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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Navigationssystem zum Ausführen einer Zielführung für ein Fahrzeug.
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Unter einem Fahrzeug wird hierin ein Landfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein Luftfahrzeug oder ein entlang eines Wegs bewegbarer Roboter verstanden. Ferner werden unter einer Position, einer Startposition und einer Zielposition hierin eine geografische Position, eine geografische Startposition beziehungsweise eine geografische Zielposition verstanden.
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Ein bekanntes Navigationssystem ist in der Lage, eine Route zu berechnen, die von einer Startposition zu einer Zielposition führt. Die Zielposition wird in der Regel aus einem Ziel abgeleitet, das ein Benutzer des Navigationssystems vorgibt. Alternativ dazu kann die Zielposition mit dem Navigationssystem automatisch geschätzt werden, beispielsweise anhand von Routen, die in der Vergangenheit zurückgelegt wurden. Die Startposition kann ebenfalls aus einer Vorgabe eines Benutzers des Navigationssystems abgeleitet werden. Alternativ dazu kann die Startposition einer aktuellen Position des Fahrzeugs entsprechen, die sich mit einem Satellitennavigationssystem bestimmen lässt, beispielsweise mit GPS, GLONASS, COMPASS oder GALILEO.
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Außerdem kann ein bekanntes Navigationssystem eine auf einer Route basierende Zielführung an einen Benutzer des Navigationssystems ausgeben. Als „Zielführung“ wird ein Prozess bezeichnet, bei dem der Benutzer entlang der Route geleitet wird. Bei der Zielführung werden Zielführungshinweise ausgegeben, die den Benutzer zum Ausführen bestimmter Manöver auffordern. Bei einem solchen Manöver handelt es sich um eine Bewegung, die ausgeführt werden muss, um der Route zu folgen. Ein Zielführungshinweis kann unter anderem visuell oder akustisch ausgegeben werden. Visuelle Zielführungshinweise werden oft zusammen mit der Route oder einem Routenabschnitt auf einer Anzeigeeinheit dargestellt. Akustische Zielführungshinweise werden oft als Sprache über eine Lautsprechereinheit ausgegeben.
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Zur Berechnung einer Route verwendet ein Navigationssystem in der Regel Landkartendaten, die in einer Speichereinheit abgelegt sind. Neben den Landkartendaten können weitere Informationen zur Routenberechnung verwendet werden, beispielsweise Verkehrsdaten.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Bereitstellen und Ausführen einer Zielführung für ein Fahrzeug zu verbessern.
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Die Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Ausführen einer Zielführung für ein Fahrzeug mit einem Navigationssystem gemäß der Erfindung gelöst. Bei dem Verfahren werden folgende Verfahrensschritte ausgeführt:
- - Ablegen von Routen, die von anderen Fahrzeugen jeweils bei einer Fahrt von einer Startposition zu einer Zielposition zurückgelegt wurden, in einer Datenbank,
- - Bestimmen eines Startortes und eines Zielortes des Fahrzeugs,
- - Auswählen einer Route, deren Startposition an dem Startort angeordnet ist und deren Zielposition an dem Zielort angeordnet ist, aus den in der Datenbank abgelegten Routen und
- - Ausführen einer Zielführung für das Fahrzeug entlang der ausgewählten Route.
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Folglich wird zur Zielführung für ein Fahrzeug keine Route verwendet, die wie üblich anhand von Landkartendaten und gegebenenfalls weiteren Informationen berechnet wurde, sondern eine Route, die von einem anderen Fahrzeug zurückgelegt wurde. Damit entfällt eine aufwändige Routenberechnung. Da die ausgewählte Route tatsächlich zurückgelegt wurde, ist die darauf basierende Zielführung auf besonders einfache Weise an die realen Bedingungen angepasst, zum Beispiel an die Verkehrsverhältnisse.
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Die Startposition ist dann an dem Startort angeordnet, wenn eine Entfernung zwischen der Startposition und dem Startort einen vorgegebenen ersten Entfernungsschwellenwert nicht überschreitet. Analog dazu ist die Zielposition dann an dem Zielort angeordnet, wenn eine Entfernung zwischen der Zielposition einen vorgegebenen zweiten Entfernungsschwellenwert nicht überschreitet. Optional kann der zweite Entfernungsschwellenwert dem ersten Entfernungsschwellenwert entsprechen.
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Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jede der abgelegten Routen dadurch gekennzeichnet, dass die Route über eine vorgegebene Anzahl von Streckenabschnitten verfügt, die Fahrt entlang der Route keine Unterbrechung aufwies, die länger als eine vorgegebene erste Zeitdauer war, ein Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeug während der Fahrt entlang der Route nicht verlassen hat, das Fahrzeug an der Startposition eine vorgegebene zweite Zeitdauer geparkt war, ein Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeug an der Startposition betreten hat, das Fahrzeug an der Zielposition eine vorgegebene dritte Zeitdauer geparkt war und/oder ein Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeug an der Zielposition verlassen hat. Damit lässt sich sicherstellen, dass die Fahrt eine ausreichende Länge hatte, im Wesentlichen an einem Stück zurückgelegt wurde, an der Startposition begann und an der Zielposition endete.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Datenbank in dem Fahrzeug, auf einem zentralen Server oder in einer Datenwolke (engl. cloud) angelegt. Das Anlegen der Datenbank in dem Fahrzeug ermöglicht einen besonders schnellen Zugriff auf die Datenbank. Das Anlegen der Datenbank auf einem zentralen Server oder in einer Datenwolke ermöglicht, dass verschiedene Fahrzeuge auf die Datenbank zugreifen können.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Zielort von einem Benutzer in das Navigationssystem eingegeben oder automatisch bestimmt.
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Das automatische Bestimmen des Zielortes kann beispielsweise anhand von in der Vergangenheit ausgeführten Fahrten des Fahrzeugs vorgenommen werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Datenbank eine Mehrzahl von Routen auf, deren jeweilige Startposition an dem Startort angeordnet ist und deren jeweilige Zielposition an dem Zielort angeordnet ist. In diesem Fall wird die für die Zielführung verwendete Route anhand einer oder mehrerer der folgenden Zusatzinformationen aus der Mehrzahl von Routen ausgewählt:
- - Länge der Route,
- - Zeitdauer, in der die Route zurückgelegt wurde,
- - Durchschnittsgeschwindigkeit, mit der die Route zurückgelegt wurde,
- - Wochentag, an dem die Route zurückgelegt wurde,
- - Tageszeit, zu der die Route zurückgelegt wurde,
- - Jahreszeit, in der die Route zurückgelegt wurde,
- - Uhrzeit, zu der das Zurücklegen der Route begann,
- - Uhrzeit, zu der das Zurücklegen der Route endete,
- - Zeitdauer, die seit dem Zurücklegen der Route vergangen ist,
- - Art des Fahrzeuges, mit dem die Route zurückgelegt wurde,
- - Alter eines Fahrers des Fahrzeuges, mit dem die Route zurückgelegt wurde.
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Mit dem Berücksichtigen der Länge, der Zeitdauer und der Durchschnittsgeschwindigkeit kann die wirtschaftlichste Route aus der Mehrzahl von Routen ausgewählt werden. Mit dem Berücksichtigen des Wochentags, der Tageszeit, der Jahreszeit, der Uhrzeiten, der Art des Fahrzeugs und des Alters des Fahrers kann diejenige Route aus der Mehrzahl von Routen ausgewählt werden, die am besten zu den Umständen der geplanten Fahrt passt. Mit dem Berücksichtigen der Zeitdauer kann die aktuellste Route aus der Mehrzahl von Routen ausgewählt werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Route mit einem Computerprogramm ausgewählt, das in dem Fahrzeug, auf einem zentralen Server oder in einer Datenwolke ausgeführt wird. In letzterem Fall kann das Computerprogramm mit einem Datenwolkendienst (eng. cloud service) ausgeführt werden, der zu der Datenwolke gehört. Das Ausführen des Computerprogramms in dem Fahrzeug ermöglicht ein besonders schnelles Bereitstellen der Route für einen Fahrer des Fahrzeugs. Das Ausführen des Computerprogramms auf dem zentralen Server oder in der Datenwolke ermöglicht, auf ein Installieren und Aktualisieren des Computerprogramms in dem Fahrzeug zu verzichten.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wenn die Datenbank keine Route aufweist, deren Startposition an dem Startort angeordnet ist und deren Zielposition an dem Zielort angeordnet ist, eine von dem Startort zu dem Zielort führende Route berechnet. Ferner wird eine Zielführung für das Fahrzeug entlang der berechneten Route ausgeführt. Damit lässt sich das Fahrzeug auch ohne passende Route in der Datenbank zu dem Zielort führen. Optional kann die berechnete Route in der Datenbank abgelegt werden, nachdem sie von dem Fahrzeug zurückgelegt wurde, so dass die Datenbank erweitert wird.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden ein Startort und ein Zielort eines weiteren Fahrzeugs bestimmt, und, wenn die Datenbank eine weitere Route aufweist, deren Startposition an dem Startort des weiteren Fahrzeugs angeordnet ist und deren Zielposition an dem Zielort des weiteren Fahrzeugs angeordnet ist, wird die weitere Route aus den in der Datenbank abgelegten Routen ausgewählt und es wird eine Zielführung für das weitere Fahrzeug entlang der weiteren Route ausgeführt. Auf diese Weise lässt sich die Datenbank für verschiedene Fahrzeuge nutzen.
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Die oben genannte Aufgabe wird ferner mit einem Navigationssystem zum Ausführen einer Zielführung für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung gelöst. Das Navigationssystem verfügt über folgende Bestandteile:
- - eine Speichereinheit, die zum Ablegen von Routen, die von anderen Fahrzeugen jeweils bei einer Fahrt von einer Startposition zu einer Zielposition zurückgelegt wurden, in einer Datenbank eingerichtet ist,
- - eine Recheneinheit, die zum Bestimmen eines Startortes des Fahrzeugs, Bestimmen eines Zielortes des Fahrzeugs und Auswählen einer Route, deren Startposition an dem Startort angeordnet ist und deren Zielposition an dem Zielort angeordnet ist, aus den in der Datenbank abgelegten Routen eingerichtet ist, und
- - eine Zielführungseinheit, die zum Ausführen einer Zielführung für das Fahrzeug entlang der ausgewählten Route eingerichtet ist.
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Das Navigationssystem ermöglicht das Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den oben genannten Vorteilen.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 ein Blockdiagramm eines ersten Navigationssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- 2 ein Datenflussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
- 3 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens.
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1 zeigt ein Blockdiagramm eines ersten Navigationssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das erste Navigationssystem 100 weist folgende Funktionseinheiten auf: eine Speichereinheit 102, eine Recheneinheit 104 und eine Zielführungseinheit 106. Neben den genannten Funktionseinheiten kann das Navigationssystem 100 weitere Funktionseinheiten aufweisen, die in 1 nicht gezeigt sind, beispielsweise eine Positionsbestimmungseinheit, eine Sende- und Empfangseinheit und/oder eine Bedienungseinheit. Das Navigationssystem 100 ist in einem Fahrzeug fest eingebaut. Alternativ dazu kann das Navigationssystem 100 als tragbares Gerät oder Bestandteil eines tragbaren Geräts in einem Fahrzeug mitgeführt werden.
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Die Speichereinheit 102 ist zum Ablegen von Routen, die von anderen Fahrzeugen jeweils bei einer Fahrt von einer Startposition zu einer Zielposition zurückgelegt wurden, in einer Datenbank eingerichtet. Dazu verfügt die Speichereinheit 102 über einen nichtflüchtigen Speicher, der beispielsweise als EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) ausgebildet ist. Alternativ dazu kann die Speichereinheit 102 eine andere Art von Speicher aufweisen, beispielsweise einen Flash-EEPROM oder eine Festplatte. Ferner kann die Speichereinheit 102 über mehrere der genannten Speicher verfügen. Neben den Routen, das heißt dem Verlauf der Routen, können in der Datenbank Zusatzinformationen zu den Routen abgelegt werden.
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Die Recheneinheit 104 ist zum Bestimmen eines Startortes und eines Zielortes des Fahrzeugs vorgesehen. Außerdem ist die Recheneinheit 104 zum Auswählen einer Route, deren Startposition an dem Startort angeordnet ist und deren Zielposition an dem Zielort angeordnet ist, aus den in der Datenbank abgelegten Routen eingerichtet. Dazu verfügt die Recheneinheit 104 über einen Prozessor (CPU, Central Processing Unit), mit dem sich ein Computerprogramm ausführen lässt. Daneben kann die Recheneinheit über einen Arbeitsspeicher (RAM, Random Access Memory) verfügen, der zum flüchtigen Speichern von Variablen und Zwischenergebnissen dient. Die Recheneinheit 104 ist ferner in der Lage, eine von dem Startort zu dem Zielort führende Route zu berechnen, wenn die Datenbank keine Route aufweist, deren Startposition an einem Startort angeordnet ist und deren Zielposition an einem Zielort angeordnet ist.
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Die Zielführungseinheit 106 ist zum Ausführen einer Zielführung für das Fahrzeug entlang einer von der Recheneinheit 104 ausgewählten oder berechneten Route eingerichtet. Dazu verfügt die Zielführungseinheit 106 über eine Anzeigeeinheit, die beispielsweise als Flüssigkeitskristallbildschirm oder Frontscheibenanzeige (engl. head-updisplay) ausgebildet ist. Auf der Anzeigeeinheit lassen sich unter anderem, Landkartenausschnitte, Routen und visuelle Manöverhinweise darstellen. Daneben verfügt die Zielführungseinheit 106 über eine Sprachausgabeeinheit, mit der sich Manöverhinweise akustisch wiedergeben lassen. Hierfür kann die Sprachausgabeeinheit mit einem Audioverstärker und einem oder mehreren Lautsprechern ausgestattet sein.
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2 zeigt ein Datenflussdiagramm 200 eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und 3 zeigt ein Ablaufdiagramm 300 des Verfahrens. Das Verfahren wird mit einem zweiten Navigationssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgeführt. Das zweite Navigationssystem weist eine Speichereinheit, eine Recheneinheit und eine Zielführungseinheit auf, die hinsichtlich ihrer jeweiligen Funktion der Speichereinheit 102, der Recheneinheit 104 und der Zielführungseinheit 106 des ersten Navigationssystems 100 entsprechen.
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Allerdings ist das zweite Navigationssystem im Unterschied zum ersten Navigationssystem 100 als ein verteiltes System ausgelegt. Dazu ist die Speichereinheit des zweiten Navigationssystems als verteilte Speichereinheit einer Datenwolke 204 ausgebildet. Ferner ist die Recheneinheit des zweiten Navigationssystems als verteilte Recheneinheit eines Datenwolkendienstes ausgebildet, welcher zu der Datenwolke 204 gehört. Die Zielführungseinheit ist dagegen in dem Fahrzeug 202 angeordnet.
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Zusätzlich gehören zu dem zweiten Navigationssystem eine Sende- und Empfangseinheit, eine Positionsbestimmungseinheit und eine Bedienungseinheit die ebenfalls in dem Fahrzeug 202 angeordnet sind. Die Zielführungseinheit, die Sende- und Empfangseinheit, die Positionsbestimmungseinheit und die Bedienungseinheit können Bestandteile einer Navigationseinrichtung sein, die in dem Fahrzeug 202 fest eingebaut ist. Alternativ dazu kann die Navigationseinrichtung als tragbares Gerät oder Bestandteil eines tragbaren Geräts in dem Fahrzeug 202 mitgeführt werden.
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Bei einem ersten Verfahrensschritt 301 werden Routen, die von anderen Fahrzeugen 210 bis 213 jeweils bei einer Fahrt von einer Startposition zu einer Zielposition zurückgelegt wurden, in einer Datenbank 206 der Speichereinheit des zweiten Navigationssystems abgelegt. Zu diesem Zweck werden Positionen der anderen Fahrzeuge 210 bis 213, die jeweils mit einer Zeitangabe versehen sind, an die Datenwolke 204 gesendet und dort zwischengespeichert. Aus den Positionen und den Zeitangaben werden mit dem Datenwolkendienst unter Verwendung eines Computerprogramms 208 die Routen rekonstruiert und in der Datenbank 206 gespeichert.
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Jede der in der Datenbank 206 abgelegten Routen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrt entlang der Route keine Unterbrechung aufwies, die länger als eine vorgegebene erste Zeitdauer war, das Fahrzeug 210 bis 213 an der Startposition eine vorgegebene zweite Zeitdauer geparkt war und das Fahrzeug 210 bis 213 an der Zielposition eine vorgegebene dritte Zeitdauer geparkt war.
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Alternativ dazu ist jede der in der Datenbank 206 abgelegten Routen dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrer des Fahrzeugs 210 bis 213 das Fahrzeug 210 bis 213 während der Fahrt entlang der Route nicht verlassen hat, das Fahrzeug 210 bis 213 an der Startposition betreten hat und das Fahrzeug 210 bis 213 an der Zielposition verlassen hat.
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Bei einer weiteren Alternative ist jede der in der Datenbank 206 abgelegten Routen dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrt entlang der Route keine Unterbrechung aufwies, die länger als eine vorgegebene erste Zeitdauer war und ein Fahrer des Fahrzeugs 210 bis 213 das Fahrzeug 210 bis 213 an der Startposition betreten und an der Zielposition verlassen hat.
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Mit jeder der drei vorgenannten Alternativen lässt sich sicherstellen, dass die Fahrt im Wesentlichen an einem Stück zurückgelegt wurde, an der Startposition begann und an der Zielposition endete. Dazu werden jeweils nur solche Routen in der Datenbank 206 abgelegt, welche die genannten Kennzeichen aufweisen.
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Neben den Routen können in der Datenbank 206 für eine oder mehrere der Routen jeweils eine oder mehrere der folgenden Zusatzinformationen abgelegt werden:
- - Länge der Route,
- - Zeitdauer, in der die Route zurückgelegt wurde,
- - Durchschnittsgeschwindigkeit, mit der die Route zurückgelegt wurde,
- - Wochentag, an dem die Route zurückgelegt wurde,
- - Tageszeit, zu der die Route zurückgelegt wurde,
- - Jahreszeit, in der die Route zurückgelegt wurde,
- - Uhrzeit, zu der das Zurücklegen der Route begann,
- - Uhrzeit, zu der das Zurücklegen der Route endete,
- - Zeitdauer, die seit dem Zurücklegen der Route vergangen ist,
- - Art des Fahrzeugs 210 bis 213, mit dem die Route zurückgelegt wurde,
- - Alter eines Fahrers des Fahrzeugs 210 bis 213, mit dem die Route zurückgelegt wurde.
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Bei einem zweiten Verfahrensschritt 302 werden ein Startort und ein Zielort des Fahrzeugs 202 bestimmt. Der Startort entspricht einer aktuellen Position des Fahrzeugs 202, die mit der Positionsbestimmungseinheit bestimmt wird. Alternativ dazu kann der Startort aus einer Eingabe eines Benutzers in das Navigationssystem abgeleitet werden. Der Zielort wird von einem Benutzer mit der Bedienungseinheit in die Navigationseinrichtung eingegeben. Alternativ dazu kann der Zielort mit der Recheneinheit 104 geschätzt werden, beispielsweise anhand einer Fahrhistorie des Fahrzeugs 202. Der Startort und der Zielort werden mit der Sende- und Empfangseinheit an den Datenwolkendienst gesendet.
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Bei einem dritten Verfahrensschritt 303 wird mit der Recheneinheit eine Route, deren Startposition an dem Startort angeordnet ist und deren Zielposition an dem Zielort angeordnet ist, aus den in der Datenbank abgelegten Routen ausgewählt. Dazu werden mit dem Datenwolkendienst unter Verwendung des Computerprogramms 208 die Startpositionen der in der Datenbank abgelegten Routen dahingehend geprüft, ob sie an dem Startort angeordnet sind. Diejenigen der Routen, deren Startpositionen an dem Startort angeordnet sind, werden einer Vorauswahl hinzugefügt. Weiterhin werden mit dem Datenwolkendienst unter Verwendung des Computerprogramms 208 die Zielpositionen der Routen der Vorauswahl dahingehend geprüft, ob sie an den Zielort angeordnet sind. Diejenigen Routen der Vorauswahl, deren Zielpositionen an dem Zielort angeordnet sind, werden einer Auswahl hinzugefügt.
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Enthält die Auswahl nur eine Route, gilt die Route als ausgewählte Route. Enthält die Auswahl eine Mehrzahl von Routen, wird anhand der oben genannten Zusatzinformationen aus der Mehrzahl von Routen eine Route ausgewählt, welche als die ausgewählte Route gilt. Ferner wird die ausgewählte Route von dem Datenwolkendienst an das Fahrzeug 202 gesendet, wo die ausgewählte Route mit der Sende- und Empfangseinheit empfangen wird.
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Bei einem vierten Verfahrensschritt 304 wird mit der Zielführungseinheit eine Zielführung für das Fahrzeug 202 entlang der ausgewählten Route ausgeführt. Dazu werden auf der Anzeigeeinheit neben Landkartenausschnitten die Route und/oder visuelle Manöverhinweise, die auf der Route basieren, dargestellt. Optional werden akustische Manöverhinweise, die auf der Route basieren, mit der Sprachausgabeeinheit ausgegeben.
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Enthält die oben genannte Auswahl keine Route, wird mit dem Datenwolkendienst unter Verwendung des Computerprogramms 208 eine Route berechnet, die von dem Startort zu dem Zielort führt. Ferner wird die berechnete Route von dem Datenwolkendienst an das Fahrzeug 202 gesendet, wo die berechnete Route mit der Sende- und Empfangseinheit empfangen wird. Weiterhin wird mit der Zielführungseinheit eine Zielführung für das Fahrzeug 202 entlang der berechneten Route ausgeführt.
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Nach dem Ausführen des vierten Verfahrensschrittes 304 kann das Verfahren beendet oder mit dem zweiten Verfahrensschritt 302 fortgesetzt werden.
