WO2008125162A1 - Routenfindungssystem und verfahren mit routenoption zur vermeidung gefährlicher abbiegevorgänge - Google Patents

Routenfindungssystem und verfahren mit routenoption zur vermeidung gefährlicher abbiegevorgänge Download PDF

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WO2008125162A1
WO2008125162A1 PCT/EP2008/001327 EP2008001327W WO2008125162A1 WO 2008125162 A1 WO2008125162 A1 WO 2008125162A1 EP 2008001327 W EP2008001327 W EP 2008001327W WO 2008125162 A1 WO2008125162 A1 WO 2008125162A1
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WO
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route
turn
routes
difficulty
point
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PCT/EP2008/001327
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English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Mittermaier
Original Assignee
Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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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

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for finding routes, in particular routes in traffic networks.
  • EP 1 471 329 A2 discloses additional safety-related parameters for calculating the best route. However, it does not address the different capabilities of the users, e.g. for driving a motor vehicle, received. The influence of the difficulty of a partial route on route finding is identical for all users.
  • the invention is based on the object to provide a route finding system and a corresponding method, which takes into account the abilities of the individual user to handle difficult traffic situations in the route determination.
  • a route finding system with a map database and a route search system is used.
  • the database includes node data and edge data, where nodes represent points on a route, and edges represent the connections between the nodes.
  • the route search system determines an optimal route for given route parameters.
  • the difficulty of the route is determined by the difficulty of the sub-routes, each composed of at least one edge. A partial route is considered difficult if the backtrack requires difficult maneuvers.
  • the influence of the difficulty of a route on the route finding is determined by the capabilities of the user and / or a user choice.
  • both static and dynamic route parameters are used. These are determined by the route search system.
  • both geographical conditions such as the course of the road and current conditions such as a possible traffic jam can be used to determine the difficulty of a route.
  • the determination of the difficulty of a route is very accurate.
  • the advantageous determination of the position of the user for route finding allows easy entry of the desired starting locations.
  • the advantageous integration of the system in a vehicle or a portable device allows a Continuous route determination during the passage of the route.
  • Fig. 1 is an exemplary left turn maneuver
  • Fig. 2 shows an exemplary avoid Linksabbiegemanövers by severalkabbiegemanöver, •
  • FIG. 3 shows a user dialog for determining the driving experience of the user
  • Fig. 4 shows a user dialog for selecting a route option
  • Fig. Figure 5 shows an exemplary left turn maneuver in a priority road
  • FIG. 6 shows an exemplary left turn maneuver in a priority road with traffic light system
  • Fig. Figure 7 is an exemplary left turn maneuver with a turn lane
  • Fig. 8 an exemplary left turn maneuver with a turn lane and a traffic light system
  • Fig. 9 shows an exemplary crossing of an intersection
  • Fig. 10 an exemplary crossing of a crossing with traffic lights
  • Fig. Figure 11 is an exemplary left turn maneuver with a turn lane and heavy traffic
  • Fig. Fig. 12 is an exemplary right turn maneuver with a turn lane and heavy traffic
  • Fig. 13 is a block diagram of an embodiment of the inventive route finding system and 14 is a flow chart illustrating an embodiment of the method according to the invention.
  • FIGS. 3-4 The mode of operation of various embodiments of the device and method according to the invention is shown by means of FIGS. 5 to 12 on the basis of different traffic situations.
  • FIG. 13 shows a block diagram of the device according to the invention
  • FIG. 14 shows a flow chart of the method according to the invention. Identical elements have not been repeatedly shown and described in similar figures.
  • Fig. 1 shows an exemplary road course in a plan view.
  • the direction indicator 1 indicates the direction of the distance traveled on a road 4.
  • FIG. 2 shows the exemplary road course from FIG. 1 in a plan view. Shown is a possible route to avoid a left turn maneuver. Instead, a series of right-turn maneuvers 5 are performed.
  • the approach known from the prior art to avoid left-turn maneuvers will be related to the abilities and wishes of the user.
  • the difficulty of individual sub-routes is specifically determined and, on this basis, the difficulty of the overall route is determined.
  • An exemplary user dialog is shown in FIG.
  • the user On a display 100 of the inventive route finding system, the user is asked about his ability to drive vehicles. After input by the user, the route finding is calculated using the information about his capabilities.
  • the difficulty of a route is taken very seriously into the route finding, and for users who see themselves as "advanced", the difficulty of the route is taken less into account.
  • the difficulty of a route is not taken into account by users who see themselves as "experts" 103 when determining the route.
  • Fig. 4 an exemplary user dialog is shown.
  • the user is asked about his wishes regarding the route to be determined.
  • route options such as "shortest route” 105 and “fastest route” 106
  • the new options "simple route” 107 and “very simple route” 108 are offered.
  • the difficulty of a route in the route determination is taken into account.
  • the selection "simple route” 107 the difficulty of a route is less taken into account than with the selection "very simple route” 108.
  • Fig. 5 shows an exemplary left turn maneuver. It is bent by a non-authorized right road 14 in a right-of-way road 11. Other vehicles 10, 16 are located on the opposite lane 12 the right of way 11. The turning maneuver 13 exceeds a stop line 15 when entering the right of way road 11. To assess the difficulty of the turning maneuver are crucial in this case as static parameters in particular the right of way and the absence of a traffic light system. As a dynamic parameter, the traffic 10, 16 on the priority road 11 is relevant. Overall, the turn maneuver is assigned a medium difficulty. For a user who sees himself as a "beginner" 101 or has chosen a "very simple route" 108, such a maneuver might already be considered too difficult, and an alternative route may be chosen in the route finding.
  • FIG. 6 an exemplary left turn maneuver is shown.
  • the planned turning operation 20 leads from a non-authorized road 23 in a right-of-way road 27.
  • the traffic is controlled by a traffic light system 22 and stop lines 21, 24, 26.
  • the traffic is regulated here by a traffic light system 22. This significantly facilitates the left turn maneuver.
  • the difficulty is increased due to a possibly blocked intersection.
  • Fig. 7 shows an exemplary left turn maneuver. From an authorized road 32 is bent in a non-authorized road 37. The planned turning operation 35 leads via a separate link Turn-off lane 39 of the right-of-way 32. On the straight-ahead lane 34 of the right-of-way 32 there are further vehicles 33. The traffic is subsequently controlled by stop lines 36, 38. In this situation, the static parameters of presence of a turning lane and the absence of a traffic light system are particularly relevant for the assessment of the difficulty. Since potential oncoming traffic has to be crossed, this turn maneuver is assigned a medium difficulty. As for all other exemplary situations, the difficulty is further influenced by parameters not shown, such as the lighting situation or the weather.
  • Fig. 8 shows an exemplary left turn maneuver. From an authorized road 40 is bent in a non-authorized road 47. The planned turn 49 leads via a separate left-turn lane 44 of the right-of-way road 40. On the straight-ahead lane 43 of the right-of-way road 40 are other vehicles 41. The traffic is further by stop lines 45, 46, 48 and a traffic light system 42 regulated. In contrast to the traffic situation illustrated in FIG. 7, the traffic here is regulated by a traffic light system 42. This means that when turning no oncoming traffic must be crossed. The presence of a turn lane makes the maneuver even easier. Thus, for this situation, there is little difficulty in evaluating.
  • the exemplary crossing of an intersection is shown in FIG.
  • the planned crossing process 57 begins in a non-authorized road 60.
  • a authorized road 58 is crossed.
  • On the far side of the right-of-way road 58 there is another vehicle 56 in the non-authorized road 60.
  • Further vehicles 54 intersect on the right-of-way road 58.
  • the static parameter crossing process the absence of a traffic light system, is especially important for the assessment of the difficulty and the dynamic parameter crossing traffic relevant. Since several lanes with intersecting traffic without a traffic light system must be crossed, this maneuver is assigned a high degree of difficulty.
  • intersection maneuver 64 begins in a non-authorized road 70 and crosses a right-of-way road 71.
  • the traffic is controlled by stop lines 62, 63, 65, 69.
  • Further vehicles 61, 67, 68 are located on the right-of-way road 71.
  • the traffic is regulated here by a traffic light system 66. This eliminates the influence of the crossing traffic 68.
  • the crossing maneuver is assigned so only a small difficulty.
  • FIG. 11 an exemplary left turn maneuver is shown.
  • the planned turning maneuver 75 leads via a turning lane 80 of a right-of-way road 76 into a non-authorized way road 82.
  • Further vehicles 84 are located on the opposite lane of the right-of-way road 76.
  • the prospective position of the user-controlled road Vehicle 79 is at the end of the row of vehicles 77 on turn lane 80.
  • stop lines 81 and 83 the traffic is regulated. In this situation, for the assessment of the difficulty in particular as static parameters of the turn, the absence of a traffic light system and the presence of a turn lane and as dynamic parameters of the backlog on the turn lane and the traffic in the opposite lane are relevant.
  • Fig. 12 shows an exemplary right-turn maneuver.
  • the planned turning maneuver 89 leads to a separate turning lane 87 of the right of way 85.
  • the prospective position of the user-controlled vehicle 88 is at the end of the row of vehicles 86 on the turning lane 87.
  • This situation is relevant for the assessment of the difficulty in particular as static parameters of the turning process, the turning direction to the right, the absence of a traffic light system and the presence of a turning lane and as a dynamic parameter of the backwater on the turn lane.
  • the direction of the turning maneuver to the right in the presence of a turning lane is considered to be of little difficulty.
  • FIG. 13 shows a block diagram of an exemplary embodiment of the route finding system according to the invention.
  • a map database 152 is connected to a route search system 158.
  • the route search system 158 includes a controller 150. Within the route search system 158, a user detector 153, a random access memory 154, a user database 151, and a difficulty detector 156 are connected to the controller 150.
  • the route search system 158 is connected to a user interface 155 and a position determination device 159. Via the user interface 155, the communication with the user takes place.
  • the difficulty detector 156 serves to determine the difficulty of the partial routes and routes.
  • user information is stored in the user database 151.
  • the user detector 153 detects the current user and collects user data stored in the user database 151.
  • the control device 150 performs the necessary calculations for route finding with the aid of the main memory 154 and controls the remaining components.
  • the position determination device 159 determines the position of the user and provides it to the route search system 158.
  • Fig. 14 is a flowchart for illustrating an embodiment of the invention
  • a query of the route request 200 of the user takes place.
  • the data is determined by a user input 209.
  • a query of the route options 201 is performed. Again, the data is determined by a user input 210.
  • the capabilities of the user are determined. This can on the one hand by a direct user input 211 at a new user, or by a User database query 211a happened to known users. From the data on user request or user capability, the influence of the difficulty on the route determination is determined in step 203.
  • the route search system 158 determines in step 204 by means of a map database query 212 a plurality of possible routes consisting of a plurality of partial routes.
  • the difficulty detector 156 then performs a determination of the difficulty of the partial routes 205. From the difficulties of the partial routes, the difficulty of the routes is calculated in step 206. With the help of the route options entered by the user or with the help of the user data, an optimal route for the user is determined in step 207 from the possible routes and displayed in step 208.
  • any traffic situation can be given by the fixed boundary conditions, such as the course of the road, as well as dynamic conditions, such as the traffic density, are used to determine the difficulty of driving on a section of the route. All features described above or features shown in the figures can be combined with each other in the invention as desired.

Abstract

Ein Routenfindungssystem hat eine Kartendatenbank, welche Knoten-Daten und Kanten-Daten beinhaltet, wobei Knoten Punkte auf einer Strecke, und Kanten die Verbindungen zwischen den Knoten darstellen. Ein Routen-Suchsystem, welches bei vorgegebenen Routen-Parametern eine optimale Route ermittelt, wobei eine Route aus wenigstens einer Teilroute besteht, und eine Teilroute aus wenigstens einer Kante besteht, berücksichtigt die Schwierigkeit der Teilrouten in der Routenfindung. Die Fähigkeiten des Nutzers (101, 102, 103) und/oder eine Nutzerwahl (105, 106, 107, 108) bestimmt den Einfluss der Schwierigkeit der Teilrouten auf die gefundene Route in der Routenfindung. Schwierige Teilrouten sind durch die Notwendigkeit der Durchführung schwieriger Manöver, insbesondere Abbiegemanöver und/oder Kreuzungsmanöver, zur Zurücklegung der Teilroute gekennzeichnet.

Description

Routenfindungssystem und Verfahren mit Routenoption zur Vermeidung gefährlicher Abbiegevorgänge
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Finden von Routen, insbesondere von Routen in Verkehrsnetzen .
Herkömmlich werden in Routenfindungssystemen die Strecke einer Teilroute und die für die Zurücklegung benötigte Zeit für die Berechnung der günstigsten Route herangezogen. In der europäischen Patentanmeldung EP 1 471 329 A2 werden zusätzliche, auf die Sicherheit der Zurücklegung bezogene Parameter zur Berechnung der günstigsten Route offenbart. Dabei wird jedoch nicht auf die unterschiedlichen Fähigkeiten der Nutzer, z.B. zum Führen eines Kraftfahrzeugs, eingegangen. Der Einfluss der Schwierigkeit einer Teilroute auf die Routenfindung ist für alle Nutzer identisch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Routenfindungssystem und ein entsprechendes Verfahren zu schaffen, das die Fähigkeiten des individuellen Nutzers zur Bewältigung von schwierigen Verkehrssituationen bei der Routenfindung berücksichtigt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen Unteransprüche. Zur Ermittlung von Routen wird ein RoutenfindungsSystem mit einer Kartendatenbank und einem Routen-Suchsystem eingesetzt. Die Datenbank beinhaltet Knotendaten und Kantendaten, wobei Knoten Punkte auf einer Strecke, und Kanten die Verbindungen zwischen den Knoten darstellen. Das Routen-Suchsystem bestimmt bei vorgegebenen Routen- Parametern eine optimale Route. Die Schwierigkeit der Route wird aus der Schwierigkeit der Teilrouten bestimmt, die sich aus je mindestens einer Kante zusammensetzen. Eine Teilroute gilt als schwierig, wenn die Zurücklegung schwierige Manöver erfordert . Der Einfluss der Schwierigkeit einer Route auf die Routenfindung wird durch die Fähigkeiten des Nutzers und/oder eine Nutzerwahl festgelegt .
So ist es für ungeübte oder unsichere Verkehrsteilnehmer möglich, schwierige Routen zu vermeiden. Die Verkehrssicherheit sowohl des Nutzers als auch der übrigen Verkehrsteilnehmer wird dadurch erhöht. Zur Bestimmung der Schwierigkeit von Manövern werden vorteilhafterweise sowohl statische als auch dynamische Routenparameter eingesetzt. Diese werden von dem Routen-Suchsystem bestimmt .
Durch den Einsatz statischer und dynamischer Parameter können sowohl geografische Gegebenheiten wie z.B. der Straßenverlauf als auch aktuelle Gegebenheiten wie z.B. ein eventueller Stau für die Bestimmung der Schwierigkeit einer Route herangezogen werden. Damit ist die Bestimmung der Schwierigkeit einer Route sehr genau. Die vorteilhafte Bestimmung der Position des Nutzers zur Routenfindung ermöglicht eine einfache Eingabe der gewünschten Start- Orte. Die vorteilhafte Integration des Systems in ein Fahrzeug oder ein tragbares Gerät ermöglicht eine kontinuierliche Routenfindung während der Zurücklegung der Route .
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, beispielhaft beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein beispielhaftes Linksabbiegemanöver; Fig. 2 eine beispielhafte Vermeidung eines Linksabbiegemanövers durch mehrere Rechtsabbiegemanöver,•
Fig . 3 einen Benutzerdialog zur Ermittlung der Fahrerfahrung des Nutzers;
Fig . 4 einen Benutzerdialog zur Auswahl einer Routenoption;
Fig . 5 ein beispielhaftes Linksabbiegemanöver in eine Vorfahrtstraße ;
Fig . 6 ein beispielhaftes Linksabbiegemanöver in eine Vorfahrtstraße mit Ampelanlage;
Fig . 7 ein beispielhaftes Linksabbiegemanöver mit einer Abbiegespur;
Fig . 8 ein beispielhaftes Linksabbiegemanöver mit einer Abbiegespur und einer Ampelanlage;
Fig . 9 eine beispielhafte Überquerung einer Kreuzung;
Fig . 10 eine beispielhafte Überquerung einer Kreuzung mit Ampelanlage;
Fig . 11 ein beispielhaftes Linksabbiegemanöver mit einer Abbiegespur und starkem Verkehrsaufkommen;
Fig . 12 ein beispielhaftes Rechtsabbiegemanöver mit einer Abbiegespur und starkem Verkehrsaufkommen;
Fig . 13 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen RoutenfindungsSystems und Fig. 14 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens .
Zunächst wird anhand der Fig. 1 - 2 die generelle
Problematik anhand des Standes der Technik erläutert. Anschließend wird anhand der Fig. 3 - 4 der Einfluss des Nutzers erläutert. Mittels Fig. 5 - 12 wird anhand unterschiedlicher Verkehrs-Situationen die Funktionsweise verschiedener Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung und Methode gezeigt. Schließlich zeigt Fig. 13 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 14 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. Identische Elemente wurden in ähnlichen Abbildungen zum Teil nicht wiederholt dargestellt und beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen beispielhaften Straßenverlauf in einer Draufsicht . Der Richtungsanzeiger 1 zeigt die Richtung der Zurücklegung der Strecke auf einer Straße 4 an.
Dargestellt ist ein Linksabbiegemanöver 2 an einer Kreuzung.
Fig. 2 zeigt den beispielhaften Straßenverlauf aus Fig. 1 in einer Draufsicht. Dargestellt ist eine mögliche Route zur Vermeidung eines Linksabbiegemanövers . Statt dessen wird eine Reihe von Rechtsabbiegemanövern 5 durchgeführt .
Im Folgenden wird der aus dem Stand der Technik bekannte Ansatz, Linksabbiegemanöver zu vermeiden, zum einen in einen Bezug zu den Fähigkeiten und Wünschen des Nutzers gestellt. Zum Anderen wird gezeigt, dass gezielt die Schwierigkeit einzelner Teilrouten bestimmt und davon ausgehend die Schwierigkeit der Gesamtroute bestimmt wird. Ein beispielhafter Benutzerdialog wird in Fig. 3 gezeigt. Auf einer Anzeige 100 des erfindungsgemässen RoutenfindungsSystems wird der Nutzer zu seinen Fähigkeiten zum Führen von Fahrzeugen befragt . Nach einer Eingabe durch den Nutzer wird die Routenfindung unter Ausnutzung der Information zu seinen Fähigkeiten berechnet. So wird für Nutzer, welche sich als „Anfänger" 101 sehen, die Schwierigkeit einer Route sehr stark in der Routenfindung berücksichtigt. Für Nutzer, welche sich als „Fortgeschrittene" 102 sehen, wird die Schwierigkeit der Route weniger stark berücksichtigt. Die Schwierigkeit einer Route wird bei Nutzern, die sich als „Experten" 103 sehen, bei der Routenfindung nicht berücksichtigt.
In Fig. 4 wird ein beispielhafter Benutzerdialog gezeigt. Auf einer Anzeige 104 des erfindungsgemäßen Routenfindungssystems wird der Nutzer zu seinen Wünschen bezüglich der zu bestimmenden Route befragt. Es werden Routenoptionen angeboten. Neben aus dem Stand der Technik bekannten Routenoptionen, wie „kürzeste Route" 105 und „schnellste Route" 106, werden die neuen Optionen „einfache Route" 107 und „sehr einfache Route" 108 angeboten. Bei der Auswahl einer dieser neuen Routenoptionen wird die Schwierigkeit einer Route in der Routenfindung berücksichtigt. Dabei wird bei der Auswahl „einfache Route" 107 die Schwierigkeit einer Route weniger stark berücksichtigt, als bei der Auswahl „sehr einfache Route" 108.
Fig. 5 zeigt ein beispielhaftes Linksabbiegemanöver . Dabei wird von einer nicht vorfahrtberechtigten Straße 14 in eine vorfahrtberechtigte Straße 11 abgebogen. Weitere Fahrzeuge 10, 16 befinden sich auf der Gegenfahrbahn 12 der vorfahrtberechtigten Straße 11. Das Abbiegemanöver 13 überschreitet eine Haltelinie 15 bei Eintritt in die vorfahrtberechtigte Straße 11. Für die Beurteilung der Schwierigkeit des Abbiegemanövers sind in diesem Fall als statische Parameter insbesondere die Vorfahrtstraße und die Abwesenheit einer Ampelanlage entscheidend. Als dynamischer Parameter ist der Verkehr 10, 16 auf der Vorfahrtstraße 11 relevant. Insgesamt wird dem Abbiegemanöver eine mittlere Schwierigkeit zugeordnet. Bei einem Nutzer, der sich als „Anfänger" 101 sieht, oder eine „sehr einfache Route" 108 gewählt hat, könnte ein solches Manöver bereits als zu schwierig eingestuft werden, und in der Routenfindung eine alternative Route gewählt werden.
In Fig. 6 wird ein beispielhaftes Linksabbiegemanöver gezeigt. Der geplante Abbiegevorgang 20 führt von einer nicht vorfahrtberechtigten Straße 23 in eine vorfahrtberechtigte Straße 27. Der Verkehr wird durch eine Ampelanlage 22 und Haltelinien 21, 24, 26 geregelt. Auf der Spur der vorfahrtberechtigten Straße 25, welche im Rahmen des Abbiegevorgangs 20 befahren werden soll, befinden sich weitere Fahrzeuge 28. Im Gegensatz zu der in Fig. 5 gezeigten Situation wird der Verkehr hier durch eine Ampelanlage 22 geregelt. Dies erleichtert das Linksabbiegemanöver deutlich. Da sich jedoch auf dem geplanten Pfad des Linksabbiegemanövers weitere Fahrzeuge 28 befinden, wird die Schwierigkeit auf Grund einer eventuell blockierten Kreuzung erhöht. Somit ergibt sich auch in diesem Beispiel eine mittlere Schwierigkeit.
Fig. 7 zeigt ein beispielhaftes Linksabbiegemanöver. Von einer vorfahrtberechtigten Straße 32 wird in eine nicht vorfahrtberechtigte Straße 37 abgebogen. Der geplante Abbiegevorgang 35 führt über eine gesonderte Links- Abbiege-Spur 39 der vorfahrtberechtigten Straße 32. Auf der Geradeaus-Spur 34 der vorfahrtberechtigten Straße 32 befinden sich weitere Fahrzeuge 33. Der Verkehr wird im Weiteren durch Haltelinien 36, 38 geregelt. In dieser Situation sind für die Beurteilung der Schwierigkeit insbesondere die statischen Parameter Vorhandensein einer Abbiegespur und die Abwesenheit einer Ampelanlage relevant. Da potentieller Gegenverkehr gekreuzt werden muss, wird diesem Abbiegemanöver eine mittlere Schwierigkeit zugeordnet. Wie für sämtliche weitere beispielhafte Situationen wird die Schwierigkeit durch nicht dargestellte Parameter, wie die Beleuchtungssituation oder die Witterung, weiter beeinflusst .
Fig. 8 zeigt ein beispielhaftes Linksabbiegemanöver . Von einer vorfahrtberechtigten Straße 40 wird in eine nicht vorfahrtberechtigte Straße 47 abgebogen. Der geplante AbbiegeVorgang 49 führt über eine gesonderte Links- Abbiege-Spur 44 der vorfahrtberechtigten Straße 40. Auf der Geradeaus-Spur 43 der vorfahrtberechtigten Straße 40 befinden sich weitere Fahrzeuge 41. Der Verkehr wird im Weiteren durch Haltelinien 45, 46, 48 und eine Ampelanlage 42 geregelt. Im Gegensatz zu der in Fig. 7 dargestellten Verkehrssituation, wird der Verkehr hier durch eine Ampelanlage 42 geregelt. Dies führt dazu, dass beim Abbiegen kein Gegenverkehr gekreuzt werden muss. Durch das Vorhandensein einer Abbiegespur wird das Manöver zusätzlich erleichtert. Somit ergibt für diese Situation eine geringe Schwierigkeit als Bewertung.
Die beispielhafte Überquerung einer Kreuzung wird in Fig. 9 dargestellt. Der geplante KreuzungsVorgang 57 beginnt in einer nicht vorfahrtberechtigten Straße 60. Eine vorfahrtberechtigte Straße 58 wird überquert. Auf der fernen Seite der vorfahrtberechtigten Straße 58 befindet sich in der nicht vorfahrtberechtigten Straße 60 ein weiteres Fahrzeug 56. Auf der vorfahrtberechtigten Straße 58 kreuzen weitere Fahrzeuge 54. In dieser Situation sind für die Beurteilung der Schwierigkeit insbesondere die statischen Parameter Kreuzungsvorgang, die Abwesenheit einer Ampelanlage und der dynamische Parameter kreuzender Verkehr relevant . Da mehrere Fahrspuren mit kreuzendem Verkehr ohne eine Ampelanlage überquert werden müssen, wird diesem Manöver eine hohe Schwierigkeit zugeordnet .
Eine beispielhafte Überquerung einer Kreuzung mit Ampelanlage 66 wird in Fig. 10 dargestellt. Das Kreuzungsmanöver 64 beginnt in einer nicht vorfahrtberechtigten Straße 70 und überquert eine vorfahrtberechtigte Straße 71. Neben der Ampelanlage 66 wird der Verkehr durch Haltelinien 62, 63, 65, 69 geregelt. Auf der vorfahrtberechtigten Straße 71 befinden sich weitere Fahrzeuge 61, 67, 68. Im Gegensatz zu der in Fig. 9 dargestellten Situation wird hier der Verkehr durch eine Ampelanlage 66 geregelt. Dadurch wird der Einfluss des kreuzenden Verkehrs 68 beseitigt. Dem Kreuzungsmanöver wird so lediglich eine geringe Schwierigkeit zugeordnet.
In Fig. 11 wird ein beispielhaftes Linksabbiegemanöver gezeigt . Das geplante Abbiegemanöver 75 führt über eine Abbiegespur 80 einer vorfahrtberechtigten Straße 76 in eine nicht vorfahrtberechtigte Straße 82. Auf der Abbiegespur 80 befinden sich weitere Fahrzeuge 77. Auf der Gegenfahrbahn der vorfahrtberechtigten Straße 76 befinden sich weitere Fahrzeuge 84. Die voraussichtliche Position des vom Nutzer gesteuerten Fahrzeugs 79 befindet sich am Ende der Reihe von Fahrzeugen 77 auf der Abbiegespur 80. Durch Haltelinien 81 und 83 wird der Verkehr geregelt. In dieser Situation sind für die Beurteilung der Schwierigkeit insbesondere als statische Parameter der Abbiegevorgang, die Abwesenheit einer Ampelanlage und die Anwesenheit einer Abbiegespur und als dynamische Parameter der Rückstau auf der Abbiegespur und der Verkehr auf der Gegenfahrbahn relevant . Da sich auf der Abbiegespur ein Rückstau gebildet hat, welcher den Nutzer zwingt, auf der Geradeaus-Spur zu warten, bis auf der Abbiegespur Raum für sein Fahrzeug ist, und zusätzlich in Abwesenheit einer Ampelanlage eine Fahrspur mit kreuzendem Verkehr überwunden werden muss, wird dem Abbiegemanöver eine sehr hohe Schwierigkeit zugeordnet .
Fig. 12 zeigt ein beispielhaftes Rechtsabbiegemanöver. Das geplante Abbiegemanöver 89 führt auf eine gesonderte Abbiegespur 87 der vorfahrtberechtigten Straße 85. Auf der Abbiegespur 87 befinden sich bereits weitere Fahrzeuge 86. Die voraussichtliche Position des vom Nutzer gesteuerten Fahrzeugs 88 befindet sich am Ende der Reihe von Fahrzeugen 86 auf der Abbiegespur 87. In dieser Situation sind für die Beurteilung der Schwierigkeit insbesondere als statische Parameter der Abbiegevorgang, die Abbiegerichtung nach rechts, die Abwesenheit einer Ampelanlage und die Anwesenheit einer Abbiegespur und als dynamische Parameter der Rückstau auf der Abbiegespur relevant. Die Richtung des Abbiegemanövers nach rechts bei Anwesenheit einer Abbiegespur wird für sich als geringe Schwierigkeit bewertet. Da sich auf der Abbiegespur jedoch ein Rückstau gebildet hat, welcher den Nutzer zwingt, auf der Geradeaus-Spur zu warten bis auf der Abbiegespur Raum für sein Fahrzeug ist, wird dem Abbiegemanöver eine hohe Schwierigkeit zugeordnet . Fig. 13 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen RoutenfindungsSystems . Eine Kartendatenbank 152 ist mit einem Routensuchsystem 158 verbunden. Das Routensuchsystem 158 beinhaltet eine Steuereinrichtung 150. Innerhalb des Routensuchsystems 158 sind mit der Steuereinrichtung 150 ein Nutzer-Detektor 153, ein Arbeitsspeicher 154, eine Nutzerdatenbank 151 und ein Schwierigkeits-Detektor 156 verbunden. Das Routensuchsystem 158 ist mit einem Nutzer- Interface 155 und einem Positions-Bestimmungs-Gerät 159 verbunden. Über das Nutzer- Interface 155 findet die Kommunikation mit dem Nutzer statt. Der Schwierigkeits- Detektor 156 dient der Ermittlung der Schwierigkeit der Teilrouten und Routen. In der Nutzerdatenbank 151 sind Nutzerinformationen gespeichert. Der Nutzer-Detektor 153 ermittelt den aktuellen Nutzer und erhebt Nutzer-Daten, welche in der Nutzerdatenbank 151 gespeichert werden. Die Steuereinrichtung 150 führt mit Hilfe des Arbeitsspeichers 154 die notwendigen Berechnungen zur Routenfindung durch und steuert die übrigen Komponenten. Das Positions- Bestimmungs-Gerät 159 bestimmt die Position des Nutzers und stellt diese dem Routensuchsystem 158 bereit.
In Fig. 14 wird ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Verfahrens gezeigt. Zunächst findet eine Abfrage des Routenwunsches 200 des Nutzers statt. Die Daten werden durch eine Nutzereingabe 209 ermittelt. In einem optionalen zweiten Schritt wird eine Abfrage der Routenoptionen 201 durchgeführt. Auch hier werden die Daten durch eine Nutzereingabe 210 ermittelt. In einem optionalen dritten Schritt 202 werden die Fähigkeiten des Nutzers ermittelt. Dies kann einerseits durch eine direkte Nutzereingabe 211 bei einem neuen Nutzer, oder durch eine Nutzerdatenbankabfrage 211a bei bekannten Nutzern geschehen. Aus den Daten zu Nutzerwunsch bzw. Nutzerfähigkeit wird in Schritt 203 der Einfluß der Schwierigkeit auf die Routenfindung ermittelt. Das Routensuchsystem 158 ermittelt daraufhin in Schritt 204 mit Hilfe eine Kartendatenbankabfrage 212 eine Mehrzahl von möglichen Routen bestehend aus einer Mehrzahl an Teilrouten. Der Schwierigkeits-Detektor 156 führt im Anschluß eine Bestimmung der Schwierigkeit der Teilrouten 205 durch. Aus den Schwierigkeiten der Teilrouten wird die Schwierigkeit der Routen in Schritt 206 berechnet. Mit Hilfe der durch den Nutzer eingegeben Routenoptionen bzw. mit Hilfe der Nutzdaten wird nun in Schritt 207 aus den möglichen Routen eine für den Nutzer optimale Route bestimmt und in Schritt 208 angezeigt.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wie bereits erwähnt, können jegliche Verkehrs-Situationen gegeben durch die festen Randbedingungen, wie z.B. den Straßenverlauf, wie auch dynamische Gegebenheiten, wie z.B. die Verkehrsdichte, zur Bestimmung der Schwierigkeit des Befahrens eines Streckenabschnitts herangezogen werden. Alle vorstehend beschriebenen Merkmale oder in den Figuren gezeigten Merkmale sind im Rahmen der Erfindung beliebig miteinander kombinierbar.

Claims

Ansprüche
1. Routenfindungssystem zum Auffinden einer Route in einem Gelände mit einer Kartendatenbank (152) des Geländes, welche Knoten-Daten und Kanten-Daten beinhaltet, wobei Knoten Punkte auf einer Strecke, und Kanten die Verbindungen zwischen den Knoten darstellen, und mit einem Routen-Suchsystem (158) , welches bei vorgegebenen Routen-Parametern eine optimale Route ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Route aus wenigstens mehreren Teilrouten besteht, dass jede Teilroute aus wenigstens einer Kante besteht, dass ein Schwierigkeits-Detektor (156) vorhanden ist, der die Schwierigkeit der Teilrouten in der Routenfindung berücksichtigt , dass ein Nutzer-Detektor (153) vorhanden ist, der die Fähigkeiten des Nutzers (101, 102, 103) detektiert, die den Einfluss der Schwierigkeit der Teilrouten auf die gefundene Route in der Routenfindung bestimmt und/oder eine Nutzerwahl (105, 106, 107, 108) , die den Einfluss der Schwierigkeit der Teilrouten auf die gefundene Route in der Routenfindung bestimmt, und dass schwierige Teilrouten durch die Notwendigkeit der Durchführung schwieriger Manöver, insbesondere
Abbiegemanöver und/oder Kreuzungsmanöver, zur Zurücklegung der Teilroute gekennzeichnet sind.
2. Routenfindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwierigkeits-Detektor (156) in einem Routen- Suchsystem (158) schwierige Manöver anhand statischer Routenparameter und/oder dynamischer Routenparameter bestimmt .
3. RoutenfindungsSystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwierigkeits-Detektor (156) wenigstens einen der folgenden statischen Routenparameter zur Bestimmung schwieriger Manöver benutzt:
- Vorhandensein eines Abbiegevorgangs;
- Richtung eines Abbiegevorgangs;
- Winkel eines Abbiegevorgangs; - Krümmungsradius eines Abbiegevorgangs;
- Vorhandensein eines Kreuzungsvorgangs mit einer Straße;
- Vorhandensein eines Kreuzungsvorgangs mit Bahngleisen;
- Vorhandensein einer Ampelanlage an einem Abbiegepunkt oder einem Kreuzungspunkt; - Vorhandensein einer Abbiegespur an einem Abbiegepunkt oder einem Kreuzungspunkt;
- Spuranzahl am Abbiegepunkt oder Kreuzungspunkt ;
- Notwendigkeit eines Spurwechsels;
- zulässige Höchstgeschwindigkeit an einem Abbiegepunkt oder einem Kreuzungspunkt;
- typische Verkehrsbelastung an einem Abbiegepunkt oder einem Kreuzungspunkt ;
- Startposition des Manövers liegt in einer Vorfahrstraße;
- Zielposition des Manövers liegt in einer Vorfahrtstraße; - Steigung der Teilroute;
- Vorhandensein von Rechtsverkehr oder Linksverkehr.
4. Routenfindungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwierigkeits-Detektor (156) wenigstens einen der folgenden dynamischen Routenparameter zur Bestimmung schwieriger Manöver benutzt:
- zulässige dynamisch festgelegte Höchstgeschwindigkeit;
- aktuelle Verkehrsbelastung; - aktuell mögliche Höchstgeschwindigkeit;
- Vorhandensein eines Rückstaus auf wenigstens einer Spur der Straße;
- aktuelle Beleuchtungssituation; - aktuelle Tageszeit;
- aktuelle Witterungsbedingungen.
5. Routenfindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionsbestimmungs-Gerät (159) , insbesondere ein „Global Positioning System" -Gerät , die aktuelle
Position des Nutzers bestimmt, wobei die aktuelle Position des Nutzers zur Routenfindung genutzt wird.
6. Routenfindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Routenfindungssystem in einem Fahrzeug oder einem tragbaren Gerät, insbesondere einem Mobiltelefon, eingebaut ist.
7. Verfahren zur Routenfindung zum Auffinden einer Route in einem Gelände, welches auf eine Kartendatenbank (152) des Geländes zugreift, in welcher Knoten-Daten und Kanten- Daten gespeichert sind, wobei Knoten Punkte auf einer
Strecke, und Kanten die Verbindungen zwischen den Knoten darstellen, und welches vorgegebene Routenparameter zur Routenfindung berücksichtigt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Route aus mehreren Teilroute besteht, dass jede Teilroute aus wenigstens einer Kante besteht, dass die Schwierigkeit der Teilrouten in der Routenfindung berücksichtigt wird, dass die Fähigkeiten des Nutzers (101, 102, 103) und/oder eine Nutzerwahl (105, 106, 107, 108) den Einfluss der Schwierigkeit der Teilrouten auf die gefundene Route in der Routenfindung bestimmt, und dass schwierige Teilrouten durch die Notwendigkeit der Durchführung schwieriger Manöver, insbesondere Abbiegemanöver und/oder Kreuzungsmanöver, zur Zurücklegung der Teilroute gekennzeichnet sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Schritte durchgeführt werden:
- Bestimmung einer Vielzahl an Routen bestehend aus einer Vielzahl an Teilrouten, welche der Zurücklegung einer Strecke von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt dienlich sind;
- Berechnung der Schwierigkeit der Teilrouten;
- Berechnung der Schwierigkeit der Routen aus den Schwierigkeiten der Teilrouten; - Ermittlung der optimalen Route unter Berücksichtigung der vorgegebenen Routenparameter und der Schwierigkeiten der Routen.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8 , dadurch gekennzeichnet, dass schwierige Manöver anhand statischer Routenparameter und/oder dynamischer Routenparameter bestimmt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der folgenden statischen Routenparameter zur Bestimmung schwieriger Manöver genutzt werden:
- Vorhandensein eines Abbiegevorgangs; - Richtung eines Abbiegevorgangs;
- Winkel eines Abbiegevorgangs;
- Krümmungsradius eines Abbiegevorgangs;
- Vorhandenseins eines Kreuzungsvorgangs mit einer Straße; - Vorhandensein eines Kreuzungsvorgangs mit Bahngleisen;
- Vorhandensein einer Ampelanlage an einem Abbiegepunkt oder einem Kreuzungspunkt ;
- Vorhandensein einer Abbiegespur an einem Abbiegepunkt oder einem Kreuzungspunkt; - Spuranzahl am Abbiegepunkt oder Kreuzungspunkt;
- Notwendigkeit eines Spurwechsels;
- zulässige Höchstgeschwindigkeit an einem Abbiegepunkt oder einem Kreuzungspunkt;
- typische Verkehrsbelastung an einem Abbiegepunkt oder einem Kreuzungspunkt;
- Startposition des Manövers liegt in einer Vorfahrstraße;
- Zielposition des Manövers liegt in einer Vorfahrtstraße;
- Steigung der Teilroute;
- Vorhandensein von Rechtsverkehr oder Linksverkehr.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der folgenden dynamischen Routenparameter zur Bestimmung schwieriger Manöver genutzt werden :
- zulässige dynamisch festgelegte Höchstgeschwindigkeit;
- aktuelle Verkehrsbelastung;
- aktuell mögliche Höchstgeschwindigkeit;
- Vorhandensein eines Rückstaus auf wenigstens einer Spur der Straße;
- aktuelle Beleuchtungssituation;
- aktuelle Tageszeit;
- aktuelle Witterungsbedingungen.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Position des Nutzers bestimmt wird, dass die aktuelle Position des Nutzers zur Routenfindung genutzt wird, und dass die aktuelle Position des Nutzers durch ein Positionsbestimmungs-Gerät (159) , insbesondere ein „Global Positioning System"-Gerät , bestimmt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren durch ein, in ein Fahrzeug integriertes Gerät oder ein tragbares Gerät, insbesondere ein Mobiltelefon, durchgeführt wird.
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