DE10356459A1

DE10356459A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Navigieren eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10356459A1
Application number: DE2003156459
Authority: DE
Inventors: Heiko Bald
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2023-12-04
Also published as: DE10356459B4

Abstract

Bei einem Verfahren zum Navigieren eines Kraftfahrzeuges mit einem Navigationssystem und einem Sensor zur Erfassung einer Messgröße eines Fahrzeugzustandes schlägt das Navigationssystem einem Nutzer des Kraftfahrzeuges eine Fahrtroute vor. Um das Kraftfahrzeug so wirtschaftlich und verschleißarm wie möglich zu betreiben, wird ein Sensorsignal eines Fahrzeugzustandes, der Einfluss auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges hat, bei der Erstellung des Vorschlags des Navigationssystems berücksichtigt. Des Weiteren wird eine entsprechende Vorrichtung vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Navigieren eines Kraftfahrzeuges mit einem Navigationssystem und einem Sensor zur Erfassung einer Messgröße eines Fahrzeugzustandes, wobei das Navigationssystem einem Nutzer des Kraftfahrzeuges eine Fahrtroute vorschlägt, und auf eine entsprechende Vorrichtung.

Aus der Praxis ist es bekannt, dass Navigationssysteme in Kraftfahrzeugen eingebaut sind, die dem Nutzer des Kraftfahrzeuges eine oder mehrere Fahrtrouten vom Ausgangspunkt eines Fahrtantritts zu einem vom Nutzer in das Navigationssystem eingegebenen Fahrtziel vorschlagen. Dies kann akustisch und/oder über eine Displayanzeige erfolgen. In dem Navigationssystem sind Pläne der für den Straßenverkehr zugelassenen Straßen gespeichert und es werden die Signale des GPS-Systems verwendet, um eine Fahrtroute vom mit einem GPS-Empfänger ermittelten Ausgangspunkt zu einem vom Nutzer in das System eingegebenen Fahrtziel zu berechnen. Ist das Passieren einer vorgeschlagenen Straße nicht möglich, z. B. wegen einer kurzfristig eingerichteten Baustelle, wird dies in das Navigationssystem eingegeben bzw. wird es von diesem durch das Abweichen von der vorgeschlagenen Fahrtroute registriert und eine alternative Fahrtroute berechnet. Dabei können auch aktuelle Verkehrsinformationen des Verkehrsfunks, z. B. über Staubildungen bei der Berechnung der Fahrtroute, mit berücksichtigt werden. Üblicherweise können in das Navi gationssystem auch feststehende Fahrzeugparameter, wie u. a. die erreichbare Höchstgeschwindigkeit, eingegeben werden, um z. B. eine möglichst schnell zurückzulegende Fahrtroute zu berechnen. Es ist auch möglich, bestimmte Straßenarten, wie Autobahnen, von der Routenwahl auszuschließen, wenn dies vom Nutzer gewünscht ist.

Die DE 100 52 787 A1 offenbart ein System zur Fahrwerksabstimmung für Fahrzeuge, bei dem mit einem Navigationssystem die aktuelle Position des Fahrzeuges auf einer Straße ermittelt wird. In dem System sind Informationen über den Straßenzustand der gerade befahrenen Straße abgespeichert, beispielsweise eine ebene asphaltierte Strecke oder eine Schotterpiste. In Abhängigkeit des Straßenzustandes wird das Fahrwerk des Fahrzeuges härter oder weicher abgestimmt, um derart den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit zu erhöhen.

Die DE 101 29 149 A1 beschreibt ein Verfahren zur Optimierung der Kraftübertragung eines Motors auf die Antriebsräder eines Fahrzeuges. Zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs wird die aktuelle Fahrzeugposition erfasst und mit Hilfe von Daten über die vorausliegenden Straßenverhältnisse ein Motor und/oder ein Getriebe des Fahrzeuges derart angesteuert, dass der Kraftstoffverbrauch verringert wird.

Aus der DE 100 09 723 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges bekannt, bei dem ein Navigationssystem über einen Sensor eine Restkraftstoffmenge bei der Berechnung einer Fahrtroute berücksichtigt. Wird eine Mindestmenge unterschritten, so wird eine Route zur nächstgelegenen Tankstelle vorgeschlagen.

Als nachteilig bei den bekannten Navigationssystemen hat sich erwiesen, dass nur externe Parameter bei der Berechnung einer Fahrtroute verwendet werden, wie z. B. die Verkehrs- oder Straßenverhältnisse. Zwar kann auch der Tank inhalt zur Ausarbeitung eines Vorschlags für die Fahrtroute herangezogen werden, doch werden hierbei keine fahrzeugespezifischen und sich im Betrieb laufend verändernden Einflüsse berücksichtigt, so dass von einem Navigationssystem auch Fahrtrouten vorgeschlagen werden können, die zu einem für das Kraftfahrzeug ungünstigen Betrieb führen. Die im Kraftstofftank vorhandene Kraftstoffmenge hat keinen unmittelbaren Einfluss auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Navigieren eines Fahrzeuges sowie eine entsprechende Vorrichtung der einganngs genannten Art anzugeben, das bzw. die es ermöglicht, das Fahrzeug so wirtschaftlich und verschleißarm wie möglich zu betreiben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Sensorsignal eines Fahrzeugzustandes, der Einfluss auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges hat, bei der Erstellung des Vorschlags des Navigationssystems berücksichtigt wird. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist hierzu einen Sensor auf, mit dem eine Messgröße eines Fahrzeugzustandes erfassbar ist, der Einfluss auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges hat, und eine Bewertungseinrichtung, die aus möglichen Fahrtrouten die für den erfassten Fahrzeugzustand bevorzugte auswählt.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass sich das Fahrverhalten bzw. der Fahrzustand eines Kraftfahrzeuges während des laufenden Betriebs ständig ändert. Beispielsweise ändert sich das Fahrverhalten während einer Warmlaufphase des Motors gegenüber dem späteren Normalbetrieb. Somit ist das Befahren einer Autobahn mit hoher Geschwindigkeit am Anfang einer Fahrt während des Warmlaufens unerwünscht. Ebenso muss ein Katalysator langsam auf Betriebstemperatur aufgewärmt werden, um seine volle Wirkung entfalten zu können, so dass hier eine Fahrt mit vielen kurzen Beschleunigungen, wie im Stadtverkehr, unerwünscht ist. Derar tige den Fahrzustand und die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeuges unmittelbar beeinflussende Faktoren können mit einem Sensor, z. B. einem Temperatursensor am Motor, erfasst und dem Navigationssystem zugeleitet werden.

In dem Navigationssystem ist eine zusätzliche Bewertungseinrichtung vorgesehen, die mehrere vom Navigationssystem ermittelte mögliche Fahrtrouten vom aktuellen Standpunkt zu einem gewünschten Zielpunkt bewertet. Dabei wird die Bewertung derart vorgenommen, dass die Messgröße des Sensors berücksichtigt und diejenige Fahrtroute ausgewählt und dem Nutzer des Kraftfahrzeuges vorgeschlagen wird, die einen möglichst wirtschaftlichen und vorteilhaften Betrieb des Kraftfahrzeuges ermöglicht. Die Ausgestaltung dieser zusätzlichen Bewertungseinrichtung kann hard- und/oder softwaremäßig in dem Navigationssystem implementiert sein.

Die Bewertung erfolgt derart, dass das Messsignal des Sensors, mit dem eine den Fahrzustand unmittelbar beeinflussende und sich ändernde Messgröße erfassbar ist, dem Navigationssystem zugeleitet wird. Dorrt wird von der Bewertungseinrichtung jede der mehreren möglichen Fahrtrouten daraufhin überprüft, ob das Befahren dieser Fahrtroute unter Zugrundelegung des Sensorsignals einen wirtschaftlich günstigen bzw. für das Kraftfahrzeug vorteilhaften und für den Nutzer komfortablen Betrieb ermöglicht.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass dem Nutzer des Kraftfahrzeuges bzw. des Navigationssystems ein neues Leistungsmerkmal angeboten werden kann, mit dem eine Herbeiführung von Defekten des Kraftfahrzeuges durch Befahren einer ungünstigen aber dennoch möglichen Fahrtroute vermeidbar ist. Die Fahrsicherheit ist somit verbessert und eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und des Abgasausstoßes möglich. Durch den Vorschlag einer bestmöglichen Route wird auch der Fahrkomfort erhöht.

Zweckmäßigerweise ist das Sensorsignal ein Signal, das die Anhängelast an das Kraftfahrzeug und/oder dessen Gesamtgewicht bzw. dessen jeweilige Zuladung erfasst. Es ist bekannt, dass ein Kraftfahrzeug mit einem angehängten Anhänger ein völlig anderes Fahrverhalten hat als ohne Anhänger. Z. B. können nur noch geringere Steigungen überwunden werden bzw. keine engen Kurven mehr gefahren werden. Das Vorhandensein eines Anhängers kann mit einem an sich bekannten Sensor an einer Anhängerkupplung des Kraftfahrzeuges erfasst werden, das Gewicht des Anhängers bzw. die Größe einer Zuladung oder des Gesamtgewichts kann u. a. über das geänderte Beschleunigungs- und Bremsverhalten des Kraftfahrzeuges erfasst werden oder über Sensoren an der Aufhängung und den Stoßdämpfern des Kraftfahrzeuges. Diese Signale werden der Bewertungseinrichtung zugeleitet, die sie bei der Berechnung der Routenvorschläge berücksichtigt. So sollen bei Vorhandensein eines Anhängers keine Fahrtrouten mit engen Kehren oder Bergstrecken vorgeschlagen werden, die zu einer übermäßigen Belastung für den Motor oder die Bremsen führen könnten oder die mehrmaliges Rangieren des Kraftfahrzeuges mit dem Anhänger in engen Kehren erfordern.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Sensorsignal zur Ermittlung der günstigsten Fahrtroute verwendet, das einen Zustand des Motors erfasst. Dies kann unter anderem dessen Temperatur, der Kraftstoffverbrauch oder ein anstehender Wartungsintervall sein. Beispielsweise wird bei einem heißen Motor und bei mit einem weiteren Sensor erfassbaren hohen Außentemperaturen eine Fahrtroute auf der viel stop-and-go-Verkehr zu erwarten ist, also im Stadtverkehr, vermieden, da hierbei eine ausreichende Kühlung nicht gewährleistet ist und der Motor überhitzen kann. Ebenso kann eine Fahrtroute ausgewählt werden, die an den aktuellen Kraftstoffverbrauch angepasst ist, um stets für den nächsten zurückzulegenden Abschnitt eine in wirtschaftlich günstiger Weise zu befahrende Strecke dem Nutzer vorzuschlagen.

Bevorzugt wird ein Sensorsignal eines Zustandes des Abgassystems des Motors erfasst, da unterschiedliche Fahrzustände des Kraftfahrzeuges den normalen Betrieb des Abgassystems beeinflussen. Insbesondere ist es zweckmäßig, dass ein Sensorsignal eines Dieselpartikel-Filters an die Bewertungseinrichtung des Navigationssystems geleitet wird. Es ist bekannt, dass Dieselpartikel-Filter erst bei Erreichen einer Mindestbetriebstemperatur die in ihnen aus den Abgasen eines Dieselmotors ausgefilterten Rußpartikel "verbrennen" können. Unterhalb dieser Temperatur werden die Rußpartikel lediglich ausgefiltert und sammeln sich im Filter an, wodurch sich dieser unter ungünstigen Fahrtbedingungen, wenn die Mindesttemperatur nicht oder nur langsam erreicht wird, mit der Zeit zusetzen und seine Wirkung verlieren kann. Mit einem Sensor ist der Füllstand des Dieselpartikel-Filters und gegebenenfalls dessen Temperatur erfassbar. Von der Bewertungseinrichtung wird dann bei einem voller werdenden Filter eine Strecke berechnet und dem Nutzer vorgeschlagen, bei der die Mindesttemperatur zum Verbrennen der Partikel möglichst schnell erreicht wird, z. B. ein schnell zu befahrender Autobahnabschnitt, um derart den Filter "freizubrennen", damit er weiterhin seine Wirkung entfalten kann. Dies wäre z. B. im Stadtverkehr nicht möglich, so dass eine solche Fahrtroute von der Bewertungseinrichtung ausgeschlossen wird.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird von der Bewertungseinrichtung diejenige Fahrtroute vorgeschlagen, die den wirtschaftlich günstigsten Betrieb des Kraftfahrzeuges ermöglicht, d. h. dass sowohl der Kraftstoffverbrauch so gering wie möglich sein soll als auch ausgehend von dem oder den Sensorsignalen der allgemeine Verschleiß des Kraftfahrzeuges so gering wie möglich gehalten wird. Des Weiteren wird nur diejenige Fahrtroute dem Nutzer vorgeschlagen, die den Normalbetrieb des Kraftfahrzeuges ermöglicht, ohne zu große Belastungen entstehen zu lassen.

In bevorzugter Weise werden der Bewertungseinrichtung die Signale mehrerer Sensoren zugeleitet und der Bewertung, welche der mehreren möglichen Fahrtrouten die vorteilhafteste ist, zugrundegelegt. Dabei kann auch eine Gewichtung der einzelnen erfassten Messgrößen vorgenommen werden, z. B. in der Art, dass der aktuelle Kraftstoffverbrauch bei der Auswahl mehr berücksichtigt wird als die Motortemperatur.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Navigationssystem eine Ausgabeeinheit auf, mit der das Navigationssystem bzw. die Bewertungseinrichtung den Grund für die Auswahl der vorgeschlagenen Fahrtroute dem Nutzer des Kraftfahrzeuges mitteilen kann, so dass dieser über alle Umstände, die zum sicheren Führen des Kraftfahrzeuges von Belang sind, umfassend informiert ist. Dies kann u. a. eine akustische Ausgabeeinheit sein, die über einen Lautsprecher eine Sprachmitteilung ausgibt, z. B. "Dieselpartikel-Filter voll, Autobahnfahrt notwendig". Ebenso kann eine optische Ausgabeeinheit in Form eines Displays, auf dem eine schriftliche Information angezeigt wird oder eine entsprechende Warnlampe aufleuchtet, vorgesehen sein.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der vorliegenden Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.

Claims

Verfahren zum Navigieren eines Kraftfahrzeuges mit einem Navigationssystem und einem Sensor zur Erfassung einer Messgröße eines Fahrzeugzustandes, wobei das Navigationssystem einem Nutzer des Kraftfahrzeuges eine Fahrtroute vorschlägt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensorsignal eines Fahrzeugzustandes, der Einfluss auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges hat, bei der Erstellung des Vorschlags des Navigationssystems berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsignal die Zuladung und/oder das Gesamtgewicht und/oder eine Anhängelast des Kraftfahrzeuges erfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsignal einen Zustand des Motors des Kraftfahrzeuges erfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsignal einen Zustand des Abgassystems des Motors des Kraftfahrzeuges erfasst, insbesondere eines Dieselpartikel-Filters.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrtroute vorgeschlagen wird, die eine wirtschaftliche und verschleißarme Fahrweise hinsichtlich des berücksichtigten Sensorsignals ermöglicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sensorsignale verwendet werden.
Vorrichtung zum Navigieren eines Kraftfahrzeuges mit einem Navigationssystem und einem Sensor zur Erfassung einer Messgröße eines Fahrzeugzustandes, wobei das Navigationssystem einem Nutzer des Kraftfahrzeuges eine Fahrtroute vorschlägt, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Sensor eine Messgröße eines Fahrzeugzustandes erfassbar ist, der Einfluss auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges hat, und eine Bewertungseinrichtung vorgesehen ist, die aus möglichen Fahrtrouten die für den erfassten Fahrzeugzustand bevorzugte auswählt.
Vorrichtung nach Anspruche 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgabeeinheit an dem Navigationssystem vorhanden ist.