DE10014259C2 - Verfahren zur Berechnung der Fahrtzeit und Navigationssystem - Google Patents
Verfahren zur Berechnung der Fahrtzeit und NavigationssystemInfo
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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 ge
mäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bzw. An
spruchs 4.
Ein solches Verfahren bzw. Navigationssystem ist aus
DE 198 39 378 A1 bekannt.
Weitere Navigationssysteme sind beschrieben in
DE 198 56 704 A1, DE 197 08 106 A1,
DE 40 34 681 A1, DE 197 53 172 A1, DE 197 24 919 A1,
DE 44 29 322 A1 und DE 44 28 311 A1.
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 in der Speichereinheit perso
nenbezogene Daten gespeichert werden, die für den jeweiligen
Fahrer auf verschiedenen Straßentypen ermittelt werden.
Die systembezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Na
vigationssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 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, wobei in der Speichereinheit (52) personenbezogene Daten speicherbar sind, die für den jeweiligen Fahrer beim Befahren verschie dener Straßentypen ermittelt werden.
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, personen
bezogene Parameter zugrunde gelegt werden, ist deutlich prä
ziser und zuverlässiger 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 gelegt wird. Dieser Berechnungalgorithmus geht typischerweise von fest vorgegebenen Parameter aus.
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 gelegt 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 wird noch weiter verfeinert,
indem die gewonnenen Daten nicht nur bezogen auf den Straßen
typ sondern bezogen auf einzelne Straßenabschnitte abgespei
chert werden. Da das Navigationssystem 1 eine Personalisie
rung verschiedener Kraftfahrzeugnutzer vorsieht, erfolgt die
Speicherung der gewonnenen Daten vorteilhafterweise auch per
sonenbezogen. Weitere Verbesserungen der Genauigkeit der
Fahrtzeitberechnung ergeben sich durch Einbeziehung weiterer
Parameter, wie der Tageszeit, der Außentemperatur, der Sicht
verhältnisse, des Straßenzustandes, Nässe, Glätte, der Ver
kehrsdichte, 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 exakte
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.
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 (6)
1. Verfahren zur Berechnung der Fahrtzeit bei Kraftfahrzeugen mittels einer
Ziel-Leitvorrichtung mit Fahrtzeitberechnungsalgorithmus, wobei bei der Be
rechnung der Fahrzeit für eine vorgegebene Fahrtstrecke dem Fahrtzeitbe
rechnungsalgorithmus in einer Speichereinheit (52) gespeicherte, fest vorge
gebene Parameter und adaptive Parameter zugrunde gelegt werden, wobei die
fest vorgegebenen Parameter durch die jeweilige Konfiguration der Ziel-
Leitvorrichtung (5) eingestellt werden und die adaptiven Parameter in Ab
hängigkeit von personenbezogenen, von der Ziel-Leitvorrichtung (5) wäh
rend deren Betriebes ermittelten und dem jeweiligen Fahrer des Kraftfahr
zeuges zugeordneten Informationen verändert werden,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Speichereinheit (52) perso
nenbezogene Daten gespeichert werden, die für den jeweiligen Fahrer auf
verschiedenen Straßentypen ermittelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die adaptiven Parameter zusätzlich in Abhängigkeit von der Außentem
peratur und/oder der Tageszeit und/oder der Fahrbahnbeschaffenheit
und/oder der Verkehrsdichte verändert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass den adaptiven Parametern
und/oder den vorgegebenen Parametern Informationen von einem
RDS/TMC-Service, einer externen Datenbank oder einem Telematikservice
zugrunde gelegt werden.
4. Navigationssystem zum Betreiben eines Verfahrens nach einem der vor
stehenden 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) zur Berechnung der Fahrtzeit,
eine Speichereinheit (52) zur Speicherung von fest vorge gebenen und adaptiven Parametern,
mit einer Ausgabevorrichtung (6) zur Darstellung der durch die Ziel-Leitvorrichtung (5) ermittelten Fahrtzeit,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Speichereinheit (52) personenbezogene Daten speicherbar sind, die für den jeweiligen Fahrer beim Befahren verschiedener Straßentypen er mittelt werden.
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) zur Berechnung der Fahrtzeit,
eine Speichereinheit (52) zur Speicherung von fest vorge gebenen und adaptiven Parametern,
mit einer Ausgabevorrichtung (6) zur Darstellung der durch die Ziel-Leitvorrichtung (5) ermittelten Fahrtzeit,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Speichereinheit (52) personenbezogene Daten speicherbar sind, die für den jeweiligen Fahrer beim Befahren verschiedener Straßentypen er mittelt werden.
5. Navigationssystem nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die personenbezogenen Daten eines Straßentyps in personenbezogene
Daten eines Straßenabschnitts dieses Straßentyps ermittelt werden.
6. Navigationssystem nach Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (51) als trai
nierbares neuronales Netzwerk ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
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DE2000114259 DE10014259C2 (de) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | Verfahren zur Berechnung der Fahrtzeit und Navigationssystem |
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