DE10014259A1

DE10014259A1 - Verfahren zur Berechnung der Fahrtzeit und Navigationssystem

Info

Publication number: DE10014259A1
Application number: DE2000114259
Authority: DE
Inventors: Michael Becker; Frank Baehren; Harald Schoepp
Original assignee: Harman Becker Automotive Systems GmbH; Harman Becker Automotive Systems Becker Division GmbH
Current assignee: Harman Becker Automotive Systems GmbH
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2001-10-04
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: DE10014259C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung der Fahrtzeit bei Kraftfahrzeugen mittels einer Ziel-Leitvorrichtung mit Fahrzeitberechnungsalgorithmus und ein Navigationssystem mit einer solchen Ziel-Leitvorrichtung. Bei diesem intelligenten Verfahren zur Berechnung der Fahrtzeit werden dem Berechnungsalgorithmus neben den systembekannten festen Parametern auch adaptive Parameter zugrunde gelegt. Auf diese Weise ist eine sehr präzise und damit zuverlässige Berechnung der Fahrtzeit möglich.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung der Fahrtzeit bei Kraftfahrzeugen mittels einer Ziel- Leitvorrichtung mit Fahrtzeitberechnungsalgorithmus und ein Navigationssystem mit einer solchen Ziel-Leitvorrichtung.

Navigationssysteme sind, wie die Bezeichnung schon andeutet, Systeme die über detaillierte Informationen der aktuellen Po sition eines Kraftfahrzeuges verfügen und diese Informationen dem Kraftfahrzeugnutzer zur Verfügung stellen. Solche Naviga tionssysteme sind seit Jahren in vielen Ausführungsformen be kannt und bedürfen keiner detaillierten Beschreibung.

Moderne Navigationssysteme weisen neben solchen Navigations systeme zusätzlich auch Ziel-Leitvorrichtungen zur Bestimmung der zu erwartenden Fahrtzeit bzw. Ankunftszeit des Kraftfahr zeuges auf. Die Bestimmung der Fahrtzeit erfolgt üblicherwei se mittels fest vorgegebener Parameter - beispielsweise der Durchschnittsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges in Abhängig keit vom Straßentyp -, die diversen Berechnungsalgorithmen zugrunde gelegt werden. Aufgrund dieser fest zugeordneter Pa rameter ist eine genaue Berechnung der zu erwartenden Fahrt zeit häufig nicht möglich.

Insbesondere wird bei bestehenden Ziel-Leitvorrichtung nicht exakt determinierbaren Parametern bei der Berechnung der Fahrtzeit gar nicht bzw. nur unzureichend Rechnung getragen. Solche Parameter sind zum Beispiel der Einfluß der Fahrstrec ke - beispielsweise eine trockene, nasse, glatte Straße -, die Fahrweise des jeweiligen Kraftfahrzeugführers, die Tages zeit, die Außentemperatur, die Sichtverhältnisse, etc. Diese unterschiedlichen Einflüsse führen zweifelsohne zu starken Schwankungen in der tatsächlichen Fahrtzeit, die jedoch mit bekannten Fahrtzeitberechnungsalgorithmen überhaupt nicht be rücksichtigt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Navigationssystem mit Ziel-Leitvor richtung anzugeben, die eine genauere Bestimmung der Fahrt zeit ermöglichen.

Die verfahrensbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Demgemäß ist ein gattungsgemäßes Verfahren vorgesehen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß bei der Berechnung der Fahrt zeit für eine vorgegebene Fahrtstrecke dem Fahrtzeitberech nungsalgorithmus vorgegebene Parameter und adaptive Parameter zugrunde gelegt werden, wobei die vorgegebenen Parameter durch die jeweilige Konfiguration der Ziel-Leitvorrichtung eingestellt werden und die adaptiven Parameter in Abhängig keit von zusätzlichen, von der Ziel-Leitvorrichtung während dessen Betriebs ermittelten Informationen verändert werden.

Die systembezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Na vigationssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 ge löst. Demgemäß ist ein Navigationssystem für ein Kraftfahr zeug vorgesehen,

- mit einer Verarbeitungseinrichtung zur Steuerung des Navi gationssystems,
- mit einer Karteninformation-Speichereinrichtung zum Spei chern von Kartendaten,
- mit einer Momentanposition-Erfassungseinrichtung zum Iden tifizieren der Momentanposition des sich bewegenden Kraft fahrzeugs mit Hilfe der in der Karteninformation- Speichereinrichtung abgespeicherten Kartendaten,
- mit einer Ziel-Leitvorrichtung, die einen Fahrtzeitberech nungsalgorithmus zur Berechnung der Fahrtzeit aufweist, und
- mit einer Ausgabevorrichtung zur Darstellung der durch die Ziel-Leitvorrichtung ermittelten Fahrtzeit.

Auf diese Weise wird erfindungsgemäß ein intelligentes Ver fahren zur Berechnung der Fahrtzeit und somit der Bestimmung der Ankunftszeit für Ziel-Leitvorrichtungen bereitgestellt. Dieses Verfahren, bei dem den Berechnungsalgorithmen neben den systembekannten festen Parameter auch adaptive Parameter zugrunde gelegt werden, ist deutlich präziser und zuverlässi ger in der Berechnung der Fahrtzeit bzw. Ankunftzeit des Kraftfahrzeuges.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen sind den Unteransprüchen und der folgenden Be schreibung entnehmbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt ein Blockschalt bild eines Navigationssystems mit einer erfindungsgemäßen Ziel-Leitvorrichtung.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Navigationssystem für Kraftfahrzeuge bezeichnet. Das Navigationssystem 1 weist eine Verarbeitungs einrichtung 2 auf. Die Verarbeitungseinrichtung 2 ist mit ei ner Karteninformation-Speichereinrichtung 3, einer Momentan position-Erfassungseinrichtung 4 und einer Ziel-Leitvor richtung 5 verbunden. In der Karteninformation-Speicherein richtung 3 sind Kartendaten, wie Straßenführungen, Straßen nummern oder ähnliches, abgelegt. Die Momentanposition- Erfassungseinrichtung 4 enthält zum Identifizieren der aktu ellen Momentanposition eines Kraftfahrzeuges typischerweise - jedoch nicht notwendigerweise - einen GPS-Empfänger 41, einen Richtungssensor 42 sowie einen Distanzsensor 43. Die Ziel- Leitvorrichtung 5 ist eingangsseitig mit der Momentanpositi on-Erfassungseinrichtung 4 und der Karteninformation- Speichereinrichtung 3 und ausgangsseitig mit der Verarbei tungsvorrichtung 2 verbunden. Die Ziel-Leitvorrichtung 5 dient der Berechnung der Fahrtzeit und enthält zu diesem Zweck zumindest eine Recheneinheit 51 und eine Speicherein heit 52.

Die Verarbeitungseinrichtung 2 weist Mittel zur Verarbeitung der Positionsdaten und der Ziel-Leitdaten und zur Steuerung des Navigationssystems auf. Die Verarbeitungseinrichtung 2 weist zu diesem Zweck typischerweise eine programmgesteuerte Einheit 21 (CPU), einen Schreib-/Lesespeicher 22 (RAM) zur Zwischenspeicherung der ermittelten Daten, einen Festwert speicher 23 (ROM) zur Aufnahme der Befehlscodes, eine Anzei gesteuereinheit 24 sowie eine Eingabe-/Ausgabeeinheit 25 (I/O-Unit) auf.

Die Verarbeitungseinrichtung 2 ist ferner mit einer Ausgabe vorrichtung 6 - zum Beispiel einem Display - verbunden, mit tels der die durch die Verarbeitungseinrichtung 2 ermittelten Daten dem Kraftfahrzeugnutzer in geeigneter Weise übermittelt werden. Darüber hinaus kann die Verarbeitungseinrichtung 2 auch mit einer Eingabevorrichtung 7 - zum Beispiel einer Ta statur - verbunden sein, über die ein Kraftfahrzeugnutzer Da ten, wie beispielsweise ein persönliches Fahrerprofil, eine gewünschte Routenführung, das Fahrzeit, etc. , eingeben kann.

Die Ziel-Leitvorrichtung 5 kann vorteilhafterweise auch Be standteil der Verarbeitungseinrichtung 2 sein (in der Figur nicht dargestellt). In diesem Fall könnte beispielsweise die Funktion dessen Recheneinheit 51 und Speichereinheit 52 zu mindest teilweise durch die zentrale Recheneinheit 21 bzw. die Speichereinrichtungen 22, 23 der Verarbeitungseinrichtung 2 ausgebildet sein.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Bezug nahme auf die Figur beschrieben:

Bei einem Navigationssystem 1 lassen sich die durch die Mo mentanposition-Erfassungseinrichtung 4 ermittelten Positions daten mit den Kartendaten der Kartendaten-Speichereinrichtung 3 derart verarbeiten, daß der Kraftfahrzeugnutzer über eine Anzeigeeinrichtung 6 immer die genaue Position des Kraftfahr zeuges mitgeteilt bekommt. Aus der genauen Position der Kraftfahrzeuges und dem gewünschten Fahrtziel läßt sich die für die Fahrt benötigte Zeit abschätzen, indem der Fahrtzeit berechnung ein geeigneter Berechnungsalgorithmus zugrunde ge legt wird. Dieser Berechnungalgorithmus geht typischerweise von fest vorgegebenen Parameter aus.

Erfindungsgemäß wird nun dieser Berechnungsalgorithmus derge stalt erweitert, daß zusätzliche adaptive Parameter zur Be rechnung der Fahrtzeit mit einbezogen werden. In der einfach sten Form speichert die Speichereinheit 52 zu den verschiede nen Straßentypen die vom Kraftfahrzeug erzielte Durch schnittsgeschwindigkeit. Die Ziel-Leitvorrichtung 5 kann bei nochmaliger Befahrung eines solchen Straßentyps die vormals gewonnenen Erkenntnisse - in diesem Fall die gespeicherte Durchschnittsgeschwindigkeit - der Berechnung der Fahrtzeit zugrunde legen. Dieses Verfahren kann noch weiter verfeinert werden indem die gewonnenen Daten nicht nur bezogen auf den Straßentyp sondern bezogen auf einzelne Straßenabschnitte ab gespeichert werden. Bietet darüber hinaus das Navigationssy stem 1 eine Personalisierung verschiedener Kraftfahrzeugnut zer, dann kann die Speicherung der gewonnenen Daten vorteil hafterweise auch personenbezogen erfolgen. Weitere Verbesse rungen der Genauigkeit der Fahrtzeitberechnung ergeben sich durch Einbeziehung weiterer Parameter, wie der Tageszeit, der Außentemperatur, der Sichtverhältnisse, des Straßenzustandes, Nässe, Glätte, der Verkehrsdichte, Stauhäufigkeit, etc.

Durch Einbeziehung von Off-Board Informationen - zum Beispiel von einem RDS/TMC-Service oder Telematikservice - können In formationen auch extern aus Verkehrsmitteilungen gesammelt und sinnvoll verwendet werden. Der Zustand verschiedener Straßen - zum Beispiel Baustellen - die eine permanente Ver kehrsbehinderung darstellen, können über Datenbanken gewonnen werden. Mit den so ermittelten Daten ist mithin eine sehr ex akte Berechnung der Fahrtzeit, insbesondere durch die Einbe ziehung eines speziellen Fahrerprofils, möglich.

Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Ziel- Leitvorrichtung 5 zum Zweck der Verringerung der Rechenlei stung mit einem trainierten neuronalen Netzwerk ausgestattet ist. Solche trainierte neuronalen Netze sind speziell dann von Vorteil, wenn die zur Berechnung zugrunde gelegten Be rechnungsalgorithmen äußerst komplex sind oder gar nicht be kannt sind. Mittels neuronaler Netzwerke lassen sich diese komplexen, häufig nicht-linearen Gleichungen mit verhältnis mäßig einfach berechnen.

Es sei noch anzumerken, daß in der Figur ein auf typische Weise ausgebildetes Navigationssystem 1 dargestellt ist. Selbstverständlich läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren bei Navigationssystemen 1 für Kraftfahrzeuge, die auf belie bige Art und Weise ausgebildet sind, gleichermaßen vorteil haft anwenden.

Bezugszeichenliste

1

Navigationssystem

2

Verarbeitungseinrichtung

3

Karteninformation-Speichereinrichtung

4

Momentanposition-Erfassungseinrichtung

5

Ziel-Leitvorrichtung

6

Ausgabevorrichtung (Display)

7

Eingabevorrichtung (Tastatur)

21

programmgesteuerte Einheit (CPU)

22

Schreib-/Lesespeicher (RAM)

23

Festwertspeicher (ROM)

24

Anzeigesteuereinheit

25

Eingabe-/Ausgabeeinheit (I/O-Unit)

41

GPS-Empfänger

42

Richtungssensor

43

Distanzsensor

51

Recheneinheit

52

Speichereinheit

Claims

1. Verfahren zur Berechnung der Fahrtzeit bei Kraftfahrzeugen mittels einer Ziel-Leitvorrichtung mit Fahrtzeitberechnung salgorithmus, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Berechnung der Fahrtzeit für eine vorgegebene Fahrtstrecke dem Fahrtzeitberechnungsalgorithmus vorgegebene Parameter und adaptive Parameter zugrunde gelegt werden, wo bei die vorgegebenen Parameter durch die jeweilige Konfigura tion der Ziel-Leitvorrichtung (5) eingestellt werden und die adaptiven Parameter in Abhängigkeit von zusätzlichen, von der Ziel-Leitvorrichtung (5) während dessen Betriebes ermittelten Informationen verändert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die adaptiven Parameter in Abhängigkeit vom persönlichen Profil des jeweiligen Kraftfahrzeugnutzers verändert werden.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die adaptiven Parameter in Abhängigkeit eines bekannten Straßentyps und/oder eines bekannten Straßenabschnittes ver ändert werden.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die adaptiven Parameter in Abhängigkeit von der Außentem peratur und/oder der Tageszeit und/oder der Fahrbahnbeschaf fenheit und/oder der Verkehrsdichte verändert werden.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den adaptiven Parameter und/oder den vorgegebenen Parame ter Informationen von einem RDS/TMC-Service, einer externen Datenbank oder einem Telematikservice zugrunde gelegt werden.

6. Navigationssystem zum Betreiben eines Verfahrens nach ei nem der vorstehenden Ansprüche,

- mit einer Verarbeitungseinrichtung (2) zur Steuerung des Navigationssystems (1),
- mit einer Karteninformation-Speichereinrichtung (3) zum Speichern von Kartendaten,
- mit einer Momentanposition-Erfassungseinrichtung (4) zum Identifizieren der Momentanposition des sich bewegenden Kraftfahrzeugs mit Hilfe der in der Karteninformation- Speichereinrichtung (3) abgespeicherten Kartendaten,
- mit einer Ziel-Leitvorrichtung (5), die einen Fahrtzeitbe rechnungsalgorithmus zur Berechnung der Fahrtzeit aufweist, und
- mit einer Ausgabevorrichtung (6) zur Darstellung der durch die Ziel-Leitvorrichtung (5) ermittelten Fahrtzeit.

7. Navigationssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziel-Leitvorrichtung (5) zur Ermittlung der Fahrtzeit eine Recheneinheit (51) und zur Speicherung der variablen Pa rameter für den Fahrtzeitberechnungsalgorithmus eine Spei chereinheit (52) aufweist.

8. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (51) und/oder die Speichereinheit (52) Bestandteil der Verarbeitungseinrichtung (2) sind.

9. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (51) als trainierbares neuronale Netz werk ausgebildet ist.