes akustisches Element ausgeben, und/oder statt einer akustischen Ausgabe lediglich eine Sitzvibration durchführen, etc.
Der Backend-Server kann die Navigationsanpassung an das Kommunikationsmodul des entsprechenden Fahrzeugs übermitteln. Das Kommunikationsmodul kann die Navigationsanpassung in der Speichereinheit des Fahrzeugs hinterlegen. Das Navigationsmodul kann die Manöverliste um die Navigationsanpassung erweitern bzw. überschreiben. Somit wird die Navigationsanpassung dynamisch über das Navigationsmodul ausgeführt.
Vorzugsweise umfassen die Navigationsdaten tatsächliche Routendaten und geplante Navigationsroutendaten, wobei die Ermittlung des Abweichungswerts einen Vergleich zwischen den tatsächlichen Routendaten und den geplanten Navigationsroutendaten umfasst.
Vorzugsweise umfassen die Navigationsdaten einen Datensatz zu jedem Manöver, das von dem entsprechenden Fahrzeug durchgeführt wurde, und einen dazugehörigen Zeitstempel.
Ein beispielhafter Datensatz zu jedem Manöver könnte wie folgt aussehen:

 {
        "timestamp": "TIMESTAMP",
        "node_position": {
               "lat": 14.23455325,
               "lon": 34.23453262
        },
        "incoming_link": { 
               "link_id": "ABCDEFGH",
        } ,
        "outgoing_link": {
               "link_id": "CDEFGHIJ",
        } ,
        "detour_info": {
               "original_outgoing_link": {
               "link_id": "FGHIJKLM",
               }
        }
}

Die tatsächlichen Routendaten können die Position des das Manöver betreffenden Knotens - die „node_position“ umfassen. Diese Position kann beispielsweise durch die geographischen Koordinaten des Knotens, beispielsweise die Breitengradkoordinaten und Längengradkorrdinaten des Knotens („lat“ und „long“) umfassen. Die tatsächlichen Routendaten können zudem eine Identifikation des Einfahrtssegments - den „incoming_link“ - sowie eine Identifikation des Ausfahrtssegment - den „outgoing_link“ - umfassen. Die geplanten Routendaten können eine „detour_info“ umfassend eine Identifikation des Ausfahrtssegments entsprechend dem geplanten Manöver „original_outgoing_link“ umfassen. Zudem kann der Datensatz einen Zeitstempel - „"timestamp‟ umfassen.

Ein Knoten bzw. Node ist ein Punkt auf der digitalen Karte, bei dem ein Manöver durchgeführt werden kann, z.B. eine Kreuzung, eine Abzweigung, eine Auffahrt, eine Abfahrt, etc. Ein Segment bzw. Link ist ein von einem Knoten abgehendes Straßenstück. Ein Segment wird im Folgenden auch Link bzw. Kante genannt.

Das Ermitteln des Abweichungswerts umfasst einen Vergleich zwischen den geplanten Navigationsroutendaten und den tatsächlichen Routendaten, wie mit Bezug auf 3A bis 3D beispielhaft erläutert.

Vorzugsweise wird jeder Datensatz vor dem Auswerten der Navigationsdaten in ein von der (im Fahrzeug hinterlegten) digitalen Karte bzw. Version der digitalen Karte unabhängiges Datenformat umgewandelt.

Beispielsweise können die Identifikationen der Segmente und/oder Knoten in eine von der digitalen Karte und/oder der Version der digitalen Karte unabhängige Identifikation umgewandelt werden. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann der Zeitstempel in ein von der digitalen Karte und/oder der Version der digitalen Karte unabhängiges Format umgewandelt werden. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann am Backend-Server zu jedem Segment bzw. Link und/oder Knoten die Identifikationen unterschiedlicher digitaler Karten und/oder unterschiedlicher Versionen digitaler Karten hinterlegt sein. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann am Backend-Server zu jedem Zeitstempel dieser im Format unterschiedlicher digitaler Karten und/oder unterschiedlicher Versionen digitaler Karten hinterlegt sein.

Vorteilhafter Weise ist so der Backend-Server in der Lage, Datensätze unterschiedlicher Datenformate, die beispielsweise von verschiedenen Anbietern digitaler Karten und/oder verschiedenen Versionen digitaler Karen verwendet werden, formatunabhängig zu erfassen, zu hinterlegen und auszuwerten bzw. zu bearbeiten.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die zugrunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren zur dynamischen Navigationsanpassung, umfassend:

Empfangen, an einem Backend-Server, von Navigationsdaten von einer Vielzahl von Fahrzeugen, wobei jedes Fahrzeug ein Navigationsmodul aufweist;
Auswerten der empfangenen Navigationsdaten, wobei das Auswerten der Navigationsdaten ein Ermitteln eines Abweichungswertes umfasst;
Empfangen, von einem Fahrzeug, einer Manöverliste entsprechend einer geplanten Route; und
falls der Abweichungswert zumindest eines Manövers der Manöverliste einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet:
- Senden einer dynamischen Navigationsanpassung an das Fahrzeug, die geeignet ist, den Abweichungswert des zumindest einen Manövers der Manöverliste zu reduzieren.

Vorzugsweise umfassen die Navigationsdaten tatsächliche Routendaten und geplante Navigationsroutendaten und, wobei das Ermitteln des Abweichungswertes einen Vergleich zwischen tatsächlichen Routendaten und den geplanten Navigationsroutendaten umfasst.

Vorzugsweise umfassen die Navigationsdaten einen Datensatz zu jedem Manöver, das von dem entsprechenden Fahrzeug durchgeführt wurde, sowie einen dazugehörigen Zeitstempel.

Vorzugsweise wird jeder Datensatz vor dem Auswerten der Navigationsdaten in eine von der digitalen Karte unabhängiges Datenformat umgewandelt.

Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der beiliegenden Figuren verdeutlicht. Es ist ersichtlich, dass - obwohl Ausführungsformen separat beschrieben werden - einzelne Merkmale daraus zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden können.

1 zeigt ein beispielhaftes System zur selektiven Freischaltung von Fahrzeugfunktionen in einem Fahrzeug;
2 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zur selektiven Freischaltung von Fahrzeugfunktionen in einem Fahrzeug;
3A zeigt einen beispielhaften Knoten einer digitalen Karte, der einem Manöver entspricht;
3B zeigt beispielhafte Navigationsdaten mit Bezug auf ein bestimmtes Manöver am beispielhaften Knoten der digitalen Karte;
3C zeigt beispielhafte Navigationsdaten mit Bezug auf weiteres bestimmtes Manöver am beispielhaften Knoten der digitalen Karte;
3D zeigt beispielhafte Navigationsdaten mit Bezug auf weiteres bestimmtes Manöver am beispielhaften Knoten der digitalen Karte.

1 zeigt ein beispielhaftes System 100 zur dynamischen Navigationsanpassung. Das System 100 umfasst eine Vielzahl von Fahrzeugen 110, wobei jedes Fahrzeug 110 ein Navigationsmodul 150 aufweist. Das Navigationsmodul 150 kann sich aus Hard- und Software zusammensetzen und eine Positionsermittlungseinheit 155 sowie weitere Sensoren zur Unterstützung der Positionsermittlung (nicht gezeigt) umfassen. Das Navigationsmodul 150 kann ausgebildet sein, eine Positionsbestimmung bzw. Positionsermittlung des entsprechenden Fahrzeugs 110 durchzuführen. Die Positionsbestimmung kann beispielsweise absolut durch ein Positionsbestimmungssystem und/oder per Koppelnavigation relativ zu einem Ausgangspunkt erfolgen. Auch weitere gängige und künftige Positionsermittlungsverfahren sind möglich.

Jedes Fahrzeug 110 kann eine Ein- und Ausgabeeinheit 130 umfassen, über die mithilfe eines Kommunikationsmoduls 120 im eine einmalige Registrierung eines Nutzers jedes Fahrzeugs 110 bzw. verschiedener Nutzer eines oder mehrerer Fahrzeuge 110 am Backend-Server 180 (oder einem anderen geeigneten Server, der diese Funktionalität bereitstellt) durchgeführt werden kann. Eine einmalige Registrierung jedes Fahrzeugs 110 und/oder jedes Nutzers eines Fahrzeugs 110 kann erforderlich sein, bevor eine dynamische Navigationsanpassung durch das System 100 erfolgen kann. Die Ein- und Ausgabeeinheit 130 des Fahrzeugs 110 kann kommunikativ bzw. elektrisch mit dem Kommunikationsmodul 120 verbunden sein. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die einmalige Registrierung des Nutzers auch über ein stationäres Endgerät, wie z.B. einen PC und/oder ein mobiles Endgerät erfolgen. Der Nutzer eines Fahrzeugs 110 kann dessen Besitzer und/oder berechtigte Fahrer sein. Ein Nutzer eines Fahrzeugs kann beispielsweise eine Fahrberechtigung für vorbestimmte Fahrzeuge einer Fahrzeugflotte (z.B. Car Sharing-Flotte, Dienstfahrzeug-Flotte, Mietwagen-Flotte, etc.) besitzen.

Das Kommunikationsmodul 120 kann ein im Fahrzeug 110 angeordnetes Kommunikationsmodul 120 sein, welches in der Lage ist, eine Kommunikationsverbindung mit anderen Kommunikationsteilnehmern, beispielsweise mit einem Backend-Server 180, aufzubauen. Das Kommunikationsmodul 120 kann zumindest ein Teilnehmeridentitätsmodul bzw. ein Subscriber Identity Module bzw. eine SIM-Karte 122 umfassen, welches dazu dient, eine Kommunikationsverbindung über ein Mobilfunksystem aufzubauen. Das Teilnehmeridentitätsmodul 122 identifiziert dabei das Kommunikationsmodul 120 eindeutig im Mobilfunknetz. Bei der Kommunikationsverbindung kann es sich um eine Datenverbindung (z.B. Paketvermittlung) und/oder um eine leitungsgebundene Kommunikationsverbindung (z.B. Leitungsvermittlung) handeln.

Jedes Fahrzeug 110 umfasst zudem ein Navigationsmodul 150. Das Navigationsmodul 150 ist ausgestaltet, eine Routenführung durchzuführen. Dies kann beispielsweise als On-Board-Routenführung realisiert werden, bei der eine oder mehrere digitale Straßenkarten lokal im Fahrzeug 110, beispielsweise in einer nicht-flüchtigem Speichereinheit 160, zur Verwendung durch das Navigationsmodul 150 hinterlegt bzw. gespeichert sein können. Nachdem der Nutzer des Fahrzeugs 110 - beispielsweise über die Ein- und Ausgabeeinheit 130 - ein Fahrziel eingegeben hat, kann die Bestimmung bzw. Berechnung einer optimalen Route zum Fahrziel im fahrzeugseitigen Navigationsmodul 150 erfolgen. Die Bestimmung bzw. Berechnung der optimalen Route zum Fahrziel durch das Navigationsmodul 150 umfasst die Bestimmung einer benötigten Menge an Manövern für die entsprechende Routenführung zum Fahrziel.

Bei einem Manöver handelt es sich insbesondere um ein Fahrmanöver, die der Fahrer des Fahrzeugs 110 durchführen muss, um der geplanten Route zum Zielort zu folgen. Mit anderen Worten ist ein Manöver eine Aktion bzw. Aktionsfolge eines Fahrers auf einem Teilabschnitt bzw. Teilbereich der geplanten Route, bei dem eine Entscheidung hinsichtlich der Weiterfahrt getroffen werden kann bzw. muss, z.B. eine Kreuzung, eine Abzweigung, eine Auffahrt, eine Abfahrt, etc. Ein Manöver kann bei einer Routenführung vom Navigationsmodul dem Nutzer des Fahrzeugs beispielsweise visuell und/oder audiovisuell über eine entsprechende Ausgabeeinheit im Fahrzeug ausgegeben werden. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann das Manöver auch haptisch, z.B. durch Vibration des Lenkrads, des Sitzes, etc. ausgegeben werden. Ein Manöver kann einen Straßenwechsel und/oder einen Spurwechsel anzeigen bzw. ausgeben.

Jedes Fahrzeug 110 kann zudem ein Steuermodul 170 umfassen, welches das Navigationsmodul 150 - beispielsweise nach erfolgter Registrierung des Nutzers des Fahrzeugs 110 - derart steuert, dass dieses Navigationsdaten über das Kommunikationsmodul 120 an den Backend-Server 180 sendet. Die Navigationsdaten können zu jedem durch den Nutzer des Fahrzeugs 110 durchgeführten Manöver einen Datensatz umfassend geplante Navigationsroutendaten und tatsächliche Routendaten umfassen. Jeder Datensatz kann darüber hinaus einen dazugehörigen Zeitstempel umfassen.

Ein beispielhafter Datensatz umfassend die Navigationsdaten mit Bezug auf ein Manöver könnte beispielsweise umfassen:

 {
        "timestamp": "TIMESTAMP",
        "node_position": {
               "lat": 14.23455325,
               "lon": 34.23453262
        },
        "incoming link": {
               "link_id": "ABCDEFGH",
        } ,
        "outgoing link": {
               "link_id": "CDEFGHIJ",
        } ,
        "detour_info": {
               "original_outgoing link": {
               "link_id": "FGHIJKLM",
               }
        }
}

Die tatsächlichen Routendaten können die Position des das Manöver betreffenden Knotens - die „node_position“ umfassen. Diese Position kann beispielsweise durch die geographischen Koordinaten des Knotens, beispielsweise die Breitengradkoordinaten und Längengradkoordinaten des Knotens („lat“ und „long“) dargestellt werden. In einem anderen Beispiel kann diese Position mit Hilfe einer formatunabhängigen Knoten-Identifikation „node_id“ (nicht gezeigt) dargestellt werden (vgl. weiter unten mit Bezug auf 3A bis 3D). Die Datensätze können beispielsweise direkt nach deren Generierung an den Backend-Server 180 übermittelt werden (quasi-echtzeit). In einem anderen Beispiel können die Datensätze zu einer Route gesammelt und nach abgeschlossener Fahrt vom Fahrzeug 110 über das Kommunikationsmodul 120 an den Backend-Server 180 übermittelt werden

Darüber hinaus umfasst das System zumindest einen Backend-Server 180, der eingerichtet ist, Navigationsdaten von den Fahrzeugen 110 zu empfangen. Beispielsweise kann nach erfolgter einmaliger Registrierung des Nutzers eines Fahrzeugs 110 ein Steuermodul 170 das Navigationsmodul 150 des Fahrzeugs derart steuern, dass dieses Navigationsdaten an den Backend-Server 180 sendet. Nach Empfangen der Navigationsdaten kann der Backend-Server 180 die empfangenen Navigationsdaten anonymisiert in einer Speichereinheit - beispielsweise einer Datenbank 182 - hinterlegen. Anonymisiert bedeutet insbesondere, dass aus den Navigationsdaten keinerlei Rückschlüsse auf das Fahrzeug und/oder den Fahrer des Fahrzeugs, von dem die Navigationsdaten gesendet werden, gezogen werden können. Insbesondere wird vermieden, dass die gespeicherten Daten personenbezogen bzw. personenbeziehbar sind. Vorteilhafter Weise wird so der Datenschutz gewährleistet.

Darüber hinaus ist der Backend-Server 180 ausgestaltet, die empfangenen Navigationsdaten auszuwerten. Das Auswerten der Navigationsdaten umfasst die Ermittlung eines Abweichungswertes zu jedem den Navigationsdaten zugeordneten Manöver. Die Ermittlung des Abweichungswerts umfasst einen Vergleich zwischen den tatsächlichen Routendaten und den geplanten Navigationsroutendaten. Die Ermittlung des Abweichungswerts zu jedem Manöver kann dabei auch in der Speichereinheit 182 hinterlegt und kontinuierlich aktualisiert werden. In einem anderen Beispiel kann der Abweichungswert bei Bedarf, beispielsweise nach dem Empfangen einer Manöverliste von geplanten Manövern eines Fahrzeugs, erfolgen.

Jeder Datensatz kann vom Backend-Server 180 vor dem Auswerten der Navigationsdaten in ein von der in den jeweiligen Fahrzeugen 110 hinterlegten digitalen Karte unabhängiges Datenformat umgewandelt werden. Vorteilhafter Weise ist so der Backend-Server 180 in der Lage, Daten unterschiedlicher Datenformate, die beispielsweise aus digitalen Karten unterschiedlicher Kartenanbieter verwendet werden, Formatunabhängig auszuwerten bzw. zu verarbeiten. Die Ermittlung des Abweichungswerts wird weiter unten mit Bezug auf 3A bis 3D beispielhaft näher erläutert.

Darüber hinaus ist der Backend-Server 180 eingerichtet, eine Manöverliste entsprechend einer geplanten Route von einem Fahrzeug 110 zu empfangen. Insbesondere kann der Backend-Server 180 eingerichtet sein, eine Manöverliste von jedem Fahrzeug 110, dessen Nutzer registriert ist (siehe oben), zu empfangen. So kann ein (registrierter) Nutzer eines Fahrzeugs 110 im Navigationsmodul 150 des Fahrzeugs 110 eine Routenführung aktivieren. Das Navigationsmodul 150 kann die entsprechend geplante Route umfassend die entsprechend benötigte Menge an Manövern zur Routenführung berechnen (On-Board-Routenführung). Die berechnete Route kann dem Fahrer über die Ein- und Ausgabeeinheit 130 und/oder über ein Head-up Display und/oder über ein anderes geeignetes Modul im Fahrzeug 110 ausgegeben werden. Darüber hinaus kann das Steuermodul 170 das Navigationsmodul 150 derart steuern, dass dieses die benötigte Menge an Manövern - beispielsweise als eine Liste bzw. Manöverliste zusammen mit einer Anforderung bzw. einem Request zur Manöververbesserung - über das Kommunikationsmodul 120 an den Backend-Server 180 senden. Der Backend-Server 180 kann die Abweichungswerte der empfangenen Manöver abrufen und/oder berechnen. Überschreitet zumindest ein Abweichungswert zumindest eines Manövers der empfangenen Liste an Manövern einen vordefinierbaren bzw. vordefinierten Schwellenwert, kann der Backend-Server 180 dynamisch eine Navigationsanpassung generieren, die geeignet ist, den Abweichungswert zu reduzieren. Beispielsweise kann die Navigationsanpassung eine verbesserte, z.B. lautere bzw. deutlichere akustische, visuelle und/oder audiovisuelle Ausgabe für das zumindest eine Manöver über die Ein- und Ausgabeeinheit 130 und/oder ein Head-up Display und/oder jede weitere geeignete Einheit des Fahrzeugs 110 umfassen. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die Navigationsanpassung lauter und/oder leiser werden, mehr oder weniger Daten bzw. Informationen umfassen (z.B. „links“ statt „in 200 m an der Tankstelle links abbiegen“), statt einer Sprachausgabe lediglich einen Gong und/oder oder ein ähnliches bzw. anderes akustisches Element ausgeben, und/oder statt einer akustischen Ausgabe lediglich eine Sitzvibration durchführen, etc.

Der Backend-Server 180 kann die Navigationsanpassung an das Kommunikationsmodul 120 des entsprechenden Fahrzeugs übermitteln. Das Kommunikationsmodul 120 kann eine Hinterlegung der Navigationsanpassung in der Speichereinheit 160 des Fahrzeugs 110 initiieren. Das Navigationsmodul 150 kann die geplanten Manöver zur Routenführung um die Navigationsanpassung erweitern bzw. überschreiben. Somit wird die Navigationsanpassung dynamisch über das Navigationsmodul 150 ausgeführt.

Durch die zusätzliche Übertragung des Zeitstempels mit jedem Datensatz ist der Backend-Server 180 vorteilhafter Weise in der Lage, veraltete Daten bei einer Auswertung der Daten zu vernachlässigen. Beispielsweise kann sich an einem Knoten auf der digitalen Karte die Verkehrsführung ändern, so dass vor der geänderten Verkehrsführung erfasste Navigationsdaten an dem entsprechenden Knoten irrelevant werden. Vorteilhafter Weise kann so der Backend-Server 180 lediglich aktuelle Daten bei der Auswertung bzw. Datenverarbeitung berücksichtigen, wodurch eine akkurate Auswertung der Navigationsdaten erzielt wird.

2 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 200 zur dynamischen Navigationsanpassung. Das Verfahren kann in einem System wie mit Bezug auf 1 und 3A bis 3D ausgeführt werden. Die Verfahrensschritte können wie mit Bezug auf diese Figuren realisiert werden.

Das Verfahren 200 umfasst folgende Schritte:

Empfangen 210, an einem Backend-Server 180, von Navigationsdaten von einer Vielzahl von Fahrzeugen 110, wobei jedes Fahrzeug ein Navigationsmodul 150 aufweist;
Auswerten 220, durch den Backend-Server 180, der empfangenen Navigationsdaten, wobei das Auswerten der Navigationsdaten ein Ermitteln eines Abweichungswertes umfasst;
Empfangen 230, von einem Fahrzeug 110, einer Manöverliste entsprechend einer geplanten Route; und falls der Abweichungswert zumindest eines Manövers der Manöverliste einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet:
Senden 240 einer dynamischen Navigationsanpassung an das Fahrzeug 110, die geeignet ist, den Abweichungswert des zumindest einen Manövers der Manöverliste zu reduzieren.

Die Navigationsdaten können tatsächliche Routendaten und geplante Navigationsroutendaten umfassen. Das Ermitteln des Abweichungswertes kann einen Vergleich zwischen den tatsächlichen Routendaten und den geplanten Navigationsroutendaten umfassen.

Dabei können die Navigationsdaten einen Datensatz zu jedem Manöver, welches vom entsprechenden Fahrzeug durchgeführt wird, sowie einen dazugehörigen Zeitstempel umfassen.

Jeder Datensatz kann durch den Backend-Server vor dem Auswerten der Navigationsdaten in ein von der digitalen Karte unabhängiges Datenformat umgewandelt werden.

3A bis 3D zeigen beispielhaft auf, wie die Navigationsdaten der Fahrzeuge 110 am Backend-Server 180 gesammelt und insbesondere ausgewertet werden können. Es handelt sich hier lediglich um eine beispielhafte Darstellung zur Erläuterung der Datensammlung, Datenverarbeitung und Datenauswertung durch den Backend-Server 180.

3A zeigt eine Abzweigung, wie sie beispielhaft in einer digitalen Karte als Knoten hinterlegt sein kann, und bei der ein Manöver durch den Fahrer des Fahrzeugs 110 durchgeführt werden muss. Die Abzweigung kann durch einen Knoten 4077 dargestellt werden. 4077 kann die von den Datenformaten aller digitalen Karten unabhängige Knoten-Identifikation bzw. Knoten-Identifikationsnummer sein. Mit dem Knoten 4077 sind drei Segmente 23, 34 und 876, welche die entsprechenden (Datenformat-unabhängigen) Segment-Identifikationen sein können, verbunden. 3B zeigt eine beispielhafte Erfassung und Auswertung von Navigationsdaten hinsichtlich eines Manövers am Knoten 4077, bei dem Segment 32 Einfahrtssegment ist und das geplante Manöver die Einfahrt von Segment 32 in 34 umfasst.

Es handelt sich dabei um eine beispielshafte Datensammlung mit Bezug auf Navigationsdaten, die von einer Vielzahl an Fahrzeugen 110 an den Backend-Server 180 gesendet, dort erfasst und ausgewertet wurden. Die Datensammlung zeigt auf, dass 89% aller Fahrzeuge 110 das (durch das Navigationsmodul 150) geplante Manöver, d.h. Einfahrt über Segment 23 and Knoten 4077 und die Ausfahrt in Segment 34, korrekt durchgeführt haben.

Mit Bezug auf den in 1 beispielhaften Datensatz könnten in einem beispielhaften Datensatz, der von einem Fahrzeug 110 zu dem Manöver an den Backend-Server 180 gesendet wurde wird, wie Folgt dargestellt werden, wobei „outgoing_link“ und „original_outgoing_link“ übereinstimmen:

 {
        "timestamp": „TIMESTAMP“, 
        "node_position": {
               "node_id": 4077
        } ,
        "incoming_link": {
               "link_id": „23“,
        } ,
        "outgoing_link": {
               "link_id": „34“,
        } ,
        "detour_info": {
               "original_outgoing_link": {
               "link_id": „34“,
               }
        }
}

Darüber hinaus ist ersichtlich, dass 10 % der Fahrzeuge nicht das geplante Manöver durchgeführt haben, sondern von Segment 23 über Knoten 4077 in Segment 876 gefahren sind. Ein beispielhafter Datensatz könnte dabei wie Folgt aussehen, wobei bei dem Manöver „outgoing_link“ und „original_outgoing_link“ nicht übereinstimmen:

{
        "timestamp": „TIMESTAMP“,
        "node_position": {
               "node_id": 4077
        } ,
        "incoming link": {
               "link_id": „23“,
        } ,
        "outgoing link": {
               "link_id": „876“,
        } ,
        "detour_info": {
               "original_outgoing link": {
               "link_id": „34“,
               }
        }
}

Auch ist ersichtlich, dass von 1% der Fahrzeuge nicht das geplante Manöver durchgeführt wurde, sondern diese von Segment 23 über Knoten 4077 wieder in Segment 23 gefahren sind. Ein entsprechender beispielhafter Datensatz könnte wie Folgt aussehen:

{
        "timestamp": „TIMESTAMP“,
        "node_position": {
        },
               "node_id": 4077
        "incoming_link": {
               "link_id": „23“,
        } ,
        "outgoing_link": {
               "link_id": „23“,
        } ,
        "detour_info": {
               "original_outgoing_link": {
               "link_id": „34“,
               }
        }
}

Wie aus dieser beispielhaften Datensammlung ersichtlich, stimmen 89 % der tatsächlich durchgeführten Manöver mit den geplanten Navigationsroutendaten überein, sind also korrekt durchgeführt worden. 10% der Fahrzeuge fuhren von Segment 23 in Segment 876 und 1% fuhr von Segment 23 wieder in Segment 23 ein. Der Backend-Server 180 kann den Zeitstempel bei der Sammlung und/oder Auswertung der Daten berücksichtigen. Mit anderen Worten kann der Backend-Server 180 „veraltete“ Datensätze, beispielsweise aufgrund einer geänderten Verkehrsführung, missachten und/oder löschen. Der vordefinierte Schwellenwert kann beispielsweise 10% betragen, um absichtliches Abweichen von der Route durch den Fahrer des Fahrzeugs - beispielsweise da er etwas vergessen hat, sich spontan für ein anderes Fahrziel entschieden hat, etc. - abzufangen. Der vordefinierte Schwellenwert kann für jedes Manöver dynamisch bestimmt und/oder angepasst werden. In diesem Beispiel kann der vordefinierte Schwellenwert 10% betragen.

Erhält nun der Backend-Server 180 von einem Fahrzeug 110 eine Manöverliste einer geplanten Route, in dem das hier dargestellte Manöver enthalten sind, kann der Backend-Server 180 - da für dieses Manöver der Abweichungswert bei 11% liegt - feststellen, dass der vordefinierte Schwellenwert von 10% überschritten ist und eine Navigationsanpassung generieren. Beispielsweise kann die Navigationsanpassung eine verbesserte, z.B. lautere bzw. deutlichere visuelle, akustische und/oder audiovisuelle Ausgabe über die Ein- und Ausgabeeinheit 130 des Fahrzeugs 110 umfassen. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die Navigationsanpassung lauter und/oder leiser werden, mehr oder weniger Daten bzw. Informationen umfassen (z.B. „links“ statt „in 200 m an der Tankstelle links abbiegen“), statt einer Sprachausgabe lediglich einen Gong und/oder oder ein ähnliches bzw. anderes akustisches Element ausgeben, und/oder statt einer akustischen Ausgabe lediglich eine Sitzvibration durchführen, etc. Nachdem die Navigationsanpassung durch den Backend-Server 180 generiert wurde, kann diese an das Kommunikationsmodul 120 des entsprechenden Fahrzeugs 110 senden. Die Navigationsanpassung kann beispielsweise in der Speichereinheit 160 zusammen mit der digitalen Karte hinterlegt und bei der nächsten Routenführung, die das entsprechende Manöver umfasst, verwendet werden.

3C zeigt eine weitere beispielhafte Sammlung von Navigationsdaten einer Vielzahl von Fahrzeugen mit Bezug auf ein Manöver am Knoten 4077 bei dem Segment 34 Einfahrtssegment ist und das Manöver die Einfahrt von Segment 34 und die Ausfahrt in Segment 876 umfasst. Die Datensammlung und- auswertung kann wie mit Bezug auf 1 und 3B beschrieben, erfolgen. Die Auswertung der Navigationsdaten durch den Backend-Server 180 kann (bei beispielhaft vordefiniertem Schwellenwert von 10%) ergeben, dass lediglich ein Abweichungswert von 2% vorliegt und somit keine Navigationsanpassung für dieses Manöver erforderlich ist.

3D zeigt eine weitere beispielhafte Sammlung von Navigationsdaten einer Vielzahl von Fahrzeugen 110 mit Bezug auf ein Manöver am Knoten 4077, bei dem Segment 876 Einfahrtssegment ist und das Manöver die Einfahrt von Segment 876 und die Ausfahrt in Segment 64 umfasst. Die Datensammlung und- auswertung kann wie mit Bezug auf 1, 3B und 3C beschrieben, erfolgen. Die Auswertung der Navigationsdaten durch den Backend-Server 180 kann (bei beispielhaft vordefiniertem Schwellenwert von 10%) ergeben, dass ein erheblicher Abweichungswert von 36% vorliegt und somit dringend eine Navigationsanpassung für dieses Manöver erforderlich ist. Die Navigationsanpassung kann beispielsweise eine widerholte akustische, visuelle und/oder audiovisuelle und/oder haptische Anzeige bzw. Ausgabe des Manövers über die Ein- und Ausgabeeinheit 130 und/oder jede andere geeignete Einheit des Fahrzeugs 110 und/oder weitere Alarmsignale bzw. Warnungen vor einem unübersichtlichen Manöver umfassen. Beispielsweise kann die Ausgabe verlängert und/oder negiert werden (z.B. „hier nicht rechts abbiegen“) Der Backend-Server 180 kann die Navigationsanpassung generieren und an das Kommunikationsmodul 120 aller Fahrzeuge 110 senden, deren geplante Navigationsroutendaten das o.g. Manöver umfassen.

Claims

System (100) zur dynamischen Navigationsanpassung, umfassend: eine Vielzahl von Fahrzeugen (110), wobei jedes Fahrzeug ein Navigationsmodul (150) aufweist; zumindest einen Backend-Server (180) der eingerichtet ist, - Navigationsdaten von den Fahrzeugen (110) zu empfangen; - die empfangenen Navigationsdaten auszuwerten, wobei das Auswerten der Navigationsdaten die Ermittlung eines Abweichungswertes zu jedem den Navigationsdaten zugeordnetem Manöver umfasst; - eine Manöverliste entsprechend einer geplanten Route von einem Fahrzeug (110) zu empfangen; und falls der Abweichungswert zumindest eines Manövers der Manöverliste einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet: - dynamisch eine Navigationsanpassung an das Fahrzeug zu senden, wobei die Navigationsanpassung geeignet ist, den Abweichungswert des zumindest einen Manövers der Manöverliste zu reduzieren.
System (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Navigationsdaten tatsächliche Routendaten geplante Navigationsroutendaten umfassen; und wobei die Ermittlung des Abweichungswerts einen Vergleich zwischen den tatsächlichen Routendaten und den geplanten Navigationsroutendaten umfasst.
System (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Navigationsdaten einen Datensatz zu jedem Manöver, das von dem entsprechenden Fahrzeug (110) durchgeführt wurde und einen dazugehörigen Zeitstempel umfassen.
System (100) gemäß Anspruch 3, wobei jeder Datensatz vor dem Auswerten der Navigationsdaten in ein von der digitalen Karte unabhängiges Datenformat umgewandelt wird.
Verfahren (200) zur dynamischen Navigationsanpassung, umfassend: Empfangen (210), an einem Backend-Server, von Navigationsdaten von einer Vielzahl von Fahrzeugen (110), wobei jedes Fahrzeug ein Navigationsmodul (150) aufweist; Auswerten (220) der empfangenen Navigationsdaten, wobei das Auswerten (220) der Navigationsdaten das Ermitteln eines Abweichungswertes zu jedem den Navigationsdaten zugeordneten Manöver umfasst; Empfangen (230), von einem Fahrzeug (110), einer Manöverliste entsprechend einer geplanten Route; und falls der Abweichungswert zumindest eines Manövers der Manöverliste einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet: Senden (240) einer dynamischen Navigationsanpassung an das Fahrzeug (110) die geeignet ist, den Abweichungswert des zumindest einen Manövers der Manöverliste zu reduzieren.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 5, wobei die Navigationsdaten tatsächliche Routendaten und geplante Navigationsroutendaten und umfassen; und wobei das Ermitteln des Abweichungswertes einen Vergleich zwischen den tatsächlichen Routendaten geplanten Navigationsroutendaten und den umfasst.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Navigationsdaten einen Datensatz zu jedem Manöver, das von dem Fahrzeug (110) durchgeführt wurde, und einen dazugehörigen Zeitstempel umfassen.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 7, wobei jeder Datensatz vor dem Auswerten der Navigationsdaten in ein von der digitalen Karte unabhängiges Datenformat umgewandelt wird.