DE102022107712A1

DE102022107712A1 - Method and system for determining navigation instructions for a vehicle

Info

Publication number: DE102022107712A1
Application number: DE102022107712.8A
Authority: DE
Inventors: Matthias Klawitter; Konstantin Kroeger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2023-10-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Navigationsanweisung für ein Fahrzeug (10), das entlang einer Route (14) mit zumindest teilweise mehreren in eine Fahrtrichtung verlaufenden Fahrstreifen (12a, 12b, 12c) fährt, folgende Schritte umfassend:a) Ermitteln einer Signalqualität eines Funkkommunikationsnetzes in einer Umgebung des Fahrzeugs (10) (Schritt S1);b) aus der ermittelten Signalqualität wird fahrstreifenspezifisch eine gemittelte Signalqualität berechnet für eine Fläche, die bestimmt wird durch die Fahrstreifenbreite (B) des jeweiligen Fahrstreifens (12a; 12b; 12c) und zumindest eine erste vorgebbare Wegstrecke (L) der vor dem Fahrzeug (10) liegenden Route auf dem jeweiligen Fahrstreifen (12a; 12b; 12c) (Schritt S2); undc) Ermitteln einer Fahrstreifenwechselempfehlung als Navigationsanweisung in Abhängigkeit der fahrstreifenspezifisch berechneten gemittelten Signalqualitäten (Schritt S3)Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes System zur Ermittlung einer Navigationsanweisung für ein Fahrzeug.The invention relates to a method for determining navigation instructions for a vehicle (10) that travels along a route (14) with at least partially several lanes (12a, 12b, 12c) running in one direction of travel, comprising the following steps: a) determining a signal quality a radio communication network in an area surrounding the vehicle (10) (step S1); and at least a first predeterminable route (L) of the route in front of the vehicle (10) on the respective lane (12a; 12b; 12c) (step S2); andc) determining a lane change recommendation as a navigation instruction depending on the average signal qualities calculated specifically for the lane (step S3). The invention further relates to a corresponding system for determining a navigation instruction for a vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Navigationsanweisung für ein Fahrzeug, das entlang einer Route mit zumindest teilweise mehreren, in eine Fahrtrichtung verlaufenden Fahrstreifen fährt. Sie betrifft weiterhin ein entsprechendes System zur Ermittlung einer Navigationsanweisung für ein Fahrzeug.The present invention relates to a method for determining navigation instructions for a vehicle that travels along a route with at least partially several lanes running in one direction of travel. It also concerns a corresponding system for determining navigation instructions for a vehicle.

In diesem Zusammenhang bezeichnet eine Route eine Straße zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt, so wie sie beispielsweise von einem Routenplaner ausgegeben wird. Dabei kann eine Route zumindest teilweise, das heißt über bestimmte Abschnitte, mehrere in eine Fahrtrichtung verlaufende Fahrstreifen aufweisen. Mehrere Fahrstreifen bezeichnen demnach nicht unterschiedliche Routen, sondern sind Teil ein und derselben Route.In this context, a route refers to a road between a starting point and a destination point, such as the one output by a route planner. A route can at least partially, that is to say over certain sections, have several lanes running in one direction of travel. Several lanes therefore do not indicate different routes, but are part of one and the same route.

Dies vorausgeschickt, sind aus der US 2021/0061306 A1 ein System und ein Verfahren für die Fahrzeugnavigation bekannt, bei dem ein Navigationssystem für ein Fahrzeug mindestens einen Prozessor umfassen kann. Dabei kann der Prozessor so programmiert sein, dass er eine Route von einem Standort des Fahrzeugs zu einem Ziel erhält, Signalinformationen empfängt, die ein Qualitätsmerkmal eines Signals anzeigen, das mit mindestens einem Standort entlang der Route verbunden ist, einen Qualitätsparameter für mindestens ein Betriebsmerkmal bestimmt, das mit einem Kommunikationssystem verbunden ist, und mindestens eine Änderung der Route für das Fahrzeug auf der Grundlage der Signalinformationen und des Qualitätsparameters bestimmt. Mit anderen Worten wird am Ausgangspunkt des Fahrzeugs beurteilt, ob die eine oder andere Route hinsichtlich eines Qualitätsparameters für ein Kommunikationssystem besser ist und dann die bessere Route vom Navigationssystem vorgeschlagen. Eine einmal gewählte Route wird demnach bis zum Ziel nicht mehr modifiziert. Die Beurteilung des Qualitätsparameters muss mit dem Wissen erfolgen, das am Startpunkt des Fahrzeugs vorliegt.Having said that, they are from the US 2021/0061306 A1 a system and a method for vehicle navigation are known, in which a navigation system for a vehicle can include at least one processor. The processor may be programmed to obtain a route from a location of the vehicle to a destination, receive signal information indicating a quality characteristic of a signal associated with at least one location along the route, determine a quality parameter for at least one operational characteristic , which is connected to a communication system, and determines at least one change in the route for the vehicle based on the signal information and the quality parameter. In other words, at the starting point of the vehicle it is assessed whether one or the other route is better with regard to a quality parameter for a communication system and the better route is then suggested by the navigation system. Once a route has been selected, it will no longer be modified until it reaches its destination. The assessment of the quality parameter must be carried out with the knowledge available at the starting point of the vehicle.

In ähnlicher Weise ist aus der US 2009/0005073 A1 ein Verfahren bekannt, das den Empfang von Zielinformationen umfasst, die ein gewünschtes Ziel umfassen, und den Empfang von regionalen Signalqualitätsinformationen, die Signalqualitätsinformationen umfassen, die mit einer oder mehreren Regionen eines Gebiets verbunden sind. Das Verfahren umfasst auch die Bestimmung einer ersten Route zu dem gewünschten Ziel auf der Grundlage der regionalen Signalqualitätsinformationen.In a similar way, from the US 2009/0005073 A1 a method is known that includes receiving target information that includes a desired destination and receiving regional signal quality information that includes signal quality information associated with one or more regions of an area. The method also includes determining a first route to the desired destination based on the regional signal quality information.

Weiterhin sind Verfahren zur Ermittlung einer Fahrstreifenwechselempfehlung für ein Fahrzeug, das entlang einer Route mit zumindest teilweise mehreren, in eine Fahrtrichtung verlaufenden Fahrstreifen fährt, bekannt: Nähert sich beispielsweise ein Fahrzeug, das auf einer Fahrbahn mit mehreren Fahrstreifen fährt, einer Kreuzung, so kann von einem Fahrzeugnavigationssystem im Hinblick auf einen an der Kreuzung vorzunehmenden Abbiegevorgang eine Fahrstreifenwechselempfehlung auf einer Anzeigevorrichtung ausgegeben werden. Damit wird dem Fahrzeug der Fahrstreifen angewiesen, der für den Abbiegevorgang zwingend nötig oder besonders geeignet ist.Furthermore, methods for determining a lane change recommendation for a vehicle that is traveling along a route with at least partially several lanes running in one direction of travel are known: For example, if a vehicle that is traveling on a road with several lanes approaches an intersection, then of A vehicle navigation system issues a lane change recommendation on a display device with regard to a turning operation to be made at the intersection. This directs the vehicle to the lane that is absolutely necessary or particularly suitable for the turning process.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und ein System zur Ermittlung einer Navigationsanweisung für ein Fahrzeug, das entlang einer Route mit zumindest teilweise mehreren, in eine Fahrtrichtung verlaufenden Fahrstreifen fährt, bereitzustellen, das eine Erhöhung der Verkehrssicherheit ermöglicht.The object of the present invention is to provide a method and a system for determining navigation instructions for a vehicle that travels along a route with at least partially several lanes running in one direction of travel, which makes it possible to increase traffic safety.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This task is solved by the features of the independent patent claims. Advantageous embodiments result from the subclaims.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Verkehrssicherheit dadurch beeinträchtigt werden kann, dass während eines im Fahrzeug geführten Telefonats die Kommunikationsverbindung überraschend abreißt. Zum einen wendet der Fahrer seinen Blick von der Straße ab und prüft gewöhnlich auf einer Anzeigevorrichtung den Verbindungsstatus, beispielsweise wie viele Balken einer Signalqualitätsanzeige leuchten. Solange kein Balken oder lediglich ein Balken leuchtet, was vom Fahrer fortwährend überprüft wird, macht eine neue Anwahl des Gesprächspartners noch keinen Sinn. Erst, wenn der Fahrer feststellt, dass die Signalqualität auf zwei oder mehr Balken angewachsen ist, wird ein neuer Wählvorgang aktiviert, wozu die Aufmerksamkeit des Fahrers wiederum zumindest teilweise vom Verkehrsgeschehen abgelenkt wird. Demnach kommt es in hohem Maße der Verkehrssicherheit zugute, wenn eine Möglichkeit bereitgestellt werden kann, die Abbrüche von Kommunikationsverbindungen im Fahrzeug geführter Telefongespräche zu reduzieren. Basierend auf diesen Überlegungen sucht das erfindungsgemäße Verfahren nach dem hinsichtlich der Signalqualität eines Funkkommunikationsnetzes besten möglichen Fahrstreifen und gibt eine entsprechende Navigationsanweisung zum Wechsel auf diesen Fahrstreifen aus, sofern das Fahrzeug nicht bereits auf dem optimalen Fahrstreifen fährt und sofern der Wechsel erlaubt ist, das heißt, dass es sich um keinen Fahrstreifen handelt, der vom eigenen Fahrstreifen durch eine durchgezogene Linie getrennt ist oder der eine andere Route betrifft.The present invention is based on the knowledge that traffic safety can be impaired if the communication connection is unexpectedly interrupted during a telephone call made in the vehicle. On the one hand, the driver takes his eyes off the road and usually checks the connection status on a display device, for example how many bars of a signal quality indicator are lit. As long as no bar or only one bar is lit, which is constantly checked by the driver, there is no point in dialing the other party again. Only when the driver determines that the signal quality has increased to two or more bars is a new dialing process activated, which in turn diverts the driver's attention at least partially from what is happening on the road. Accordingly, it greatly benefits traffic safety if a possibility can be provided to reduce the interruptions of communication connections during telephone conversations made in the vehicle. Based on these considerations, the method according to the invention searches for the best possible lane in terms of the signal quality of a radio communication network and issues a corresponding navigation instruction to change to this lane, provided that the vehicle is not already driving in the optimal lane and provided that the change is permitted, that is, that it is not a lane that is separated from your own lane by a solid line or that affects another route.

Weiterhin sind Fahrerassistenzsysteme (FAS) extrem abhängig von drahtloser Kommunikationsinfrastruktur. Die Netzverfügbarkeit und Netzqualität dieser Infrastruktur bestimmt maßgeblich die Funktionalität, Robustheit und Zuverlässigkeit der FAS- und Kommunikationssysteme eines Fahrzeugs, was insbesondere beim teil- oder vollautonomen Betrieb eines Fahrzeugs essentiell ist. Das Verfahren kann insbesondere auch zur Verbesserung von Car2X-Kommunikation dienen.Furthermore, driver assistance systems (FAS) are extremely dependent on wireless communication infrastructure. The network availability and network quality of this infrastructure largely determine the functionality, robustness and reliability of a vehicle's ADAS and communication systems, which is particularly essential when a vehicle is operated partially or fully autonomously. The method can also be used in particular to improve Car2X communication.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ermittlung einer Navigationsanweisung für ein Fahrzeug, das entlang einer Route mit zumindest teilweise mehreren, in eine Fahrtrichtung verlaufenden Fahrstreifen fährt, umfasst demnach einen Schritt a), in dem die Signalqualität eines Funkkommunikationsnetzes in einer Umgebung des Fahrzeugs ermittelt wird. In einem Schritt b) wird aus der ermittelten Signalqualität fahrstreifenspezifisch eine gemittelte Signalqualität berechnet für eine Fläche, die bestimmt wird durch die Fahrstreifenbreite des jeweiligen Fahrstreifens und zumindest eine erste vorgebbare Wegstrecke der vor dem Fahrzeug liegenden Route auf dem jeweiligen Fahrstreifen. Schließlich wird in einem Schritt c) eine Fahrstreifenwechselempfehlung in Abhängigkeit der fahrstreifenspezifisch berechneten gemittelten Signalqualitäten ermittelt. Die Fahrstreifenwechselempfehlung kann darin bestehen, dass ein anderer Fahrstreifen vorgeschlagen wird als der gerade befahrene. Für den Fall, dass der gerade befahrene Fahrstreifen bereits der optimale Fahrstreifen ist, besteht die Fahrstreifenwechselempfehlung darin, den Fahrer und/oder das Fahrzeug anzuweisen, diesen Fahrstreifen weiter zu befahren. Genau genommen umfasst demnach Schritt c) das Ermitteln einer Fahrstreifenwechselempfehlung oder einer Empfehlung zum Beibehalten eines gerade befahrenen Fahrstreifens.A method according to the invention for determining a navigation instruction for a vehicle that is traveling along a route with at least partially several lanes running in one direction of travel therefore comprises a step a), in which the signal quality of a radio communication network in an area surrounding the vehicle is determined. In a step b), an average signal quality is calculated on a lane-specific basis from the determined signal quality for an area that is determined by the lane width of the respective lane and at least a first predeterminable route of the route in front of the vehicle on the respective lane. Finally, in a step c), a lane change recommendation is determined depending on the average signal qualities calculated specifically for the lane. The lane change recommendation can consist of suggesting a different lane than the one currently being used. In the event that the lane currently being traveled is already the optimal lane, the lane change recommendation consists of instructing the driver and/or the vehicle to continue driving in this lane. Strictly speaking, step c) therefore includes determining a lane change recommendation or a recommendation to maintain a lane currently being traveled.

Dadurch, dass die ermittelte Signalqualität im Schritt b) in der angegebenen Weise berechnet wird, kann zumindest für diese erste vorgebbare Wegstrecke eine Entscheidung getroffen werden, welcher Fahrstreifen hinsichtlich der Signalqualität des Funkkommunikationsnetzes der bessere ist.Because the signal quality determined in step b) is calculated in the manner specified, a decision can be made as to which lane is better with regard to the signal quality of the radio communication network, at least for this first predeterminable route.

Demnach wird dann, wenn die berechnete gemittelte Signalqualität für zumindest die erste vorgebbare Wegstrecke eines anderen Fahrstreifens besser ist als diejenige des gerade befahrenen Fahrstreifens, eine Empfehlung eines Fahrstreifenwechsels auf den anderen Fahrstreifen ausgegeben oder ein Fahrstreifenwechsel auf den anderen Fahrstreifen autonom oder teilautonom vorgenommen. Andernfalls wird empfohlen, den gerade befahrenen Fahrstreifen weiter zu befahren. Da kein Wechsel des Fahrstreifens erforderlich ist, kann eine Anzeige einer derartigen Empfehlung auch unterbleiben.Accordingly, if the calculated average signal quality for at least the first predeterminable route of another lane is better than that of the lane currently being traveled, a recommendation to change lanes to the other lane is issued or a lane change to the other lane is carried out autonomously or semi-autonomously. Otherwise, it is recommended to continue driving in the lane you are currently traveling in. Since changing lanes is not necessary, such a recommendation can be omitted.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann Schritt b) weiterhin für zumindest eine zweite vorgebbare Wegstrecke ausgeführt werden, wobei die zweite vorgebbare Wegstrecke auf die erste vorgebbare Wegstrecke folgt, wobei in Schritt c) die Fahrstreifenwechselempfehlung in Abhängigkeit der fahrstreifenspezifischen berechneten Signalqualitäten zumindest der ersten und der zweiten Wegstrecke ermittelt wird. In diesem Zusammenhang kann nur dann, wenn die berechnete gemittelte Signalqualität für zumindest die erste und die zweite vorgebbare Wegstrecke eines anderen Fahrstreifens besser ist als diejenige des gerade befahrenen Fahrstreifens, eine Empfehlung eines Fahrstreifenwechsels auf den anderen Fahrstreifen ausgegeben oder ein Fahrstreifenwechsel auf den anderen Fahrstreifen autonom oder teilautonom vorgenommen werden. Diese Maßnahme trägt dem Umstand Rechnung, dass, wenn bereits absehbar ist, dass der gerade befahrene Fahrstreifen demnächst wieder der Fahrstreifen sein wird, der die beste Signalqualität des Funkkommunikationsnetzes bietet, ein zwischenzeitlicher Wechsel auf einen anderen Fahrstreifen unterdrückt wird. Dadurch werden unnötig häufige Fahrstreifenwechsel vermieden. Wird allerdings bei einem Vergleich der ermittelten Signalqualität festgestellt, dass ein anderer Fahrstreifen, der gerade nicht befahren wird, eine Signalqualität liefert, die über einem Schwellenwert liegt, bei dem ein Abreißen einer Funkverbindung wahrscheinlich ist und die Signalqualität des gerade befahrenen Fahrstreifens unter diesem Schwellenwert liegt, so kann die Unterdrückung des Fahrstreifenwechsels wiederum aufgehoben werden, sodass also eine Fahrstreifenwechselempfehlung ausgegeben wird.According to a preferred development, step b) can continue to be carried out for at least a second predeterminable route, the second predeterminable route following the first predeterminable route, with in step c) the lane change recommendation depending on the lane-specific calculated signal qualities of at least the first and the second route is determined. In this context, only if the calculated average signal quality for at least the first and second predeterminable distances of another lane is better than that of the lane currently being traveled can a recommendation to change lanes to the other lane be issued or a lane change to the other lane autonomously or be carried out semi-autonomously. This measure takes into account the fact that if it is already foreseeable that the lane currently being traveled will soon again be the lane that offers the best signal quality of the radio communication network, an interim change to another lane is suppressed. This avoids unnecessarily frequent lane changes. However, when comparing the determined signal quality, it is determined that another lane that is not currently being used provides a signal quality that is above a threshold value at which a radio connection is likely to be lost and the signal quality of the lane currently being used is below this threshold value , the suppression of the lane change can be canceled again, so that a lane change recommendation is issued.

Die Länge der jeweiligen vorgebbaren Wegstrecke kann in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder einer Verkehrsdichte variiert werden. Demnach wird die vorgebbare Wegstrecke bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten vergrößert, ebenso wie bei einer geringeren Verkehrsdichte.The length of the respective predeterminable route can be varied depending on a vehicle speed and/or a traffic density. Accordingly, the predeterminable distance is increased at higher vehicle speeds, as well as at lower traffic density.

Bevorzugt wird in Schritt a) die Signalqualität des Funkkommunikationsnetzes gemessen. Alternativ oder zusätzlich kann in Schritt a) die Signalqualität des Funkkommunikationsnetzes prädiziert werden in Abhängigkeit mindestens eines die Signalqualität auf der jeweiligen vorgebbaren Wegstrecke der vor dem Fahrzeug liegenden Route beeinflussenden Parameters. Wenn keine Bebauung vorhanden ist, sodass keine Reflexionen die Signalqualität stören, kann diese bis in einer Entfernung von 50 Metern vor dem Fahrzeug gemessen werden. Eine Prädiktion in Abhängigkeit eines die Signalqualität auf der jeweiligen vorgebbaren Wegstrecke beeinflussenden Parameters lässt sich jedoch auch über größere Distanzen vornehmen, da derartige, die Signalqualität beeinflussende Faktoren häufig bereits in dem Kartenmaterial von Navigationssystemen enthalten sind. So kann insbesondere die Signalqualität prädiziert werden in Abhängigkeit mindestens eines der folgenden Parameter: Bebauung und/oder Baumbestand und/oder Geländeprofil entlang einer vorgebbaren Wegstrecke der vor dem Fahrzeug liegenden Route. Von besonderer Bedeutung sind hier jedoch Parameter, die zum Zeitpunkt des Starts der Route noch nicht bekannt sein konnten, also Parameter, die auf unvorhersehbaren Ereignissen beruhen, wie die Position mindestens einer aktivierten oder zu aktivierenden Funkkommunikationsvorrichtung innerhalb des Fahrzeugs, das heißt, welche von mehreren Personen im Fahrzeug telefoniert oder will telefonieren, Typ und Relativgeschwindigkeit mindestens eines Verkehrsmittels in der Umgebung des Fahrzeugs oder aktuelle Baustellen.The signal quality of the radio communication network is preferably measured in step a). Alternatively or additionally, in step a), the signal quality of the radio communication network can be predicted depending on at least one parameter influencing the signal quality on the respective predeterminable route of the route in front of the vehicle. If there is no development so that no reflections disturb the signal quality, this can be measured up to a distance of 50 meters in front of the vehicle. However, a prediction depending on a parameter influencing the signal quality on the respective predeterminable route can also be carried out over larger distances, since such factors influencing the signal quality are often already included in the map material of navigation systems are. In particular, the signal quality can be predicted depending on at least one of the following parameters: development and/or trees and/or terrain profile along a predeterminable route of the route in front of the vehicle. Of particular importance here, however, are parameters that could not have been known at the time the route started, i.e. parameters that are based on unforeseeable events, such as the position of at least one activated or to be activated radio communication device within the vehicle, that is, which of several People in the vehicle are talking on the phone or want to talk on the phone, type and relative speed of at least one means of transport in the area around the vehicle or current construction sites.

Bebauung, Baumbestand beziehungsweise Geländeprofil können zu einer Abschattung führen, und damit zu einer schlechten Netzabdeckung. Je nachdem, ob der Beifahrer telefoniert oder ein hinter dem Fahrer sitzender Fahrzeuginsasse, können unterschiedliche Fahrstreifen hinsichtlich der Signalqualität optimal sein. Typ und Relativgeschwindigkeit mindestens eines Verkehrsmittels in der Umgebung des Fahrzeugs betreffen den Umstand, dass beispielsweise ein demnächst zu überholender Lastwagen auf dem anderen Fahrstreifen zu einer Abschattung des Funknetzes und damit zu einer Verschlechterung der Signalqualität führen kann. Insofern, soweit vorhanden, könnte demnach ein Fahrstreifen empfohlen werden, der möglichst weit entfernt von dem demnächst zu überholenden Lastwagen verläuft. Dies ist insbesondere relevant auf Autobahnen, bei denen drei oder mehr Fahrstreifen in eine Richtung verlaufen.Buildings, trees or terrain profile can lead to shadowing and thus to poor network coverage. Depending on whether the front passenger is on the phone or a passenger sitting behind the driver, different lanes may be optimal in terms of signal quality. The type and relative speed of at least one means of transport in the area surrounding the vehicle relate to the fact that, for example, a truck that is about to be overtaken in the other lane can lead to shadowing of the radio network and thus to a deterioration in signal quality. In this respect, if available, a lane could be recommended that is as far away as possible from the truck that is about to be overtaken. This is particularly relevant on highways where three or more lanes run in one direction.

Bevorzugt wird in Schritt a) die Signalqualität für unterschiedliche, im Fahrzeug angeordnete Antennen ermittelt, wobei in Schritt b) gemittelte Signalqualitäten für die unterschiedlichen Antennen berechnet werden, wobei in Schritt c) die Fahrstreifenwechselempfehlung in Abhängigkeit der für die unterschiedlichen Antennen berechneten gemittelten Signalqualitäten ermittelt wird. Da heutzutage Fahrzeuge mehrere Antennen aufweisen, kann eine Prognose gemacht werden, wie die Signalqualität bei Verwendung der Antenne vorne rechts, vorne links, hinten rechts oder hinten links über die vorgebbare Wegstrecke sein wird. Ergibt sich beispielsweise eine Differenz von 2 dB, könnte diese Differenz ausreichend sein für einen Netzerhalt, das heißt ein Verbindungsabriss könnte vermieden werden. Insofern wird der Antenne der Zuschlag gegeben, die die beste Signalqualität für die vorgebbare Wegstrecke unter Berücksichtigung eines möglichen Fahrstreifenwechsels bereitstellen kann.Preferably, in step a) the signal quality for different antennas arranged in the vehicle is determined, with average signal qualities for the different antennas being calculated in step b), with the lane change recommendation being determined in step c) depending on the average signal qualities calculated for the different antennas . Since vehicles today have several antennas, a prediction can be made as to what the signal quality will be when using the antenna at the front right, front left, rear right or rear left over the predetermined distance. For example, if there is a difference of 2 dB, this difference could be sufficient to maintain the network, i.e. a connection breakdown could be avoided. In this respect, the award is given to the antenna that can provide the best signal quality for the predetermined route, taking into account a possible lane change.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass Schritt b) weiterhin ausgeführt wird für mindestens zwei Teilstreifen des jeweiligen Fahrstreifens, die eine geringere Breite aufweisen als der Fahrstreifen und in Längsrichtung des Fahrstreifens verlaufen, wobei eine Teilstreifenwechselempfehlung in Abhängigkeit der teilstreifenspezifisch berechneten gemittelten Signalqualitäten ermittelt wird. Diese Maßnahme trägt dem Umstand Rechnung, dass ein Fahrzeug auf einem Fahrstreifen unterschiedliche Positionen in der Querrichtung des Fahrstreifens einnehmen kann, wobei die in diesen unterschiedlichen Positionen bereitgestellte Signalqualität sich voneinander unterscheiden kann. Da oftmals bereits geringe Verbesserungen der Signalqualität einen Verbindungsabriss verhindern können, kann bereits ein Wechsel der Position innerhalb eines Fahrstreifens eine Verbesserung der Signalqualität mit sich bringen. Insbesondere, wenn der bereits befahrene Fahrstreifen derjenige mit der besten Signalqualität ist, kann so noch eine weitere Verbesserung erzielt werden, da ein Fahrstreifenwechsel in dieser Situation nur mit einer Verschlechterung der Signalqualität einhergehen würde. Bevorzugt wird demnach in diesem Zusammenhang vor der teilstreifenspezifischen Berechnung der Signalqualität geprüft, ob die Breite des Fahrstreifens die Fahrzeugbreite um einen vorgebbaren Wert überschreitet, und die teilstreifenspezifische Berechnung nur bei positivem Ergebnis der Prüfung ausgeführt. Der vorgebbare Wert kann beispielsweise 1 Meter betragen. Demnach steht damit ausreichend Platz für die Einnahme unterschiedlicher Positionen auf dem Fahrstreifen zur Verfügung. Falls es sich um einen schmalen Fahrstreifen handelt, steht diese Möglichkeit zur Verbesserung der Signalqualität demnach nicht zur Verfügung.A particularly preferred development is characterized in that step b) is further carried out for at least two sub-lanes of the respective lane, which have a smaller width than the lane and run in the longitudinal direction of the lane, with a sub-lane change recommendation being determined depending on the averaged signal qualities calculated specifically for the sub-lane becomes. This measure takes into account the fact that a vehicle on a lane can assume different positions in the transverse direction of the lane, and the signal quality provided in these different positions can differ from one another. Since even small improvements in signal quality can often prevent a connection being lost, simply changing the position within a lane can result in an improvement in signal quality. In particular, if the lane already used is the one with the best signal quality, a further improvement can be achieved in this way, since changing lanes in this situation would only result in a deterioration in the signal quality. In this context, before the sub-lane-specific calculation of the signal quality, it is preferably checked whether the width of the lane exceeds the vehicle width by a predeterminable value, and the sub-lane-specific calculation is only carried out if the test result is positive. The predeterminable value can be 1 meter, for example. This means there is enough space available to take different positions on the lane. If it is a narrow lane, this option for improving the signal quality is not available.

Ein Fahrstreifen weist naturgemäß in Längsrichtung einen linken und einen rechten Randbereich auf. Mit Bezug auf die teilstreifenspezifische Berechnung kann demnach ein erster Teilstreifen den linken Randbereich und ein zweiter Teilstreifen den rechten Randbereich des Fahrstreifens umfassen.A lane naturally has a left and a right edge area in the longitudinal direction. With regard to the sub-lane-specific calculation, a first sub-lane can therefore include the left edge area and a second sub-lane can include the right edge area of the lane.

Eine prädizierte Signalqualität kann bereits vorab bei der Wahl der Route als Entscheidungskriterium herangezogen werden. So kann vor Schritt a) für eine Fahrt ein Startort und ein Zielort bestimmt werden, wobei die Signalqualität eines Funkkommunikationsnetzes vor dem Start am Startort für unterschiedliche Routen zwischen Startort und Zielort bestimmt wird, wobei ein Navigationssystem des Fahrzeugs ausgelegt ist, diejenige Route zu priorisieren, für die nach vorgebbaren Beurteilungskriterien eine beste gemittelte Signalqualität bestimmt wurde, wobei eine Route abschnittsweise einen oder mehrere in eine Fahrtrichtung verlaufende Fahrstreifen aufweist. Durch die Kombination der Wahl einer Route mit der besten Signalqualität und der Wahl des Fahrstreifens auf dieser Route, der unter den Fahrstreifen die beste Signalqualität bereitstellt, kann somit insgesamt die annähernd bestmögliche Signalqualität bereitgestellt werden, die nur noch dadurch verbessert werden kann, dass eine teilstreifenspezifische Bewertung und Empfehlung erfolgt.A predicted signal quality can be used as a decision criterion in advance when choosing the route. A starting point and a destination can be determined for a trip before step a), the signal quality of a radio communication network being determined before the start at the starting point for different routes between the starting point and the destination, a navigation system of the vehicle being designed to prioritize that route, for which a best averaged signal quality was determined according to predeterminable assessment criteria, with a route having one or more lanes running in one direction of travel in sections. By combining choosing a route with the best signal quality and choosing which lane on that route has the best signal quality among the lanes provides, the approximately best possible signal quality can be provided overall, which can only be improved by carrying out a sub-strip-specific evaluation and recommendation.

Ein erfindungsgemäßes System zur Ermittlung einer Navigationsanweisung für ein Fahrzeug, das entlang einer Route mit zumindest teilweise mehreren in einer Fahrtrichtung verlaufenden Fahrstreifen fährt, umfasst eine Signalqualitätsermittlungsvorrichtung, die ausgelegt ist, eine Signalqualität eines Funkkommunikationsnetzes in einer Umgebung des Fahrzeugs zu ermitteln, sowie eine mit der Signalqualitätsermittlungsvorrichtung gekoppelte Berechnungsvorrichtung, die ausgelegt ist, aus der ermittelten Signalqualität fahrstreifenspezifisch eine gemittelte Signalqualität für eine Fläche zu berechnen, die bestimmt wird durch die Fahrstreifenbreite des jeweiligen Fahrstreifens und zumindest eine erste vorgebbare Wegstrecke der vor dem Fahrzeug liegenden Route auf dem jeweiligen Fahrstreifen, wobei die Berechnungsvorrichtung weiterhin ausgelegt ist, in Abhängigkeit der fahrstreifenspezifisch berechneten gemittelten Signalqualitäten eine Fahrstreifenwechselempfehlung als Navigationsanweisung zu ermitteln.A system according to the invention for determining a navigation instruction for a vehicle that is traveling along a route with at least partially several lanes running in a direction of travel comprises a signal quality determination device which is designed to determine a signal quality of a radio communication network in an environment of the vehicle, as well as one with the Signal quality determination device coupled calculation device, which is designed to calculate an average signal quality for a lane-specific manner from the determined signal quality for an area, which is determined by the lane width of the respective lane and at least a first predeterminable route of the route in front of the vehicle on the respective lane, whereby the Calculating device is further designed to determine a lane change recommendation as a navigation instruction depending on the lane-specific calculated average signal qualities.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the system according to the invention, which have features as have already been described in connection with the further developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the system according to the invention are not described again here.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigen:

1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
2 einen Signalflussgraphen zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Exemplary embodiments of the invention are described below. Show this:

1 a schematic representation to explain the method according to the invention; and
2 a signal flow graph to explain an exemplary embodiment of the method according to the invention.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred exemplary embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the components described each represent individual features of the invention that can be viewed independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be viewed as part of the invention individually or in a combination other than that shown. Furthermore, the exemplary embodiments described can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.

1 zeigt in diesem Zusammenhang eine schematische Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ein Fahrzeug 10 befährt eine Route zwischen einem Startort und einem Zielort, wobei die Route zumindest abschnittsweise mehrere in eine Fahrtrichtung verlaufende Fahrstreifen 12a, 12b, 12c umfasst. Die Fahrstreifen 12a, 12b, 12c bilden eine in eine Richtung verlaufende Fahrbahn oder Straße 14. Die Fahrbahn 14 kreuzt eine Fahrbahn 16, die ebenfalls drei Fahrstreifen 18a, 18b, 18c aufweist. Entlang der Fahrbahn 14 sind verschiedene Sende/Empfangs-Einrichtungen 20a, 20b, 20c angeordnet. Diese Sende/Empfangs-Einrichtungen können nach denselben Funkstandards oder nach unterschiedlichen Funkstandards arbeiten, beispielsweise GSM, LTE, GPS/dGPS, pWLAN. Die räumlichen Bereiche, in die die Sende/Empfangs-Einrichtungen 20a, 20b, 20c abstrahlen, sind mit 22a, 22b, 22c bezeichnet. 1 shows in this context a schematic representation to explain the method according to the invention. A vehicle 10 travels on a route between a starting point and a destination, the route comprising, at least in sections, a plurality of lanes 12a, 12b, 12c running in a direction of travel. The lanes 12a, 12b, 12c form a one-way lane or road 14. The lane 14 crosses a lane 16, which also has three lanes 18a, 18b, 18c. Various transmitting/receiving devices 20a, 20b, 20c are arranged along the roadway 14. These transmitting/receiving devices can work according to the same radio standards or different radio standards, for example GSM, LTE, GPS/dGPS, pWLAN. The spatial areas into which the transmitting/receiving devices 20a, 20b, 20c radiate are designated 22a, 22b, 22c.

Mittels einer im Fahrzeug angeordneten Signalqualitätsermittlungsvorrichtung 24 ermittelt das Fahrzeug 14 die Signalqualität eines Funkkommunikationsnetzes in seiner Umgebung. Das sich aufgrund der Überlappung der jeweiligen Netze der Sende/Empfangs-Einrichtungen 20a, 20b, 20c ergebende Gradientenfeld ist mit 26 schematisch angedeutet und zeigt entsprechend Höhenlinienbereiche mit unterschiedlicher Signalqualität an. Aus der ermittelten Signalqualität wird fahrstreifenspezifisch mittels einer Berechnungsvorrichtung 25 eine gemittelte Signalqualität berechnet für eine Fläche, die bestimmt wird durch die Fahrstreifenbreite des jeweiligen Fahrstreifens 12a, 12b, 12c und zumindest eine erste vorgebbare Wegstrecke L der vor dem Fahrzeug liegenden Route auf dem jeweiligen Fahrstreifen 12a, 12b, 12c.By means of a signal quality determination device 24 arranged in the vehicle, the vehicle 14 determines the signal quality of a radio communication network in its surroundings. The gradient field resulting from the overlap of the respective networks of the transmitting/receiving devices 20a, 20b, 20c is indicated schematically at 26 and accordingly indicates contour line areas with different signal quality. From the determined signal quality, a lane-specific average signal quality is calculated by means of a calculation device 25 for an area which is determined by the lane width of the respective lane 12a, 12b, 12c and at least a first predeterminable route L of the route in front of the vehicle on the respective lane 12a , 12b, 12c.

Pfeile 28a, 28b, 28c zeigen Bereiche mit einer schlechten Netzabdeckung an. Der Pfeil 30 zeigt einen Bereich mit einer erhöhten Interferenz an. Innerhalb der vorgebbaren Wegstrecke L zeigt ein Pfeil 32 einen Bereich mit guter Netzabdeckung ab. Bewegt sich das Fahrzeug 14 entlang der Fahrbahn 14, so entsteht durch sukzessive Ermittlung der jeweiligen Bereiche mit bester Netzabdeckung eine hinsichtlich der Signalqualität optimale Route 34.Arrows 28a, 28b, 28c indicate areas with poor network coverage. Arrow 30 indicates an area of increased interference. Within the predeterminable distance L, an arrow 32 shows an area with good network coverage. If the vehicle 14 moves along the roadway 14, a route 34 that is optimal in terms of signal quality is created by successively determining the respective areas with the best network coverage.

Wie durch den Pfeil 36 gekennzeichnet, geht dies mit einem Fahrstreifenwechsel einher, wonach dem Fahrzeug 10 am Routenpunkt P ein Fahrstreifenwechsel vom Fahrstreifen 12b auf den Fahrstreifen 12c empfohlen wird. Empfehlen heißt hier, dass dem Fahrer über eine Ausgabeeinrichtung des Fahrzeugs 10 ein Fahrstreifenwechsel vorgeschlagen wird. Der Fahrer kann dann selbst bestimmen, ob er dem Vorschlag folgt oder nicht. Bei teil- oder vollautonom fahrenden Fahrzeugen kann die Fahrstreifenwechselempfehlung automatisch umgesetzt werden. Am Punkt Q wird ein erneuter Fahrstreifenwechsel empfohlen, vorliegend vom Fahrstreifen 12c zurück auf den Fahrstreifen 12b.As indicated by arrow 36, this is accompanied by a lane change, after which the vehicle 10 at route point P changes lane from lane 12b to the lane fen 12c is recommended. Recommend here means that a lane change is suggested to the driver via an output device of the vehicle 10. The driver can then decide for himself whether he follows the suggestion or not. For partially or fully autonomous vehicles, the lane change recommendation can be implemented automatically. At point Q, another lane change is recommended, in this case from lane 12c back to lane 12b.

2 zeigt einen Signalflussgraphen zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Demnach wird im Schritt S1 eine Signalqualität eines Funkkommunikationsnetzes in einer Umgebung des Fahrzeugs 10 ermittelt. Im Schritt S2 wird aus der ermittelten Signalqualität fahrstreifenspezifisch mittels einer mit der Signalqualitätsermittlungsvorrichtung 24 gekoppelten Berechnungsvorrichtung 25 eine gemittelte Signalqualität berechnet für eine Fläche, die bestimmt wird durch die Fahrstreifenbreite B des jeweiligen Fahrstreifens und zumindest eine erste vorgebbare Wegstrecke L der vor dem Fahrzeug 10 liegenden Route auf dem jeweiligen Fahrstreifen 12a, 12b, 12c. In Schritt S3 wird eine Fahrstreifenwechselempfehlung in Abhängigkeit der fahrstreifenspezifisch berechneten gemittelten Signalqualitäten ermittelt. 2 shows a signal flow graph to explain an exemplary embodiment of a method according to the invention. Accordingly, in step S1, a signal quality of a radio communication network in an environment of the vehicle 10 is determined. In step S2, an average signal quality is calculated from the determined signal quality on a lane-specific basis by means of a calculation device 25 coupled to the signal quality determination device 24 for an area which is determined by the lane width B of the respective lane and at least a first predeterminable route L of the route lying in front of the vehicle 10 on the respective lane 12a, 12b, 12c. In step S3, a lane change recommendation is determined depending on the average signal qualities calculated specifically for the lane.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010: Kraftfahrzeugmotor vehicle
12a12a: FahrstreifenLanes
12b12b: FahrstreifenLanes
12c12c: FahrstreifenLanes
1414: Fahrbahnroadway
1616: Fahrbahnroadway
18a18a: FahrstreifenLanes
18b18b: FahrstreifenLanes
18c18c: FahrstreifenLanes
20a20a: Sende/Empfangs-EinrichtungTransmit/receive facility
20b20b: Sende/Empfangs-EinrichtungTransmit/receive facility
20c20c: Sende/Empfangs-EinrichtungTransmit/receive facility
22a22a: BereichArea
22b22b: BereichArea
22c22c: BereichArea
2424: SignalqualitätsermittlungsvorrichtungSignal quality determination device
2525: BerechnungsvorrichtungCalculation device
2626: GradientenfeldGradient field
28a28a: PfeilArrow
28b28b: PfeilArrow
28c28c: PfeilArrow
3030: PfeilArrow
3232: PfeilArrow
3434: Routeroute
3636: PfeilArrow
Bb: FahrstreifenbreiteLane width
LL: Wegstreckeroute
PP: RoutenpunktRoute point
QQ: PunktPoint
S1S1: SchrittStep
S2S2: SchrittStep
S3S3: SchrittStep

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2021/0061306 A1 [0003]
US 2009/0005073 A1 [0004]

Claims

Method for determining navigation instructions for a vehicle (10) that travels along a route (14) with at least partially several lanes (12a, 12b, 12c) running in one direction of travel, comprising the following steps: a) determining a signal quality of a radio communication network in an environment of the vehicle (10) (step S1); b) from the determined signal quality, a lane-specific averaged signal quality is calculated for an area which is determined by the lane width (B) of the respective lane (12a; 12b; 12c) and at least a first predeterminable route (L) in front of the vehicle (10 ) lying route on the respective lane (step S2); and c) Determining a lane change recommendation as a navigation instruction depending on the lane-specific calculated average signal qualities (step S3).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that if the calculated average signal quality for at least the first predeterminable distance (L) of another lane (12c) is better than that of the lane (12b) currently being traveled, a recommendation to change lanes to the other lane (12c) is issued or a lane change to the other lane (12c) is carried out autonomously or semi-autonomously.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that step b) is further carried out for at least a second predeterminable route, the second predeterminable route following the first predeterminable route (L), wherein in step c) the lane change recommendation depends on the lane-specific calculated signal qualities of at least the first and second distances are determined.

Procedure according to Claim 3 , characterized in that only if the calculated average signal quality for at least the first and the second predeterminable route of another lane (12c) is better than that of the lane (12b) currently being traveled, a recommendation to change lanes to the other lane (12c ) is issued or a lane change to the other lane (12c) is carried out autonomously or semi-autonomously.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the respective predeterminable route (L) is varied depending on a vehicle speed and/or a traffic density.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in step a) the signal quality of the radio communication network is measured.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in step a) the signal quality of the radio communication network is predicted depending on at least one parameter influencing the signal quality on the respective predeterminable route (L) of the route lying in front of the vehicle (10).

Procedure according to Claim 7 , characterized in that the signal quality is predicted depending on at least one of the following parameters: - development and / or trees and / or terrain profile along a predeterminable route (L) of the route in front of the vehicle (10); - Position of at least one activated or to be activated radio communication device within the vehicle (10); - Type and relative speed of at least one means of transport in the vicinity of the vehicle (10).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in step a) the signal quality for different antennas arranged in the vehicle (10) is determined, in step b) averaged signal qualities are calculated for the different antennas, in step c). Lane change recommendation is determined depending on the average signal qualities calculated for the different antennas.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that step b) is further carried out for at least two sub-lanes of the respective lane (12a; 12b; 12c), which have a smaller width than the lane (12a, 12b, 12c) and in the longitudinal direction of the lane (12a; 12b; 12c), whereby a sub-lane change recommendation is determined depending on the average signal qualities calculated specifically for the sub-lane.

Procedure according to Claim 10 , characterized in that before the sub-lane-specific calculation of the signal quality, it is checked whether the width (B) of the lane (12a; 12b; 12c) exceeds the vehicle width by a predeterminable value, and the sub-lane-specific calculation is only carried out if the test result is positive.

Procedure according to one of the Claims 10 or 11 , characterized in that the lane (12a; 12b; 12c) has a left and a right edge area in the longitudinal direction, a first sub-strip comprising the left edge area and a second sub-strip comprising the right edge area.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that before step a) a starting location and a destination location are determined for a trip, the signal quality of a radio communication network being determined before the start at the starting location for different routes between the starting location and the destination location, wherein a navigation system of the Vehicle (10) is designed to prioritize the route for which a best averaged signal quality was determined according to predeterminable assessment criteria, a route having at least sections of one or more lanes (12a, 12b, 12c) running in a direction of travel.

System for determining navigation instructions for a vehicle (10) that travels along a route with at least partially several lanes (12a, 12b, 12c) running in one direction of travel, comprising: - a signal quality determination device (24) which is designed to determine a signal quality of a radio communication network in an environment of the vehicle (10); as well as - a calculation device (25) coupled to the signal quality determination device (24), which is designed to calculate an average signal quality for a lane-specific manner from the determined signal quality, which is determined by the lane width (B) of the respective lane (12a; 12b; 12c) and at least a first predeterminable route (L) of the route in front of the vehicle (10) on the respective lane (12a; 12b; 12c), - The calculation device (25) is further designed to determine a lane change recommendation as a navigation instruction depending on the average signal qualities calculated specifically for the lane.