EP3983758A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer route für ein fahrzeug - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer route für ein fahrzeug

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Publication number
EP3983758A1
EP3983758A1 EP20710104.9A EP20710104A EP3983758A1 EP 3983758 A1 EP3983758 A1 EP 3983758A1 EP 20710104 A EP20710104 A EP 20710104A EP 3983758 A1 EP3983758 A1 EP 3983758A1
Authority
EP
European Patent Office
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route
route section
value
road
vehicle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20710104.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Henrik STEGMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP3983758A1 publication Critical patent/EP3983758A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3461—Preferred or disfavoured areas, e.g. dangerous zones, toll or emission zones, intersections, manoeuvre types, segments such as motorways, toll roads, ferries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G01C21/30—Map- or contour-matching
    • G01C21/32—Structuring or formatting of map data
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3484—Personalized, e.g. from learned user behaviour or user-defined profiles

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for determining a route for a vehicle.
  • Navigation systems for road applications calculate their route based on road layout and, if necessary, traffic information.
  • the present invention provides an improved method and an improved device for determining a route for a vehicle according to the main claims.
  • Advantageous refinements result from the subclaims and the following description.
  • the quality or constitution of road conditions and thus the comfort for the driver can advantageously be taken into account.
  • a status value assigned to the route section and a default value assigned to the route are taken into account.
  • the state value represents a road state of the route section and the default value represents a road quality which is preferred for the route and which is independent of a road category.
  • the method can be part of a navigation method in which a route leading to an end point is determined on the basis of a starting point. For this purpose, different route sections lying between the starting point and the end point can be viewed and selected taking into account predefined selection criteria and used in the route.
  • a route segment can be an edge running between two nodes or as a vector in a digital map be saved.
  • the route between the starting point and the end point can be composed of a route section or a plurality of route sections.
  • a route criterion can relate to a distance or a travel time, for example. To determine the route, it is possible to fall back on determination methods known in connection with navigation applications. According to the present approach, road quality is taken into account as a route criterion.
  • the lane quality is better, the fewer lane excitations act on the vehicle when driving on a lane comprised by the route section.
  • a road excitation is caused, for example, by driving over a bump or a pothole and can lead to an acceleration of the vehicle in the direction of its vertical axis.
  • the road quality preferred for driving on the route can be specified using the default value.
  • At least one status value can be assigned to each route section, which can characterize the roadway condition of the route section with regard to roadway stimuli likely to act on the vehicle when driving on the route section.
  • two possible alternative route sections can be selected whose state value indicates a roadway condition that corresponds to or comes closest to the preferred roadway quality indicated by the default value.
  • a route section corresponding to a further route criterion can first be searched for and then a check can be made to determine whether the route section meets the preferred road quality.
  • an alternative route section can be searched for and checked.
  • Known comparison or selection processes can be used.
  • the status value and the default value can be taken into account by comparing the status value with the default value.
  • the status value and the default value can have matching formats.
  • the status value can indicate a good road access Show status when the status value is set to a first value.
  • the default value can indicate a good, preferred road quality if the default value is set to the first value.
  • the status value can indicate a poor road condition when the condition value is set to a second value and the default value can indicate a poor preferred road quality when the default value is set to the second value. In this way, it is very easy and quick to check whether a potential route section between the starting point and the end point meets or does not meet the preferred roadway quality.
  • the route section can be selected from a set of route sections.
  • the set can comprise a first route section and at least one second route section that is alternative to the first route section.
  • a first status value can be assigned to the first route section, which represents a road condition of the first route section
  • a second status value can be assigned to the second route section, which represents a road status of the second route section.
  • the first status value, the second status value and the default value can be taken into account by comparing the first status value, the second status value and the default value.
  • the first route section and the second route section can have a common start node and a common end node.
  • the first route section and the second route section can run completely differently or run partially overlapping. In this way, the route sections that are available can be selected from a number of the best in terms of the preferred road quality.
  • the first route section can be selected as the route section if the road condition represented by the first condition value is closer to the road quality represented by the default value than the road condition represented by the second condition value.
  • the second route section can be selected as the route section if the road condition represented by the second condition value corresponds to that of the The road quality represented by the default value is closer than the road state represented by the first state value.
  • a suitable comparison rule can be used to compare the status values with the default value representing the preferred road quality.
  • At least one other route criterion can be included. As a result, it can be ensured, for example, that the selection of the route section which is optimal with regard to the preferred road quality does not lead to an unacceptable disregard of the further route criterion. In this way, for example, an unacceptable increase in driving time or driving distance can be avoided.
  • a length of the first route section and a length of the second route section can be taken into account.
  • a less optimal route section can be selected if the optimal route section is considerably longer than the less optimal route section.
  • a suitable threshold value can be specified which relates, for example, to a ratio of the lengths of the route sections.
  • a corresponding procedure can also be applied with regard to the travel time.
  • the route section and the status value can be read out from a storage device via a wireless interface.
  • the storage device can be arranged externally to the vehicle and implemented, for example, as a so-called cloud.
  • the route segment and the status value can represent data which are part of a digital map which is stored in the storage device. In that the digital data is stored in a central storage device, current data can always be accessed.
  • the storage device can be arranged in the vehicle. In this case, a permanent radio connection is not required.
  • the default value can be read in via an input device, for example in the form of a human-machine interface.
  • the default can be assessed by an occupant of the vehicle via the input input device can be entered. In this way, the preferences of different occupants or temporarily changing preferences of an occupant of the vehicle can be taken into account.
  • the state value can be determined using sensor data which represent data detected by sensors on a chassis of a vehicle. By means of sensors arranged on a vehicle, road stimuli acting on the vehicle can be detected. Advantageously, for this purpose, use can be made of sensors that are typically installed in a vehicle anyway.
  • the status value can be assigned to the route section using position data which represent data determined by a position determination device of the vehicle. Such a position determination device is designed, for example, to determine the position data with the aid of a satellite.
  • the sensor data can thus be assigned exactly to one route section. A direction of travel can also be noted.
  • a state value assigned to a route section can be determined by a suitable combination of sensor data recorded with respect to the route section. For example, detected roadway excitations can be averaged, or a maximum recorded roadway excitation can be used to determine the status value.
  • a corresponding device for determining a route for a vehicle has a selection device which is designed to take into account a status value assigned to the route section and a default value assigned to the route when selecting a route section of the route, the status value being a road condition of the route section and the default value represent a road quality preferred for the route and independent of a road category.
  • a device can be an electrical device that processes electrical signals, for example sensor signals, and outputs control signals as a function thereof.
  • the device may have one or more suitable interfaces that can be designed in terms of hardware and / or software.
  • the interfaces can, for example, be part of an integrated circuit in which functions of the device are implemented.
  • the interfaces can also be separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interface can be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to their software modules.
  • Also of advantage is a computer program product with program code that can be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above when the program is on a computer or a device.
  • a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk or an optical memory
  • Fig. 1 is a schematic representation of a route according to anwhosbei game
  • FIG. 2 shows a device for determining a route for a vehicle according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a method for determining a route for a vehicle according to an exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows an application scenario for a method for determining a route for a vehicle according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a route 100 according to an exemplary embodiment.
  • the route 100 leads from a starting point 102 to an end point 104.
  • Route section 1 10 or a second route section 1 12 can be selected.
  • the first route section 110 is assigned a first status value which represents a roadway status of the first route section 110.
  • the second route section 1 12 is assigned a second status value which represents a Fahrbahnzu status of the second route section 1 12.
  • the first state value indicates that there are many bumps on the first route section 110 which, when a vehicle is traveling on the first route section 110, lead to large roadway excitations acting on the vehicle.
  • the second status value shows, for example, that there are few bumps on the second route section 1 12, which when the vehicle drives on the second route section 1 12, compared to the first route section 1 10, lead to low road excitations acting on the vehicle .
  • a default value is specified for route 100, which represents a road quality preferred for route 100.
  • the road quality is independent of a road category. This is advantageous because, for example, a very well laid out unpaved road can have a roadway stimuli acting on a vehicle of better roadway quality than an asphalt road in need of repair.
  • the second route section 112 is selected between the first node 106 and the second node 108, since the state value assigned to the second route section 112 indicates a better road condition than that of the first Route section 1 10 assigned state value.
  • the first route section 1 10 and the second route section 1 12 are approximately the same length, so that by selecting the two- th route section 112 no disadvantage relating to the route arises.
  • the first route section 110 is used instead of the second despite the poor road condition Route section 1 12 selected.
  • the first route section 110 is also selected instead of the second route section 112 if the second route section 112 requires a considerably longer travel time than the first route section 110.
  • the first route section 110 can be selected if a ratio between a travel time assumed for the second route section 112 and a travel time assumed for the first route section 110 exceeds a predetermined threshold value with regard to the travel time.
  • Fig. 2 shows a device 200 for determining a route for a vehicle according to an embodiment.
  • the device 200 can be used, for example, to determine the route described with reference to FIG. 1.
  • the device 200 has a selection device 220.
  • the selection device 220 is designed to select at least one route section 222 for the route.
  • the selection device 220 is designed to read the route section 222 together with a status value 224 assigned to the route section 222 from a digital map, which is stored in a storage device 226, for example.
  • an interface between the selection device 220 and the storage device 226 is wireless or wired.
  • the selection device 220 can be arranged, for example, in a vehicle and the storage device 226 external to the vehicle, for example in a cloud.
  • the selection device 220 is designed to take into account a default value 228 assigned to the route when selecting the route section 222.
  • the selection device 220 is designed to read in the default value 228 via an input device 230 which can be operated, for example, by an occupant of a vehicle.
  • the state value 224 and the default value 228 can be values as they are described with reference to FIG. 1.
  • the driver of a vehicle has the option of selecting an operating mode that also takes into account the quality of the road condition when calculating the route and thus prefers a possibly marginally longer route with better road conditions to a shorter route with poor road conditions.
  • the default value 228 is set to a value corresponding to the operating mode and taken into account when selecting the route sections for the route. The comfort for the driver is consequently increased and the loads acting on the vehicle due to the road excitation are reduced.
  • the selection device 220 is also designed to read in route specifications 232 defining a starting point and an end point of the route via an interface to the input device 230.
  • the selection device 220 is designed to use the route specifications 232 to read out potential route sections, such as the route section 222, from the storage device 226 and to use them of the default value 228 to be checked for suitability for use for the route.
  • the selection device 220 is designed, for example, to compare the status values assigned to the potential route sections with the default value 228. A suitable comparison rule can be used here.
  • the status values can be compared individually with the default value 228 in order to limit the number of potential route sections.
  • the selection device 220 is designed in order to read out route sections that exclusively or preferably meet the default value 228 from the memory device 226.
  • the device 200 is designed to output route data 234 defining the route.
  • the route data 234 define, for example, nodes lying on the route and edges connecting the nodes in the form of route sections, as is described with reference to FIG. 1. If the route section 222 meets the default value 228, the route data 234 can include data defining the route section 222, for example.
  • the selection device 220 is designed to carry out a comparison between the status value 224 and the default value 228 when the route section 222 is selected.
  • the route section 222 is selected for the route if a comparison result shows that the status value 224 assigned to the route section 222 corresponds to the default value 228. If the status value 224 does not correspond to the default value 228, in particular if the status value 224 indicates a road condition that is worse than the preferred road quality, the route section 222 can still be selected if no suitable alternative route section is available.
  • the selection device 220 is also designed to check the suitability of the route section 222 with regard to at least one further route criterion 236.
  • the further route criterion 236 defines, for example, that a distance of the route or a travel time of the route should be minimal.
  • the selection device is 220 designed to read in the route criterion 236 via the interface to the input device 230. The further route criterion 236 can thus also be specified by an occupant of the vehicle.
  • the input device 230 is an interface to an assistance system of the vehicle, so that the default value 228, the route data 234 and / or the route criterion 236 can be automatically provided to the selection device 220.
  • the device 200 optionally comprises a transmission device 240 which is designed to transmit sensor data representing roadway stimuli together with position data to the storage device 226.
  • the position data represent a position of the vehicle at which the sensor data were recorded.
  • the sensor data and the position data can be transmitted in the form of road condition data 242.
  • the storage device 226 is designed, for example, to create or update the state value of a stored route section to which the position data apply using the roadway state data 242.
  • the device 200 further comprises one or more suitable detection devices for detecting the roadway stimuli acting on the vehicle and / or the position data.
  • a detection device for detecting a road surface excitation can be, for example, a chassis sensor that can detect, for example, an acceleration or a movement of a vehicle part.
  • the selection device 220 and the transmission device 240 are arranged in one and the same vehicle and the storage device 226 is arranged external to the vehicle.
  • the selection device 220 and the transmission device 240 can be arranged in different vehicles, so that the vehicle having the transmission device 240 is used, for example, for providing and updating the data stored in the storage device 226 and that the selection Vehicle having selection device 220 can use the data stored in memory device 226 for route determination.
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a method for determining a route for a vehicle according to an exemplary embodiment.
  • the method can for example be carried out using devices of the device described with reference to FIG.
  • the method comprises a step 301 in which a route section of the route is selected using a status value assigned to the route section and a default value assigned to the route.
  • the status value and the default value are values as already described with reference to the previous figures.
  • a comparison between the status value and the default value is carried out in a step 303, and the selection in step 301 is carried out using a comparison result of the comparison carried out in step 303.
  • the status values of a set of potential route sections can be compared with the default value, and the comparison result resulting therefrom can be used in step 303 to select the most suitable route section from the set of potential route sections.
  • the state value (s) are read in in an optional step 305 together with the corresponding route section (s).
  • a status value and a route section can be map data stored in a digital map.
  • the default value is read in in an optional step 307, for example via a man-machine interface.
  • a further route criterion is read in in a step 309, which, in addition to the default value, represents a further preference for selecting a route section.
  • the further route criterion can thus also be taken into account in step 301 when selecting the route section and / or in step 303.
  • a weighting ratio with which the default value and the further route criterion flow into the selection of the route section can be predefined, or it can be predefined by a user together with the default value and the route criterion.
  • a state value is determined using sensor data which represent data detected by sensors on a chassis of a vehicle.
  • the state value determined in step 31 1 is assigned to a route section using position data. Since the position data represent data determined by a position determination device of the vehicle. The route section and the status value can then be read in in step 305.
  • steps 301, 303, 305 can be repeatedly carried out several times during the determination of a route in order to select a plurality of route sections which are combined to form the route.
  • FIG. 4 shows an application scenario for a method for determining a route according to an exemplary embodiment. In this case, a method can be carried out as described with reference to FIG. 3.
  • a vehicle 400 is shown on which driving lane stimuli act when driving over a street.
  • the effects of the roadway excitations are purely schematically represented by wheel movements 450, 452 of wheels 554, 556 of the vehicle 400.
  • the lane excitations which can be inferred from a state of the road, are recorded using a suitable sensor system of the vehicle 400.
  • wheel acceleration sensors 458, 460 assigned to the wheels 554, 556 and an inertial sensor 462 arranged on a body of the vehicle are shown by way of example.
  • sensors of a chassis sensor system of a chassis of the vehicle 400 can be used.
  • the vehicle 400 further comprises a position determination device 464 and a transmission device 240.
  • the position determination device 464 is designed to determine a current position of the vehicle 400 and to provide it to the transmission device 240.
  • the transmission device 240 is designed to transmit road condition data 242 to a storage device 226, which can be implemented in a cloud, for example.
  • the road condition data 242 include from the position determination Position data provided by the sensor 464 and sensor data provided by the sensors 458, 460, 462.
  • the road condition data 242 represent data on the road condition.
  • the vehicle 400 comprises a collecting device 466 which is designed to collect the sensor data provided by the sensors 458, 460, 462 and in collected form, according to one embodiment in an already combined form, to be provided to the transmission device 240 for transmission in the form of the road condition data 242.
  • the collecting device 466 is designed to collect data from the roadway excitations acting on the vehicle 400.
  • the memory device 226 is designed to use the road condition data 242 to create or update a digital map.
  • the storage device 226 is designed to update a state value of a route section which maps the road on which the vehicle 400 is currently traveling, using the roadway state data 242.
  • the storage device 226 can include suitable logic.
  • the storage device 226, for example in the form of a data cloud, is designed to store all information collected from vehicles 400 on the road conditions of the road networks.
  • the storage device 226 is designed to provide or use stored route segments together with the state values assigned to the route segments in order to determine a route for the vehicle 400 or a further vehicle 470.
  • the stored data can be provided to vehicle fleets for consideration in an optimal and, in particular, comfort-related route guidance in the navigation system.
  • a road 472 with three lanes is shown, on which a plurality of vehicles drive, among which the further vehicle 470 is also located.
  • the further vehicle 470 uses the data stored in the storage device 226 to determine a route.
  • the further vehicle 470 has a selection device 220, as is described for example with reference to FIG. 2.
  • the selection device 220 is designed to receive, for example, a route section 222 and a status value 224 assigned to the route section 222 from the storage device 226 and to use the route to be traveled by the further vehicle 470.
  • the approach described enables roadway conditions to be taken into account in the route calculation by the vehicle navigation system, for example of the further vehicle 470.
  • the data required for this are recorded and evaluated by the collecting device 466 in the form of a chassis controller, sensors.
  • the road stimuli from all relevant sensors in the chassis are recorded and evaluated.
  • these are bundled in a defined format including a current position of the vehicle, for example a GPS position, and continuously uploaded in real time via mobile data communication to the storage device 226, for example in the form of a special data cloud.
  • the storage device 226 stores the information collected from a multiplicity of vehicles 400 of this type, which are connected to the storage device 226, and uses this to generate a digital road map with the associated roadway conditions.
  • This data is then in turn made available to the respective vehicles 470 via the mobile data communication, so that the integrated navigation system of this vehicle 470 can take this information into account and / or utilize it when routing or selecting the route.
  • the digital road map with the roadway conditions is also made available to other institutions, for example road maintenance depots, in order to be able to evaluate the need for renewal and / or renovation of roads directly and in real time, for example.
  • Road checks by the road maintenance authorities can thus be dispensed with.
  • the memory device 226 has a suitable interface that enables such an institution to access the data stored in the storage device 226.
  • the storage device 226 is designed to transmit changes relating to a route section directly to such an institution via such an interface.
  • the described approach is based on the one hand on existing chassis sensors and on the other hand enables the processing and consideration of information obtained therewith for other purposes.
  • a chassis controller can be used with which information recorded by sensors on the chassis, which can provide information about the condition of the roadway, can be evaluated and also communicated.
  • Such a landing gear controller can thus include, for example, the functionality of the collecting device shown in FIG. 4 and possibly also the functionality of the transmission device 464.
  • the collected data is used, for example, by a navigation system to calculate a route based on road layout and traffic information and also based on the quality of the road.
  • information about the road quality can also flow into the route calculation in order to increase the comfort for the occupants and to reduce the stress on the chassis.
  • all of the lane information recorded by sensors is evaluated by the chassis controller and uploaded in a defined format, for example including GPS information, to the storage device 226, for example in the form of a data cloud.
  • the information from many vehicles 400 is stored there in order to generate a digital road map with associated roadway conditions therefrom. This information can then be used for route calculations via mobile data communication.
  • the information can also be made available to road maintenance depots, for example with a view to carrying out a road renewal. If an exemplary embodiment comprises a “and / or” link between a first feature and a second feature, this can be read in such a way that the exemplary embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and, according to a further embodiment, either only that has the first feature or only the second feature.
  • Step of reading in a status value and a route section Step of reading in a default value
  • Position determination device further vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen einer Route (100) für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das bei einer Auswahl eines Routenabschnitts (110, 112) der Route (100) ein dem Routenabschnitt (110, 112) zugeordneter Zustandswert und ein der Route (100) zugeordneter Vorgabewert berücksichtigt werden, wobei der Zustandswert einen Fahrbahnzustand des Routenabschnitts (110, 112) und der Vorgabewert eine für die Route (100) bevorzugte und von einer Straßenkategorie unabhängigen Fahrbahnqualität repräsentieren.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug.
Navigationssysteme für Straßenanwendungen berechnen ihre Route auf Basis von Straßenführung und gegebenenfalls Verkehrsinformationen.
Die DE 10 2017 203 331 A1 befasst sich mit der Einstellung der Dämpfer eines Fahrzeugs abhängig von Ortsinformationen.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug ge mäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Un teransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Vorteilhafterweise kann bei der Bestimmung einer Route die Qualität bzw. Beschaf fenheit von Straßenzuständen und somit der Komfort für den Fahrer berücksichtigt werden.
Bei einem Verfahren zum Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug wird bei einer Auswahl eines Routenabschnitts der Route ein dem Routenabschnitt zugeordneter Zustandswert und ein der Route zugeordneter Vorgabewert berücksichtigt. Dabei repräsentieren der Zustandswert einen Fahrbahnzustand des Routenabschnitts und der Vorgabewert eine für die Route bevorzugte und von einer Straßenkategorie un abhängige Fahrbahnqualität.
Das Verfahren kann Teil eines Navigationsverfahrens sein, bei dem ausgehend von einem Startpunkt eine zu einem Endpunkt führende Route bestimmt wird. Dazu kön nen unterschiedliche zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt liegende Routen abschnitte betrachtet und unter Berücksichtigung vorgegebener Auswahlkriterien ausgewählt und in die Route eingesetzt werden. Ein Routenabschnitt kann als eine zwischen zwei Knoten verlaufende Kante oder als ein Vektor in einer digitalen Karte gespeichert sein. Die zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt liegende Route kann sich dabei aus einem Routenabschnitt oder aus einer Mehrzahl von Routenab schnitten zusammensetzen. Ein Routenkriterium kann sich beispielsweise auf eine Wegstrecke oder eine Fahrzeit beziehen. Zum Bestimmen der Route kann auf im Zusammenhang mit Navigationsanwendungen bekannte Bestimmungsverfahren zu rückgegriffen werden. Gemäß dem vorliegenden Ansatz wird als Routenkriterium eine Fahrbahnqualität berücksichtigt. Dabei handelt es sich um ein von einer Stra ßenkategorie unabhängigen Fahrbahnqualität, die somit unabhängig davon gilt, ob ein Routenabschnitt beispielsweise über eine Autobahn, eine Landstraße oder eine unbefestigte Straße führt. Die Fahrbahnqualität ist umso besser, je weniger Fahr bahnanregungen auf das Fahrzeug beim Befahren einer von dem Routenabschnitt umfassten Fahrbahn einwirken. Eine Fahrbahnanregung wird beispielsweise durch das Überfahren einer Unebenheit oder eines Schlaglochs hervorgerufen und kann zu einer Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung seiner Hochachse führen. Durch den Vorgabewert kann die für das Befahren der Route bevorzugte Fahrbahnqualität vorgegeben werden. Jedem Routenabschnitt kann zumindest ein Zustandswert zu geordnet sein, der den Fahrbahnzustand des Routenabschnitts im Hinblick auf beim Befahren des Routenabschnitts auf das Fahrzeug voraussichtlich einwirkenden Fahrbahnanregungen charakterisieren kann. Je nach verwendeten Bestimmungsver fahren zum Bestimmen der Route kann bei zwei möglichen alternativen Routenab schnitten derjenige ausgewählt werden, dessen Zustandswert einen Fahrbahnzu stand anzeigt, der der durch den Vorgabewert angezeigten bevorzugten Fahrbahn qualität entspricht oder am nächsten kommt. Alternativ kann zunächst ein einem wei teren Routenkriterium entsprechender Routenabschnitt gesucht und anschließend überprüft werden, ob der Routenabschnitt die bevorzugte Fahrbahnqualität erfüllt.
Bei einer Nichterfüllung kann ein alternativer Routenabschnitt gesucht und überprüft werden. Dabei kann auf bekannte Vergleichsverfahren oder Auswahlverfahren zu rückgegriffen werden.
Bei der Auswahl des Routenabschnitts können der Zustandswert und der Vorgabe wert durch einen Vergleich des Zustandswerts mit dem Vorgabewert berücksichtigt werden. Dazu können der Zustandswert und der Vorgabewert übereinstimmende Formate aufweisen. Beispielsweise kann der Zustandswert einen guten Fahrbahnzu- stand anzeigen, wenn der Zustandswert auf einen ersten Wert gesetzt ist. Entspre chend kann der Vorgabewert eine gute bevorzugte Fahrbahnqualität anzeigen, wenn der Vorgabewert auf den ersten Wert gesetzt ist. Entsprechend kann der Zustands wert einen schlechten Fahrbahnzustand anzeigen, wenn der Zustandswert auf einen zweiten Wert gesetzt ist und der Vorgabewert kann eine schlechte bevorzugte Fahr bahnqualität anzeigen, wenn der Vorgabewert auf den zweiten Wert gesetzt ist. Auf diese Weise kann sehr einfach und schnell überprüft werden, ob ein potenzieller Routenabschnitt zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt die bevorzugte Fahr bahnqualität erfüllt oder nicht erfüllt.
Der Routenabschnitt kann aus einer Menge von Routenabschnitten ausgewählt wer den. Die Menge kann einen ersten Routenabschnitt und zumindest einen zu dem ersten Routenabschnitt alternativen zweiten Routenabschnitt umfassen. Dabei kann dem ersten Routenabschnitt ein erster Zustandswert zugeordnet sein, der einen Fahrbahnzustand des ersten Routenabschnitts repräsentiert und dem zweiten Rou tenabschnitt kann ein zweiter Zustandswert zugeordnet sein, der einen Fahrbahnzu stand des zweiten Routenabschnitts repräsentiert. Dabei können bei der Auswahl des Routenabschnitts der erste Zustandswert, der zweite Zustandswert und der Vor gabewert durch einen Vergleich zwischen dem ersten Zustandswert, dem zweiten Zustandswert und dem Vorgabewert berücksichtigt werden. Der erste Routenab schnitt und der zweite Routenabschnitt können einen gemeinsamen Startknoten und einen gemeinsamen Endknoten aufweisen. Dabei können der erste Routenabschnitt und der zweite Routenabschnitt komplett unterschiedlich verlaufen oder teilweise überlappend verlaufen. Auf diese Weise kann aus mehreren zur Verfügung stehen den Routenabschnitten der im Hinblick auf die bevorzugte Fahrbahnqualität beste ausgewählt werden.
Beispielsweise kann der erste Routenabschnitt als der Routenabschnitt ausgewählt werden, wenn der durch den ersten Zustandswert repräsentierte Fahrbahnzustand der durch den Vorgabewert repräsentierten Fahrbahnqualität näher kommt als der durch den zweiten Zustandswert repräsentierte Fahrbahnzustand. Entsprechend kann der zweite Routenabschnitt als der Routenabschnitt ausgewählt werden, wenn der durch den zweiten Zustandswert repräsentierte Fahrbahnzustand der durch den Vorgabewert repräsentierten Fahrbahnqualität näher kommt als der durch den ersten Zustandswert repräsentierte Fahrbahnzustand. Zum Vergleichen der Zustandswerte mit dem die bevorzugte Fahrbahnqualität repräsentierenden Vorgabewert kann eine geeignete Vergleichsvorschrift eingesetzt werden. Dabei kann zumindest ein weite res Routenkriterium mit einbezogen werden. Dadurch kann beispielsweise gewähr leistet werden, das die Auswahl des im Hinblick auf die bevorzugte Fahrbahnqualität optimalen Routenabschnitts nicht zu einer unakzeptablen Missachtung des weiteren Routenkriteriums führt. Somit kann beispielsweise eine unakzeptable Verlängerung der Fahrzeit oder der Fahrstrecke vermieden werden.
Entsprechend kann bei der Auswahl des Routenabschnitts eine Länge des ersten Routenabschnitts und eine Länge des zweiten Routenabschnitts berücksichtigt wer den. Beispielsweise kann anstelle des im Hinblick auf die bevorzugte Fahrbahnquali tät optimalen Routenabschnitts ein weniger optimaler Routenabschnitt ausgewählt werden, wenn der optimale Routenabschnitt erheblich länger als der weniger optima ler Routenabschnitt ist. Dazu kann ein geeigneter Schwellenwert vorgegeben sein, der sich beispielsweise auf ein Verhältnis der Längen der Routenabschnitte bezieht. Eine entsprechende Vorgehensweise kann auch im Hinblick auf die Fahrzeit ange wandt werden.
Der Routenabschnitt und der Zustandswert können über eine drahtlose Schnittstelle aus einer Speichereinrichtung ausgelesen werden. Die Speichereinrichtung kann extern zu dem Fahrzeug angeordnet sein und beispielsweise als sogenannte Cloud realisiert sein. Der Routenabschnitt und der Zustandswert können Daten repräsentie ren, die Teil einer digitalen Karte sind, die in der Speichereinrichtung gespeichert ist. In dem die digitale in einer zentralen Speichereinrichtung gespeichert ist, kann stets auf aktuelle Daten zugegriffen werden. Alternativ kann die Speichereinrichtung in dem Fahrzeug angeordnet sein. In diesem Fall ist keine ständige Funkverbindung erforderlich.
Der Vorgabewert kann über eine Eingabeeinrichtung, beispielsweise in Form einer Mensch-Maschine-Schnittsteile, eingelesen werden. Beispielsweise kann der Vorga bewert von einem Insassen des Fahrzeugs über die im Fahrzeug angeordnete Ein- gabeeinrichtung eingegeben werden. Auf diese Weise können die Vorlieben unter schiedlicher Insassen oder sich temporär ändernde Vorlieben eines Insassen des Fahrzeugs berücksichtigt werden.
Der Zustandswert kann unter Verwendung von Sensordaten bestimmt werden, die an einem Fahrwerk eines Fahrzeugs sensorisch erfasste Daten repräsentieren. Durch an einem Fahrzeug angeordnete Sensoren können auf das Fahrzeug wirkende Fahrbahnanregungen erfasst werden. Vorteilhafterweise kann dazu auf ohnehin im typischerweise in einem Fahrzeug verbaute Sensoren zurückgegriffen werden. Der Zustandswert kann unter Verwendung von Positionsdaten dem Routenabschnitt zu geordnet werden, die von einer Positionsermittlungseinrichtung des Fahrzeugs ermit telte Daten repräsentieren. Eine solche Positionsermittlungseinrichtung ist beispiels weise ausgebildet, um die Positionsdaten sattelitengestützt zu ermitteln. Vorteilhaf terweise können die Sensordaten somit exakt einem Routenabschnitt zugeordnet werden. Dabei kann auch eine Fahrtrichtung vermerkt werden. Beispielsweise kann ein einem Routenabschnitt zugeordneter Zustandswert durch eine geeignete Kombi nation von bezüglich des Routenabschnitts erfassten Sensordaten bestimmt werden. Dabei können beispielsweise erfasste Fahrbahnanregungen gemittelt werden oder es kann eine maximal erfasste Fahrbahnanregung zur Bestimmung des Zustands werts verwendet werden.
Das genannte Verfahren kann unter Verwendung einer geeigneten Vorrichtung aus geführt werden. Eine entsprechende Vorrichtung zum Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug weist eine Auswahleinrichtung auf, die ausgebildet ist, um bei einer Aus wahl eines Routenabschnitts der Route einen dem Routenabschnitt zugeordneten Zustandswert und einen der Route zugeordneter Vorgabewert zu berücksichtigen, wobei der Zustandswert einen Fahrbahnzustand des Routenabschnitts und der Vor gabewert eine für die Route bevorzugte und von einer Straßenkategorie unabhängi gen Fahrbahnqualität repräsentieren.
Eine Vorrichtung kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, bei spielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale aus gibt. Die Vorrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Vorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnitt stellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben an deren Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf ei nem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplatten speicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchfüh rung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Route gemäß einem Ausführungsbei spiel;
Fig. 2 eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
Fig. 4 ein Anwendungsszenario für ein Verfahren zum Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorlie genden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Route 100 gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel. Die Route 100 führt von einem Startpunkt 102 zu einem End punkt 104. Lediglich beispielhaft liegen zwischen dem Startpunkt 102 und dem End punkt 104 ein erster Knoten 106 und ein zweiter Knoten 108. Zwischen dem ersten Knoten 106 und dem zweiten Knoten 108 kann wahlweise ein erster Routenab schnitt 1 10 oder ein zweiter Routenabschnitt 1 12 ausgewählt werden.
Dem ersten Routenabschnitt 1 10 ist ein erster Zustandswert zugeordnet, der einen Fahrbahnzustand des ersten Routenabschnitts 1 10 repräsentiert. Dem zweiten Rou tenabschnitts 1 12 ist ein zweiter Zustandswert zugeordnet, der einen Fahrbahnzu stand des zweiten Routenabschnitts 1 12 repräsentiert. Beispielsweise zeigt der erste Zustandswert an, dass sich auf dem ersten Routenabschnitt 1 10 viele Unebenheiten befinden, die bei einer Befahrung des ersten Routenabschnitts 1 10 durch ein Fahr zeug zu großen auf das Fahrzeug wirkenden Fahrbahnanregungen führen. Dagegen zeigt der zweite Zustandswert beispielsweise an, das sich auf dem zweiten Routen abschnitt 1 12 wenige Unebenheiten befinden, die bei einer Befahrung des zweiten Routenabschnitts 1 12 durch das Fahrzeug im Vergleich zu dem ersten Routenab schnitt 1 10 zu geringen auf das Fahrzeug wirkenden Fahrbahnanregungen führen.
Für die Route 100 ist ein Vorgabewert vorgegeben, der eine für die Route 100 be vorzugte Fahrbahnqualität repräsentiert. Die Fahrbahnqualität ist dabei unabhängig von einer Straßenkategorie. Dies ist vorteilhaft, da beispielsweise eine sehr gut aus geführte unbefestigte Straße eine in Bezug auf ein Fahrzeug einwirkende Fahrbahn anregungen eine bessere Fahrbahnqualität aufweisen kann als eine reparaturbedürf tige asphaltierte Straße.
Wenn der Vorgabewert anzeigt, dass eine gute Fahrbahnqualität gewünscht wird , wird gemäß einem Ausführungsbeispiel zwischen dem ersten Knoten 106 und dem zweiten Knoten 108 der zweite Routenabschnitt 1 12 ausgewählt, da der dem zweiten Routenabschnitt 1 12 zugeordnete Zustandswert einen besseren Fahrbahnzustand anzeigt als der dem ersten Routenabschnitt 1 10 zugeordnete Zustandswert. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste Routenabschnitt 1 10 und der zweite Routenabschnitt 1 12 in etwa gleich lang, so dass durch die Auswahl des zwei- ten Routenabschnitts 112 kein die Fahrstrecke betreffender Nachteil entsteht. Wenn der zweite Routenabschnitt 112 erheblich länger als der erste Routenabschnitt 1 10 wäre, beispielsweise ein Verhältnis zwischen dem zweiten Routenabschnitt 1 12 und dem ersten Routenabschnitt 110 einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, so wird gemäß einem Ausführungsbeispiel trotz des schlechteren Fahrbahnzustands der erste Routenabschnitt 110 anstelle des zweiten Routenabschnitts 1 12 ausge wählt. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ebenfalls der erste Routen abschnitt 110 anstelle des zweiten Routenabschnitts 1 12 ausgewählt, wenn der zweite Routenabschnitt 112 eine erheblich längere Fahrzeit als der erste Routenab schnitt 110 bedingt. Beispielsweise kann der erste Routenabschnitt 110 ausgewählt werden, wenn ein Verhältnis zwischen einer für den zweiten Routenabschnitt 112 angenommenen Fahrzeit und einer für den ersten Routenabschnitt 110 angenom menen Fahrzeit einen vorbestimmten Schwellenwert bezüglich der Fahrzeit über schreitet.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel besteht zwischen dem Startpunkt 102 und dem ersten Knoten 106 sowie zwischen dem zweiten Knoten 108 und dem Endpunkt 104 keine Auswahlmöglichkeit zwischen verschiedenen Routenabschnitten oder ein al ternativ möglicher Routenabschnitt würde zu einer unakzeptablen Missachtung eines weiteren für die Route vorgegebenen Routenkriteriums führen. Ein solcher Fall liegt beispielsweise vor, wenn als weiteres Routenkriterium eine möglichst kurze Weg strecke ausgewählt ist und ein alternativ möglicher Routenabschnitt einen erhebli chen Umweg bedeuten würde.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung 200 zum Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug ge mäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 200 kann beispielsweise verwendet werden, um die anhand von Fig. 1 beschriebenen Route zu bestimmen. Die Vorrich tung 200 weist eine Auswahleinrichtung 220 auf. Die Auswahleinrichtung 220 ist ausgebildet, um zumindest einen Routenabschnitt 222 für die Route auszuwählen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Auswahleinrichtung 220 dabei dazu aus gebildet, um den Routenabschnitt 222 zusammen mit einem dem Routenab schnitt 222 zugeordneten Zustandswert 224 aus einer digitalen Karte auszulesen, die beispielsweise in einer Speichereinrichtung 226 gespeichert ist. Gemäß unterschied- licher Ausführungsbeispiele ist eine Schnittstelle zwischen der Auswahleinrich tung 220 und der Speichereinrichtung 226 drahtlos oder drahtgebunden ausgeführt. Bei einer drahtlosen Ausführung der Schnittstelle kann die Auswahleinrichtung 220 beispielsweise in einem Fahrzeug und die Speichereinrichtung 226 extern zu dem Fahrzeug, beispielsweise in einer Cloud angeordnet sein. Die Auswahleinrich tung 220 ist ausgebildet, um bei der Auswahl des Routenabschnitts 222 einen der Route zugeordneten Vorgabewert 228 zu berücksichtigen. Gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel ist die Auswahleinrichtung 220 ausgebildet, um den Vorgabewert 228 über eine einer Eingabeeinrichtung 230 einzulesen, die beispielsweise von einem Insassen eines Fahrzeugs bedient werden kann. Bei den Zustandswert 224 und den Vorgabewert 228 kann es sich um Werte handelt, wie sie anhand von Fig. 1 be schrieben sind.
Für die konventionelle Mobilität aber gerade auch im Hinblick auf das autonome Fah ren nimmt der Komfort für die Insassen im Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs ei nen immer höheren Stellenwert ein. Beispielsweise über die Eingabeeinrichtung 230 hat der Fahrer eines Fahrzeugs die Möglichkeit einen Betriebsmodus zu wählen, der bei der Routenberechnung auch die Qualität des Fahrbahnzustandes mit einberech net und somit eine gegebenenfalls marginal längere Route mit besseren Fahrbahn verhältnissen einer kürzeren Route mit schlechten Fahrbahnverhältnissen vorzieht. Durch die Auswahl eines solchen Betriebsmodus wird beispielsweise der Vorgabe wert 228 auf einen den Betriebsmodus entsprechenden Wert gesetzt und bei der Auswahl der Routenabschnitte für die Route berücksichtigt. Der Komfort für den Fah rer wird folglich erhöht und die einwirkenden Belastungen durch die Fahrbahnanre gung auf das Fahrzeug reduziert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Auswahleinrichtung 220 ferner ausgebil det, um einen Startpunkt und einen Endpunkt der Route definierende Routenvorga ben 232 über eine Schnittstelle zu der Eingabeeinrichtung 230 einzulesen. Somit können der Startpunkt und der Endpunkt ebenfalls von einem Insassen des Fahr zeugs vorgegeben werden. Die Auswahleinrichtung 220 ist ausgebildet, um unter Verwendung der Routenvorgaben 232 potentielle Routenabschnitte, wie den Rou tenabschnitt 222 aus der Speichereinrichtung 226 auszulesen und unter Verwendung des Vorgabewerts 228 auf eine Eignung zur Verwendung für die Route zu überprü fen. Dazu ist die Auswahleinrichtung 220 beispielsweise ausgebildet, um die den po tentiellen Routenabschnitten zugeordneten Zustandswerte mit dem Vorgabewert 228 zu vergleichen. Dabei kann eine geeignete Vergleichsvorschrift verwendet werden. Beispielsweise können die Zustandswerte einzeln mit dem Vorgabewert 228 vergli chen werden, um die Menge der potentiellen Routenabschnitte einzuschränken. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Auswahleinrichtung 220 aus gebildet um ausschließlich oder bevorzugt den Vorgabewert 228 erfüllende Routen abschnitt aus der Speichereinrichtung 226 auszulesen.
Die Vorrichtung 200 ist ausgebildet, um die Route definierende Routendaten 234 auszugeben. Die Routendaten 234 definieren beispielsweise auf der Route liegende Knotenpunkte und die Knotenpunkte verbindende Kanten in Form von Routenab schnitte, wie es anhand von Fig. 1 beschrieben ist. Wenn der Routenabschnitt 222 den Vorgabewert 228 erfüllt, können die Routendaten 234 beispielsweise den Rou tenabschnitt 222 definierende Daten umfassen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Auswahleinrichtung 220 ausgebildet, um bei der Auswahl des Routenabschnitts 222 einen Vergleich zwischen dem Zu standswert 224 und dem Vorgabewert 228 durchzuführen. Der Routenabschnitt 222 wird für die Route ausgewählt, wenn ein Vergleichsergebnis ergibt, dass der dem Routenabschnitt 222 zugeordnete Zustandswert 224 dem Vorgabewert 228 ent spricht. Wenn der Zustandswert 224 dem Vorgabewert 228 nicht entspricht, insbe sondere wenn der Zustandswert 224 einen Fahrbahnzustand anzeigt, der schlechter als die bevorzugte Fahrbahnqualität ist, so kann der Routenabschnitt 222 dennoch ausgewählt werden, wenn kein geeigneter alternativer Routenabschnitt zur Verfü gung steht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Auswahleinrichtung 220 ferner ausgebil det, um die Eignung des Routenabschnitts 222 im Hinblick auf zumindest ein weite res Routenkriterium 236 zu überprüfen. Das weitere Routenkriterium 236 definiert beispielsweise, dass eine Wegstrecke der Route oder eine Fahrzeit der Route mini mal sein soll. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Auswahleinrichtung 220 ausgebildet, um das Routenkriterium 236 über die Schnittstelle zu der Eingabeein richtung 230 einzulesen. Somit kann das weitere Routenkriterium 236 ebenfalls durch einen Insassen des Fahrzeugs vorgegeben werden.
Alternativ handelt es sich bei der Eingabeeinrichtung 230 um eine Schnittstelle zu einem Assistenzsystem des Fahrzeugs, sodass der Vorgabewert 228, die Routenda ten 234 und/oder das Routenkriterium 236 automatisiert an die Auswahleinrichtung 220 bereitgestellt werden können.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 200 optional eine Über tragungseinrichtung 240, die ausgebildet ist, um Fahrbahnanregungen repräsentie rende Sensordaten zusammen mit Positionsdaten an die Speichereinrichtung 226 zu übermitteln. Die Positionsdaten repräsentieren dabei eine Position des Fahrzeugs an der die Sensordaten erfasst wurden. Beispielsweise können die Sensordaten und die Positionsdaten in Form von Fahrbahnzustandsdaten 242 übermittelt werden. In die sem Fall ist die Speichereinrichtung 226 beispielsweise ausgebildet, um den Zu standswert eines gespeicherten Routenabschnitts, auf den die Positionsdaten zutref fen, unter Verwendung der Fahrbahnzustandsdaten 242 zu erstellen oder zu aktuali sieren. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 200 ferner eine oder mehrere geeignete Erfassungseinrichtungen zum Erfassen der auf das Fahr zeug wirkenden Fahrbahnanregungen und/oder der Positionsdaten. Eine Erfas sungseinrichtung zum Erfassen einer Fahrbahnanregung kann beispielsweise ein Fahrwerksensor sein, der beispielsweise eine Beschleunigung oder eine Bewegung eines Fahrzeugteils erfassen kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Auswahleinrichtung 220 und die Über tragungseinrichtung 240 in ein und demselben Fahrzeug angeordnet und die Spei chereinrichtung 226 extern zu dem Fahrzeug angeordnet. Alternativ können die Auswahleinrichtung 220 und die Übertragungseinrichtung 240 in unterschiedlichen Fahrzeugen angeordnet sein, so dass das die Übertragungseinrichtung 240 aufwei sende Fahrzeug beispielsweise für die Bereitstellung und Aktualisierung der in der Speichereinrichtung 226 gespeicherten Daten eingesetzt wird und das die Aus- wahleinrichtung 220 aufweisende Fahrzeug die in der Speichereinrichtung 226 ge speicherten Daten zur Routenbestimmung nutzen kann.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren kann beispielsweise unter Verwendung von Einrichtungen der anhand von Fig. 3 beschriebenen Vorrich tung ausgeführt werden.
Das Verfahren umfasst einen Schritt 301 , in dem ein Routenabschnitt der Route un ter Verwendung eines dem Routenabschnitt zugeordneten Zustandswerts und eines der Route zugeordneten Vorgabewerts ausgewählt wird. Bei dem Zustandswert und dem Vorgabewert handelt es sich um Werte, wie sie bereits anhand der vorangegan genen Figuren beschrieben wurden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird in ei nem Schritt 303 ein Vergleich zwischen dem Zustandswert und dem Vorgabewert durchgeführt, und die Auswahl im Schritt 301 wird unter Verwendung eines Ver gleichsergebnis des im Schritt 303 ausgeführten Vergleichs durchgeführt. Optional können im Schritt 303 die Zustandswerte einer Menge von potenziellen Routenab schnitten mit dem Vorgabewert verglichen werden, und das daraus resultierende Vergleichsergebnis kann im Schritt 303 zur Auswahl des geeignetsten Routenab schnitts aus der Menge von potenziellen Routenabschnitten verwendet werden.
Der oder die Zustandswerte werden in einem optionalen Schritt 305 zusammen mit dem oder den entsprechenden Routenabschnitten eingelesen. Bei einem Zustands wert und einem Routenabschnitt kann es sich dabei um in einer digitalen Karte hin terlegte Kartendaten handeln. Der Vorgabewert wird in einem optionalen Schritt 307 eingelesen, beispielsweise über eine Mensch-Maschine-Schnittsteile. Optional wird in einem Schritt 309 ein weiteres Routenkriterium eingelesen, dass neben dem Vor gabewert eine weitere Präferenz zur Auswahl eines Routenabschnitts darstellt. Das weitere Routenkriterium kann somit ebenfalls im Schritt 301 bei der Auswahl des Routenabschnitts und/oder im Schritt 303 berücksichtigt werden. Ein Gewichtungs verhältnis, mit dem der Vorgabewert und das weitere Routenkriterium in die Auswahl des Routenabschnitts einfließen, kann vordefiniert sein, oder durch einen Nutzer zu sammen mit dem Vorgabewert und dem Routenkriterium vorgegeben werden. In einem optionalen Schritt 31 1 wird ein Zustandswert unter Verwendung von Sens ordaten bestimmt, die an einem Fahrwerk eines Fahrzeugs sensorisch erfasste Da ten repräsentieren. In einem Schritt 31 3 wird der im Schritt 31 1 bestimmte Zustands wert unter Verwendung von Positionsdaten einem Routenabschnitt zugeordnet. Da bei repräsentieren die Positionsdaten von einer Positionsermittlungseinrichtung des Fahrzeugs ermittelte Daten. Der Routenabschnitt und der Zustandswert kann an schließend im Schritt 305 eingelesen werden.
Insbesondere die Schritte 301 , 303, 305 können während des Bestimmens einer Route mehrfach wiederholt ausgeführt werden, um eine Mehrzahl von Routenab schnitten auszuwählen, die zu der Route zusammensetzt werden.
Fig. 4 zeigt ein Anwendungsszenario für ein Verfahren zum Bestimmen einer Route gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann ein Verfahren ausgeführt werden, wie es anhand von Fig. 3 beschrieben ist.
Gezeigt ist ein Fahrzeug 400 auf das bei einer Fahrt über eine Straße Fahrbahnan regungen einwirken. Die Auswirkungen der Fahrbahnanregungen sind rein schema tisch durch Radbewegungen 450, 452 von Rädern 554, 556 des Fahrzeugs 400 dar gestellt. Die Fahrbahnanregungen, die auf einen Zustand der Straße schließen las sen, werden unter Verwendung einer geeigneten Sensorik des Fahrzeugs 400 er fasst. Beispielhaft sind dazu den Rädern 554, 556 zugeordnete Radbeschleuni- gungs-Sensoren 458, 460 sowie ein an einer Karosserie des Fahrzeugs angeordne ter Inertialsensor 462 gezeigt. Beispielsweise kann dabei auf Sensoren einer Fahr werksensorik eines Fahrwerks des Fahrzeugs 400 zurückgegriffen werden. Ferner umfasst das Fahrzeug 400 eine Positionsbestimmungseinrichtung 464 und eine Übertragungseinrichtung 240. Die Positionsbestimmungseinrichtung 464 ist ausge bildet, um eine aktuelle Position des Fahrzeugs 400 zu bestimmen und an die Über tragungseinrichtung 240 bereitzustellen. Die Übertragungseinrichtung 240 ist ausge bildet, um Fahrbahnzustandsdaten 242 an eine Speichereinrichtung 226 zu übertra gen, die beispielsweise in einer Cloud realisiert sein kann. Die Fahrbahnzustandsda ten 242 umfassen gemäß einem Ausführungsbeispiel von der Positionsbestim- mungseinrichtung 464 bereitgestellte Positionsdaten und von den Senso ren 458, 460, 462 bereitgestellte Sensordaten. Somit stellen die Fahrbahnzustands daten 242 Daten zum Fahrbahnzustand dar. Gemäß einem Ausführungsbeispiel um fasst das Fahrzeug 400 eine Sammeleinrichtung 466, die ausgebildet ist, um die von den Sensoren 458, 460, 462 bereitgestellte Sensordaten zu sammeln und in ge sammelter Form, gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer bereits kombinierten Form, an die Übertragungseinrichtung 240 zur Übertragung in Form der Fahrbahnzu standsdaten 242 bereitzustellen. Insbesondere ist die Sammeleinrichtung 466 aus gebildet, um eine Sammlung von Daten aus den auf das Fahrzeug 400 einwirkenden Fahrbahnanregungen durchzuführen.
Die Speichereinrichtung 226 ist ausgebildet, um die Fahrbahnzustandsdaten 242 zu verwenden, um eine digitale Karte zu erstellen oder zu aktualisieren. Beispielsweise ist die Speichereinrichtung 226 ausgebildet, um einen Zustandswert eines Routen abschnitts der die Straße abbildet, auf der das Fahrzeug 400 gerade fährt, unter Verwendung der Fahrbahnzustandsdaten 242 zu aktualisieren. Dazu kann die Spei chereinrichtung 226 eine geeignete Logik umfassen. Die Speichereinrichtung 226, beispielsweise in Form einer Datencloud ist ausgebildet, um eine Speicherung aller gesammelten Informationen von Fahrzeugen 400 zu den Straßenzuständen der Straßennetze durchzuführen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Speichereinrichtung 226 ausgebildet, um gespeicherte Routenabschnitte zusammen mit den Routenabschnitten zugeordneten Zustandswerten bereitzustellen oder zu verwenden, um eine Route für das Fahrzeug 400 oder ein weiteres Fahrzeug 470 zu bestimmen. Somit kann unter Verwendung der Speichereinrichtung 226 eine Bereitstellung der gespeicherten Daten an Fahr zeugflotten zur Berücksichtigung bei einer optimalen und insbesondere komfortbezo genen Routenführung im Navigationssystem erfolgen.
In Fig. 4 ist eine Straße 472 mit drei Fahrspuren gezeigt, auf der eine Mehrzahl von Fahrzeugen fahren unter denen sich auch das weitere Fahrzeug 470 befindet. Ge mäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet das weitere Fahrzeug 470 die in der Speichereinrichtung 226 gespeicherten Daten zur Bestimmung einer Route. Da- zu weist das weitere Fahrzeug 470 eine Auswahleinrichtung 220 auf, wie sie bei spielsweise anhand von Fig. 2 beschrieben ist. Die Auswahleinrichtung 220 ist aus gebildet, um beispielsweise einen Routenabschnitt 222 und einen dem Routenab schnitt 222 zugeordneten Zustandswert 224 von der Speichereinrichtung 226 zu empfangen und zum Bestimmen einer von dem weiteren Fahrzeug 470 zu befahren den Route zu verwenden.
Der beschriebene Ansatz ermöglicht die Berücksichtigung von Fahrbahnzuständen bei der Routenberechnung durch das Fahrzeug-Navigationssystem, beispielsweise des weiteren Fahrzeugs 470.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden dazu benötigten Daten durch die Sam meleinrichtung 466 in Form eines Fahrwerkscontrollers Sensoren aufgenommen und ausgewertet. Dabei werden beispielsweise die Fahrbahnanregungen aller relevanten im Fahrwerk befindlichen Sensoren aufgenommen und ausgewertet. Im Nachgang werden diese in einem definierten Format inklusive einer aktuellen Position des Fahrzeugs, beispielsweise einer GPS-Position, gebündelt und laufend in Echtzeit per mobiler Datenkommunikation in die Speichereinrichtung 226, beispielsweise in Form einer speziellen Datencloud hochgeladen. Die Speichereinrichtung 226 speichert die gesammelten Informationen von einer Vielzahl von Fahrzeugen 400 dieser Art, die an die Speichereinrichtung 226 angebunden sind, und generiert daraus eine digitale Straßenkarte mit den zugehörigen Fahrbahnverhältnissen. Diese Daten werden dann wiederum über die mobile Datenkommunikation den jeweiligen Fahrzeugen 470 be reit gestellt, sodass das integrierte Navigationssystem dieser Fahrzeugs 470 diese Informationen bei der Routenführung bzw. Auswahl der Route berücksichtigen und/oder verwerten kann.
Die digitale Straßenkarte mit den Fahrbahnverhältnissen werden gemäß einem Aus führungsbeispiel auch anderen Institutionen, beispielsweise Straßenmeistereien, zur Verfügung gestellt, um beispielsweise die Notwendigkeit zur Erneuerung und/oder Sanierung von Straßen direkt und in Echtzeit bewerten zu können. Straßenkontrollen durch die Straßenmeistereien können dadurch entfallen. Dazu weist die Speicherein richtung 226 gemäß einem Ausführungsbeispiel eine geeignete Schnittstelle auf, die es einer solchen Institution ermöglicht, auf die in der Speichereinrichtung 226 ge speicherten Daten zuzugreifen. Alternativ ist die Speichereinrichtung 226 ausgebil det, um einen Routenabschnitt betreffende Veränderungen über eine solche Schnitt stelle direkt an eine solche Institution zu übermitteln.
Der beschriebene Ansatz setzt zum gemäß einem Ausführungsbeispiel zum einen auf bereits vorhandene Fahrwerkssensorik auf und ermöglicht andererseits die Ver arbeitung und Berücksichtigung damit gewonnener Information für andere Zwecke. Dabei kann ein Fahrwerkcontroller eingesetzt werden, mit dem sich sensorisch am Fahrwerk erfasste Informationen, welche unter anderem Aufschluss über die Fahr bahnbeschaffenheit liefern können, auswerten und auch kommunizieren lassen. Ein solcher Fahrwerkcontroller kann somit beispielsweise die Funktionalität der in Fig. 4 gezeigten Sammeleinrichtung und gegebenenfalls zusätzlich die Funktionalität der Übertragungseinrichtung 464 umfassen.
Die gesammelten Daten werden beispielsweise von einem Navigationssystem ge nutzt um eine Route auf Basis von Straßenführung und Verkehrsinformationen und zusätzlich auf Basis der Qualität der Straße zu berechnen. Angesichts wachsender Komfortanforderungen, beispielsweise auch im Hinblick auf das autonome Fahren, können in die Routenberechnung auch Informationen über die Straßenqualität ein fließen, um so den Komfort für die Insassen zu erhöhen und die Beanspruchung des Fahrwerks zu verringern. Hierzu werden beispielsweise über den Fahrwerkscontroller alle sensorisch aufgenommenen Fahrbahninformationen ausgewertet und in einem definierten Format, beispielsweise inklusive GPS-lnformation, in die Speichereinrich tung 226, beispielsweise in Form einer Datencloud hochgeladen. Dort werden die Informationen von vielen Fahrzeugen 400 gespeichert, um daraus eine digitale Stra ßenkarte mit zugehörigen Fahrbahnverhältnissen zu generieren. Diese Informationen können dann wiederum über mobile Datenkommunikation für Routenberechnungen genutzt werden. Als weitere Anwendung können die Informationen auch für Stra ßenmeistereien bereitgestellt werden, beispielsweise im Hinblick auf die Durchfüh rung einer Straßenerneuerung. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ers ten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezuqszeichen Route
Startpunkt
Endpunkt
erster Knoten
zweiter Knoten
erster Routenabschnitt
zweiter Routenabschnitt Vorrichtung
Auswahleinrichtung
Routenabschnitt
Zustandwert
Speichereinrichtung
Vorgabewert
Eingabeeinrichtung
Routenvorgaben
Routendaten
Routenkriterium
Übertragungseinrichtung
Fahrbahnzustandsdaten Schritt des Auswählens
Schritt des Vergleichens
Schritt des Einlesens eines Zustandswerts und eines Routenabschnitts Schritt des Einlesens eines Vorgabewerts
Schritt des Einlesens eines Routenkriteriums
Schritt des Bestimmens
Schritt des Zuordnens Fahrzeug
, 452 Radbewegungen , 456 Räder
, 460 Radbeschleunigungs-Sensoren Inertialsensor
Positionsbestimmungseinrichtung weiteres Fahrzeug
Straße

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bestimmen einer Route (100) für ein Fahrzeug (470), dadurch ge kennzeichnet, dass das bei einer Auswahl eines Routenabschnitts (110, 112; 222) der Route (100) ein dem Routenabschnitt (110, 112; 222) zugeordneter Zustands wert (224) und ein der Route (100) zugeordneter Vorgabewert (228) berücksichtigt werden, wobei der Zustandswert (224) einen Fahrbahnzustand des Routenabschnitts (1 10, 112; 222) und der Vorgabewert (228) eine für die Route (100) bevorzugte und von einer Straßenkategorie unabhängigen Fahrbahnqualität repräsentieren.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswahl des Routenabschnitts (110, 112; 222) der Zustandswert (224) und der Vorgabewert (228) durch einen Vergleich des Zustandswerts (224) mit dem Vorgabewert (228) berück sichtigt werden.
3. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass bei der Auswahl der Routenabschnitt (110, 112; 222) aus einer Menge von Routenabschnitten (110, 112; 222) ausgewählt wird, wobei die Menge einen ersten Routenabschnitt (1 10) und zumindest einen zu dem ersten Routenabschnitt (110) alternativen zweiten Routenabschnitt (112) umfasst, wobei dem ersten Routenab schnitt (110) ein erster Zustandswert zugeordnet ist, der einen Fahrbahnzustand des ersten Routenabschnitts (110) repräsentiert und dem zweiten Routenabschnitt (112) ein zweiter Zustandswert zugeordnet ist, der einen Fahrbahnzustand des zweiten Routenabschnitts (1 12) repräsentiert, wobei bei der Auswahl des Routenabschnitts (1 10, 112, 222) der erste Zustandswert, der zweite Zustandswert und der Vorgabe wert (228) durch einen Vergleich zwischen dem ersten Zustandswert, dem zweiten Zustandswert und dem Vorgabewert berücksichtigt werden.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Routenab schnitt (110) als der Routenabschnitt (110, 112; 222) ausgewählt wird, wenn der durch den ersten Zustandswert repräsentierte Fahrbahnzustand der durch den Vor gabewert (228) repräsentierten Fahrbahnqualität näher kommt als der durch den zweiten Zustandswert (224) repräsentierte Fahrbahnzustand, und der zweite Rou tenabschnitt (112) als der Routenabschnitt (110, 112; 222) ausgewählt wird, wenn der durch den zweiten Zustandswert repräsentierte Fahrbahnzustand der durch den Vorgabewert (228) repräsentierten Fahrbahnqualität näher kommt als der durch den ersten Zustandswert repräsentierte Fahrbahnzustand.
5. Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Aus wahl des Routenabschnitts (1 10, 1 12; 222) eine Länge des ersten Routenabschnitts (1 10) und eine Länge des zweiten Routenabschnitts (1 12) berücksichtigt werden.
6. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Routenabschnitt (1 10, 1 12, 222) und der Zustandswert (224) über eine drahtlose Schnittstelle aus einer Speichereinrichtung (226) ausgelesen werden.
7. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Vorgabewert (228) über eine Eingabeeinrichtung (230) eingelesen wird.
8. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Zustandswert (224) unter Verwendung von Sensordaten bestimmt wird, die an einem Fahrwerk eines Fahrzeugs (400) sensorisch erfasste Daten repräsen tieren, und der Zustandswert (224) unter Verwendung von Positionsdaten dem Rou tenabschnitt (1 10, 1 12; 222) zugeordnet wird, wobei die Positionsdaten von einer Positionsermittlungseinrichtung (464) des Fahrzeugs (400) ermittelte Daten reprä sentieren.
9. Vorrichtung (200) zum Bestimmen einer Route (100) für ein Fahrzeug (470), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (200) eine Auswahleinrichtung (220) aufweist, die ausgebildet ist, um bei einer Auswahl eines Routenabschnitts (110,
1 12,; 222) der Route (100) einen dem Routenabschnitt (110, 1 12; 222) zugeordneten Zustandswert (224) und einen der Route (100) zugeordneter Vorgabewert (228) zu berücksichtigen, wobei der Zustandswert (224) einen Fahrbahnzustand des Routen abschnitts (1 10, 1 12; 222) und der Vorgabewert (228) eine für die Route (100) be vorzugte und von einer Straßenkategorie unabhängigen Fahrbahnqualität repräsen tieren.
10. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfah rens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Programmprodukt auf einer Vor richtung ausgeführt wird.
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