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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Navigationsverfahren, ein Navigationsgerät sowie ein Fahrzeug.
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Aus der
EP 1 327 856 A1 ist beispielsweise ein System zur Zielführung eines Fahrzeugs bekannt, bei dem eine unter Berücksichtigung von Zusatzinformationen optimale Route ermittelt wird, und zu der optimalen Route Zielführungsinformationen ausgegeben werden, wobei die Zusatzinformationen von einer externen Sendeeinheit empfangen werden und/oder in einem Speicher gespeichert sind, der im Fahrzeug mitgeführt wird. Ein weiteres Navigationsverfahren ist aus der
US 2009/0048771 A1 bekannt.
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Weiter ist aus der
US 8 275 522 B1 ein Verfahren bekannt, bei dem von einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern Einzel-Informationen über bestimmte Streckenabschnitte empfangen werden, diese Einzel-Informationen zentral aufgearbeitet werden und die aufbereiteten Informationen den Verkehrsteilnehmern wieder zur Verfügung gestellt werden.
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Ausgehend von den bekannten Systemen zur Zielführung eines Fahrzeugs lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Navigationsverfahren anzugeben.
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Die voranstehend genannte Aufgabe wurde durch ein Navigationsverfahren gemäß Patentanspruch 1, ein Navigationsgerät gemäß Patentanspruch 9 sowie ein Fahrzeug gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Navigationsverfahrens, die entsprechend auch bei dem Navigationsgerät und dem Fahrzeug verwendet werden können, sind in den auf den Patentanspruch 1 rückbezogenen Patentansprüchen 2 bis 8 beansprucht.
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Ein Navigationsverfahren zur Ermittlung einer Alternativroute zu einer ersten Route von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt, wobei die erste Route erste Routenstreckenabschnitte aus einer Menge von Kandidatenstreckenabschnitten umfasst, wobei jedem Kandidatenstreckenabschnitt ein Wert eines ersten, objektiven Parameters zugeordnet wird, wobei die ersten Routenstreckenabschnitte so gewählt werden, dass eine Funktion des ersten Parameters optimiert wird, wobei jedem Kandidatenstreckenabschnitt ein Wert eines zweiten Parameters zugeordnet wird, wobei als zweiter Parameter ein objektiver Parameter oder ein subjektiver Parameter gewählt wird, wobei eine zweite Route zweite Routenstreckenabschnitte aus der Menge von Kandidatenstreckenabschnitten umfasst, und wobei die zweiten Routenstreckenabschnitte so gewählt werden, dass eine Funktion des zweiten Parameters optimiert wird und der Wert der Funktion des ersten objektiven Parameters für die zweite Route höchstens um ein vorbestimmtes Maß von dem Wert der Funktion des ersten, objektiven Parameters für die erste Route abweicht.
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Denkbar ist, dass im Rahmen des Verfahrens weitere Routen bereitgestellt werden, welche jeweils durch eine weiteren (objektiven oder subjektiven) Parameters voneinander sowie von der ersten und zweiten Route abweichen, wobei jeweils für die weiteren Routen der Wert der Funktion des ersten, objektiven Parameters für die jeweilige Route von dem Wert der Funktion des ersten, objektiven Parameters für die erste Route höchstens um ein vorbestimmtes Maß abweicht.
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Auf diese Weise können einem Nutzer unterschiedliche Routen mit unterschiedlichen Schwerpunkten angeboten werden, wobei die Routen gleichwohl bzgl. des wesentlichen ersten, objektiven Parameters nur um ein bestimmtes Maß voneinander abweichen.
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Nach einer ersten Ausgestaltung des Navigationsverfahrens wird als objektiver Parameter, insbesondere als erster, objektiver Parameter eine Reisezeit gewählt. Mit der Wahl der Reisezeit als objektiven Parameter kann dem häufigen Bedürfnis der Anwender des Navigationsverfahrens in erster Linie möglichst schnell vom Startpunkt zum Zielpunkt gelangen am besten Rechnung getragen werden.
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Nicht in jedem Fall muss für die Anwender eines Navigationsverfahrens jedoch eine möglichst geringe Gesamtreisezeit im Vordergrund stehen. Es ist beispielsweise denkbar, dass der Anwender zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Zielpunkt sein möchte. Eine Ankunft vor diesem Zeitpunkt würde eine Wartezeit am Ankunftsort implizieren, die vom Anwender als negativ empfunden werden kann. Mit anderen Worten wird nicht notwendiger Weise eine Summe der Reisezeiten der ersten Routenstrecke minimiert, sondern es kann die Summe der Reisezeiten der ersten Routenstrecke kann auch dahingehend optimiert werden, dass sie einen vorherbestimmten Wert einnimmt.
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In einer anderen Ausgestaltung des Navigationsverfahrens kann als objektiver Parameter eine Streckenabschnittslänge gewählt werden. Die Wahl der Streckenabschnittslänge als Parameter kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn der Anwender des Verfahrens sich beim Sport einer vorbestimmten körperlichen Belastung aussetzen möchte, z.B. beim Laufen oder Radfahren. Ebenso kann die Wahl der Streckenabschnittslänge angeraten sein, wenn der Nutzer Reichweiten beschränkte Fahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge benutzt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Navigationsverfahrens kann der objektive Parameter eine Unfallhäufigkeit auf dem betreffenden Kandidatenabschnitt angegeben. Das Navigationsverfahren kann es auf diese Weise erlauben, insbesondere wenig erfahrene und/oder wenig geübte, Fahrer an unfallkritischen Stellen vorbeizuleiten.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird als objektiver Parameter die Gefährlichkeit eines von dem Kandidatenstreckenabschnitt durchschnittenen(Stadt-)gebiets gewählt. Hierzu kann beispielsweise die Menge der in dem betreffenden Stadtgebiet verübten Straftaten herangezogen werden.
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Ferner kann eine Weiterbildung des Navigationsverfahrens vorsehen, dass als objektiver Parameter eine Eignung für assistiertes, teil-, hoch- oder vollautomatisiertes Fahren gewählt werden.
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"Driver Only" bezeichnet einen Automatisierungsgrad, bei dem der Fahrer dauerhaft, d.h. während der gesamten Fahrt, die Längsführung, d.h. das Beschleunigen bzw. das Verzögern, und die Querführung, d.h. das Lenken, übernimmt. Sofern das Fahrzeug ein Fahrerassistenzsystem aufweist, greift dieses nicht in die Längs- oder Querführung des Fahrzeuges. Beispiele für Fahrerassistenzsysteme, die nicht in die Längs- oder Querführung des Fahrzeuges eingreifen sind unter anderen Lichtassistenzsysteme, mit welchen Scheinwerfer situations-, witterungs- und/oder helligkeitsabhängig gesteuert werden können, Abstandswarner, welche, insbesondere beim Einparken, vor nicht sichtbaren Hindernissen warnen, Regenassistenzsysteme, welche in Abhängigkeit der Wasserbenetzung oder Verschmutzung der Windschutzscheibe die Scheibenwischer aktiviert, ein Aufmerksamkeitsassistenz. welcher beispielsweise in Abhängigkeit der Pupillenbewegungen des Fahrers das Ein-legen einer Pause empfiehlt, ein Spurwechselassistent, welcher den Fahrer vor einem Spurwechsel ohne vorherige Aktivierung der Richtungswechselanzeiger (Blinker) warnt, eine Verkehrszeichenassistent, der den Fahrer auf Verkehrszeichen, insbesondere Geschwindigkeitsbegrenzungen, hinweist, ein Totwinkel-Assistent, der den Fahrer auf Verkehrsteilnehmer im toten Winkel des Fahrzeuges aufmerksam macht oder ein Rückfahrkamerasystem, welches dem Fahrer Informationen über den hinter dem Fahrzeug liegenden Bereich liefert.
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"Assistiert" bezeichnet einen Automatisierungsgrad, bei dem der Fahrer dauerhaft entweder die Quer- oder die Längsführung des Fahrzeuges übernimmt. Die jeweils andere Fahraufgabe wird in gewissen Grenzen von einem Fahrerassistenzsystem übernommen. Dabei muss der Fahrer das Fahrerassistenzsystem dauerhaft überwachen und muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Fahrzeugführung bereit sein. Beispiele für solche Fahrerassistenzsysteme sind unter der Bezeichnung "Adaptive Cruise Control" und "Parkassistent" bekannt. Die Adaptive Cruise Control kann in Grenzen die Längsführung des Fahrzeugs übernehmen und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter Berücksichtigung des Abstands zu einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer regeln. Der Parkassistent unterstützt das Einparken in Parklücken, indem er das Lenken übernimmt, wobei die Vor- und Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs jedoch weiter vom Fahrer übernommen wird.
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"Teilautomatisiert" bezeichnet einen Automatisierungsgrad, bei welchem ein Fahrerassistenzsystem sowohl die Quer- als auch die Längsführung des Fahrzeugs für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen übernimmt. Wie bei einer assistierten Fahrzeugführung muss der Fahrer das Fahrerassistenzsystem dauerhaft überwachen und zu jedem Zeitpunkt in der Lage sein, die Fahrzeugführung komplett zu übernehmen. Ein Beispiel für ein Fahrerassistenzsystem, mit dem ein teilautomatisierte Fahrzeugführung ermöglicht wird, ist unter dem Namen Autobahnassistent bekannt. Der Autobahnassistent kann die Längs- und Querführung des Fahrzeugs in der spezifischen Situation einer Autobahnfahrt bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit übernehmen. Der Fahrer muss allerdings jederzeit prüfen, ob der Autobahnassistent zuverlässig arbeitet, und zur sofortigen Übernahme, z.B. aufgrund einer Übernahmeaufforderung durch das Fahrerassistenzsystem, der Fahrzeugführung bereit sein.
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Auch bei einem als "hochautomatisiert" bezeichneten Automatisierungsgrad übernimmt ein Fahrerassistenzsystem sowohl die Quer- als auch die Längsführung des Fahrzeugs für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen. Im Unterschied zur teilautomatisierten Fahrzeugführung muss der Fahrer das Fahrerassistenzsystem nicht mehr dauerhaft überwachen. Sofern das Fahrerassistenzsystem selbstständig eine Systemgrenze erkennt und demgemäß eine sichere Fahrzeugführung durch das Fahrerassistenzsystem nicht mehr gewährleistet ist, fordert das Fahrerassistenzsystem den Fahrer auf, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Als Beispiel für ein Fahrerassistenzsystem zur hochautomatisierten Fahrzeugführung ist ein Autobahn-Chauffeur denkbar. Ein Autobahn-Chauffeur könnte auf Autobahnen die automatische Längs- und Querführung des Fahrzeugs bis zu einer gewissen Geschwindigkeitsgrenze übernehmen, wobei der Fahrer den Autobahn-Chauffeur nicht zu jeder Zeit überwachen müsste. Sobald der Autobahn-Chauffeur eine Systemgrenze erkennen würde, z.B. eine nicht beherrschte Mautstelle oder unvorhergesehene Baustelle, würde er den Fahrer auffordern, innerhalb einer gewissen Zeitspanne die Fahrzeugführung zu übernehmen.
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Auch bei einem als "vollautomatisiert" bezeichnet einen Automatisierungsgrad übernimmt das Fahrerassistenzsystem die Quer- und Längsführung des Fahrzeuges, dies allerdings vollständig in einem definierten Anwendungsfall. Der Fahrer muss das Fahrerassistenzsystem nicht überwachen. Vor dem Verlassen des Anwendungsfalles fordert das Fahrerassistenzsystem den Fahrer mit einer ausreichenden Zeitreserve zur Übernahme der Fahraufgabe auf. Leistet der Fahrer dieser Aufforderung nicht folge, wird das Fahrzeug in einen risikominimalen Systemzustand versetzt. Sämtliche Systemgrenzen werden vom Fahrerassistenzsystem erkannt und das Fahrerassistenzsystem ist in allen Situationen in der Lage, einen risikominimalen Systemzustand einzunehmen. Ein Beispiel für ein Fahrerassistenzsystem, welches ein "vollautomatisiertes" Fahren ermöglicht, könnte ein Autobahnpilot sein. Dieser könnte bis zu einer oberen Geschwindigkeitsgrenze auf Autobahnen sowohl die Längs- als auch die Querführung des Fahrzeuges übernehmen. Der Fahrer müsste den Autobahnpiloten dabei nicht überwachen und könnte sich anderen Tätigkeiten, beispielsweise der Vorbereitung einer Besprechung, widmen und die Reisezeit somit bestmöglich nutzen. Sobald die Autobahn verlassen werden muss, würde der Autobahnpilot den Fahrer zur Übernahme auffordern. Reagiert der Fahrer auf diese Aufforderung nicht, so würde der Autobahnpilot das Fahrzeug herunterbremsen und es bevorzugt auf einen Parkplatz oder Seitenstreifen lenken, wo es bis zum Stillstand abgebremst und angehalten werden würde.
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Die Nutzung von Streckenabschnitten, welche höhere Automatisierungsgrade erlauben kann den Fahrer beim Führen des Fahrzeugs stark entlasten. Insbesondere hoch- und vollautomatisiertes Fahren kann dem Fahrer erlauben, die im Verkehrsmittel verbrachte Zeit auf andere Art und Weise zu nutzen. Beispielsweise könnte er in der Zeit seine Korrespondenz, insbesondere Briefe, E-Mails und Telefonate, abarbeiten oder einen Termin inhaltlich vorbereiten, zu welchem er gerade unterwegs ist.
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Nicht immer muss von den Anwendern des Verfahrens jedoch ein möglichst hoher Automatisierungsgrad gewünscht sein. Beispielsweise kann die Nutzung von Fahrerassistenzsystemen zu einer Unterbeanspruchung des Fahrers führen, aufgrund derer seine Aufmerksamkeit herabgesetzt wird. Gerade dann, wenn der Automatisierungsgrad eine dauerhafte Überwachung der Fahrsituation erfordert können somit potentiell gefährliche Situationen entstehen.
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Andererseits kann die Nutzung von Fahrerassistenzsystemen die Beanspruchung des Fahrzeugführers in Situationen herabsetzen, in denen er einer Mehrfachbelastung ausgesetzt ist, indem das Fahrerassistenzsystem ihm einige Aufgaben abnimmt. In diesem Fall kann der Fahrer beispielsweise einen größeren Anteil der Verkehrsüberwachung widmen.
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Die Eignung bestimmter Strecken für Fahrten mit einem höheren Automatisierungsgrad kann insbesondere auf der Grundlage von Streckenfreigaben von Unternehmen oder Regierungen bestimmt werden. Alternativ oder ergänzend können auch Rückmeldungen von Sensorsystemen, insbesondere Sensorsystemen anderer Verkehrsteilnehmer mit einbezogen werden. Dies kann dynamisch geschehen. Beispielsweise können Sensorsysteme anderer Verkehrsteilnehmer Informationen darüber liefern, ob Straßenmarkierungen, die ggf. für teil-, hoch- oder vollautomatisiertes Fahren benötigt werden, auf einem bestimmten Streckenabschnitt sichtbar sind.
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Es ist beispielsweise denkbar, dass sie von Laub oder Schnee verdeckt sind. Weiter können für teil-, hoch- oder vollautomatisiertes Fahren ggf. wesentliche Eigenschaften von Streckenabschnitten unter Umständen nur tagsüber aber nicht nachts erfasst werden. In diesem Fall können tagsüber bestimmte Streckenabschnitt für das Fahren in einem hochautomatisierten Modus in Betracht gezogen werden, nachts jedoch ausgelassen werden.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird als objektiver Straßenparameter ein Straßenzustand gewählt. Der Straßenzustand kann beispielsweise angeben, wie hoch der Reibwert bzw. die Glätte der Straße ist. Der Straßenzustand kann dabei beispielsweise basierend auf der Fahrroute eines Reinigungs-, Schneeräum- oder Streufahrzeuges sowie gegebenenfalls aktuellen oder prognostizierten Wetter, insbesondere Niederschlagsdaten gewonnen werden. Hierzu können beispielsweise Dienstleistern, insbesondere Straßenmeistereien, die bereits abgefahrenen oder die geplanten Fahrrouten der entsprechenden Fahrzeuge weiteren Verkehrsteilnehmern zur Verfügung stellen. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere andere Verkehrsteilnehmer den aktuellen Reibwert messen und dem Anwender der Navigationsverfahrens zur Verfügung stellen.
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Weiter kann der Straßenzustand eine Straßenqualität angeben. MIt Straßenqualität dann dabei gemeint sein, ob die Straße viele Spurrillen und/oder Schlaglöcher und/oder weitere Unzulänglichkeiten aufweist, die beim Überfahren den Komfort der Verkehrsteilnehmer mindern. Sofern der Verkehrsteilnehmer sich in einem Sportwagen mit einer entsprechend sportlichen Abstimmung fortbewegt können diese Strecken entsprechend möglichst gemieden werden. Allerdings kann ein Verkehrsteilnehmer, der sich in einem Geländewagen oder in einem Fahrzeug, welches durch ein aktives Fahrwerk Unzulänglichkeiten der Straße gut ausgleichen kann, bewegt, weniger gestört werden. Für einen Geländewagenfahrer können schlechte Straßen oder unbefestigte Wege sogar besonders reizvoll sein.
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Bei der Ermittlung der objektiven und/oder subjektiven Parameter, insbesondere der Straßenparameter, kann auch sogenanntes "Crowdsourcing" zum Einsatz kommen. Als Crowdsourcing kann dabei allgemein eine Strategie des Auslagern einer üblicherweise von Erwerbstätigen entgeltlich erbrachten Leistung durch eine Organisation oder Privatperson mittels eines offenen Aufrufes an eine Masse von unbekannten Akteuren bezeichnet werden, bei dem der Crowdsourcer und/oder die Crowdsourcees frei verwertbare und direkte wirtschaftliche Vorteile erlangen. Im Rahmen von Crowdsourcing können beispielsweise Beschleunigungssensoren einer Vielzahl von weiteren Verkehrsteilnehmern genutzt werden, um Informationen über den Straßenzustand zu erhalten. Weiter können entsprechende Straßenparameter insbesondere von Fahrzeugen bereitgestellt werden, die, z.B. mit einem "Active Body Control"-Fahrwerk ausgestattet sind und dementsprechend eine besonders gute Überwachung der Straßenparameter ermöglichen.
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Im Rahmen von Crowdsourcing können insbesondere auch Sensorsysteme anderer Verkehrsteilnehmer, die im eigenen Fahrzeug nicht vorhanden sind, zum Nutzen aller Verkehrsteilnehmer verwendet werden. Traditionell werden neuentwickelte Fahrerassistenzsysteme mit den dazugehörigen Sensorsystemen aus Prestigegründen zuerst in Oberklassefahrzeugen eingesetzt. Einige Sensorsysteme können ggf. auch unter Umständen aus Platz- und Gewichtsgründen nur in bestimmten Fahrzeugen eingesetzt werden. Durch die Nutzung von Crowdsourcing können diese Sensorsysteme auch für Kleinfahrzeuge verwendet werden.
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Die Werte der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern können beispielsweise in einem zentralen System aggregiert und den einzelnen Anwendern des Verfahrens zur Verfügung gestellt werden.
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Die Nutzung von Crowdsourcing ist nicht auf die Ermittlung des Straßenzustands beschränkt. Weitere denkbare Beispiele sind die Möglichkeit, Informationen über die aktuellen Niederschläge mit Hilfe von in einer Vielzahl von Fahrzeugen vorhandenen Regensensoren zu sammeln. Ebenso kann aus der Fortbewegungsgeschwindigkeit anderer Verkehrsteilnehmer auf eine mögliche Stausituation geschlossen werden, aufgrund derer sich die Reisezeit für den entsprechenden Streckenabschnitt möglicherweise erhöht.
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Nach einer anderen Weiterbildung des Verfahrens wird als objektiver Parameter eine Kostengröße gewählt. Insbesondere kann als Parameter eine Mautgebühr gewählt werden. Denkbar ist, dass zunächst eine erste Route mit der geringsten Mautgebühr bestimmt wird und als zweite Route eine Route, die hinsichtlich der Mautgebühr nur um einen geringen Betrag abweicht, allerdings eine deutliche geringere Reisezeit zur Folge hat, vorgeschlagen wird. Alternativ oder ergänzend kann auch gewünscht sein, dass die Betriebskosten minimiert werden. In diesem Fall kann beispielsweise die Route dahingehend optimiert werden, dass möglichst wenig energieintensive Beschleunigungs- und Bremsvorgänge zu erwarten sind.
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Denkbar ist ebenfalls, dass als objektiver Parameter die Zeit gewählt wird, die ein Anwender des Verfahrens in dem betreffenden Kandidatenstreckenabschnitt zur Verkehrsbeobachtung aufbringen muss. Bei annähernd gleichbleibender Gesamtreisezeit könnte somit beispielsweise eine Route zur Verfügung gestellt werden, die möglichst viele Wartezeiten an roten Ampeln erwarten lässt, in denen sich der Fahrer anstatt der Verkehrsbeobachtung anderen Dingen widmen kann, z.B. dem Anschauen von kurzen Videos, dem Prüfen der eingegangenen E-Mail, Chatten, etc..
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Ferner kann eine Ausführungsform des Verfahrens vorsehen, dass als zweiter Parameter ein subjektiver Parameter gewählt wird. Ein subjektiver Parameter kann insbesondere einen Parameter bezeichnen der sehr stark von der Person abhängt, die von dem Startpunkt zum Zielpunkt gelangen soll. Beispielsweise empfinden einige Personen auf kurvigen Streckenabschnitten eine besondere Freude am Fahren. Anderen Personen wird auf kurvigen Streckenabschnitten schnell unwohl, so dass sie Routen bevorzugen, auf denen der Anteil an kurvigen Streckenabschnitten möglichst gering ist.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als subjektiver Parameter insbesondere eine kognitive Belastung des Anwenders gewählt werden. Verfahren, mit denen eine erwartete kognitive Belastung des Anwenders für bestimmte Kandidatenstreckenabschnitte bestimmt werden kann, sind beispielsweise aus der
US 2003/0097047 A1 bekannt. Wenn ein Anwender des Navigationsverfahrens dieses in einem sehr ausgeruhten Zustand nutzt, kann eine Route mit einer relativ hohen, kognitive Belastung vorgeschlagen werden, ohne dass ein hohes Unfallrisiko besteht. Andererseits kann beispielsweise nach einem anstrengenden Arbeitstag bewusst eine Route wählen, die mit einer geringen kognitiven Belastung einhergeht.
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Die erwartete kognitive Belastung kann beispielsweise auf der Grundlage der von Sensorsystemen ermittelten herrschenden Sicht, mögliche Blendung, insbesondere durch Gegenverkehr, Nebel oder Schneefall, und/oder von einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer aufspritzendes/r Wasser, Schnee oder Schlamm ermittelt werden. Weiter kann die erwartete kognitive Belastung auch durch den Straßenzustand beeinflusst sein. Insbesondere Schneematsch, Laub und überfrierende Nässe können erhöhte Aufmerksamkeit von einem Fahrer fordern.
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Insbesondere schnell wechselnde Umgebungsbedingungen können zu einer hohen kognitiven Belastung des Fahrers führen.
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Ferner kann die vorhandene oder fehlende Kenntnis von geltenden Regeln und Gewohnheiten, insbesondere einer hohen Anzahl von Schildern und/oder Geboten, welche gleichzeitig gelten (z.B. Überholverbot + Geschwindigkeitsbegrenzung wegen Nässe + Achtung Staugefahr + Wildwechsel), von lokalen Vorschriften und Gewohnheiten (insbesondere im Ausland), von den gewählten Streckenabschnitten, und/oder von Sondersituation (z.B. Tunnel, Mautstation, Autozug-Terminal, Einsatzfahrzeug) wesentlichen Einfluss auf die kognitive Belastung haben und bei der Wertzuweisung zu berücksichtigen sein.
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Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann als subjektiver Parameter eine körperliche Beanspruchung gewählt werden. Insbesondere dann, wenn die Route oder Teile der Route zu Fuß oder mit jedenfalls teilmuskelbetriebenen Verkehrsmitteln bewältigt werden sollen, kann so die Fitness des Verwenders des Verfahrens berücksichtigt werden. Ebenso kann vorgesehen sein, dass beispielsweise beim Fußweg zu einer geschäftlichen Besprechung eine weniger anstrengende Route gewählt wird als bei einem privaten Wochenendausflug.
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Ferner kann eine Ausführungsform des Verfahrens vorsehen, dass als subjektiver Parameter eine subjektive Zeitqualität gewählt wird. Die subjektive Zeitqualität, d.h. subjektive Qualität der während der Reise von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt, insbesondere in einem Fahrzeug, verbrachten Zeit kann von für viele Personen ähnlichen, aber auch sehr individuellen Faktoren abhängen. Die subjektive Zeitqualität der Parkplatzsuche verbracht wird kann beispielsweise ungeachtet der damit objektiv verbrachten Zeit sehr negativ sein. Ebenso ist die subjektive Zeitqualität für einen Stau ungeachtet der darin verbrachten Zeit negativ. Ein Umfahrung des Staus kann im Hinblick auf die subjektive Zeitqualität als positiv wahrgenommen werden, obwohl damit ein objektiver Zeitverlust einhergehen kann. Die subjektive Zeitqualität kann insbesondere davon abhängen, ob die im jeweiligen Streckenabschnitt verbrachte Zeit länger oder kürzer ist als die Zeit, die für den entsprechenden Streckenabschnitt erwartet wurde. So kann ein Stau im Berufsverkehr, der nur 10 Minuten im Gegensatz zu den üblichen 30 Minuten andauert, im Hinblick auf die subjektive Zeitqualität positiv wahrgenommen werden.
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Zur Ermittlung der subjektiven Zeitqualität kann die vom Anwender erwartete Reisezeit auf Basis historischer, statistischer und/oder heuristischer Daten bestimmt werden. Bei der Durchführung des Navigationsverfahrens kann diese vom Anwender erwartete Reisezeit dann mit der objektiv prognostizierten Reisezeit für den entsprechenden Kandidatenstreckenabschnitt verglichen werden und somit die subjektive Zeitqualität für den Anwender bestimmt werden. Weitere Parameter die die subjektive Zeitqualität negativ beeinflussen können sind insbesondere Zeit, die vor roten Ampeln verbracht wird, die bei der Parkplatzsuche verbracht wird, die im Stau oder stockendem bzw. zähem Verkehr verbracht wird, und die ohne Überholmöglichkeit hinter einem langsamen Fahrzeug verbracht wird, eine geringe oder kritische Restreichweite aufgrund knapper Treibstoffreserven oder Batterierestkapazität, die Notwendigkeit einer pünktlichen Ankunft oder eine Unsicherheit über den späteren Reiseverlauf.
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Darüber hinaus kann beispielsweise bei multimodalen Routen, d.h. Routen die mit unterschiedlichen Verkehrsmitteln zurückgelegt werden, ein fehlendes(Sitz-)platzangebot im öffentlichen Verkehrsmittel, Wartezeiten beim Umsteigen, das Wetter auf dem Bahnsteig, in einem hohen Maße Verspätungen, die Wegbeschaffenheit beim Umsteigen (Aufzüge, Rolltreppen, einschließlich Einsatzfähigkeit und Qualität), sowie die Größe und Beschaffenheit der Reisegruppe (Reisen mit Kinder und Gepäck im Unterschied zum alleine reisen) die subjektive Zeitqualität negativ beeinflussen.
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In einer weiter Ausgestaltung des Verfahrens besteht die Möglichkeit, dass ein erster Routenstreckenabschnitt und/oder ein zweiter Routenstreckenabschnitt gewählt wird, welcher mit einem motorisierten Individualverkehrsmittel, insbesondere einem Personenkraftwagen, Motorrad oder Motorroller, zurückgelegt wird, und/oder ein erster und/oder ein zweiter Routenstreckenabschnitt gewählt wird, welcher mit einem öffentlichen Verkehrsmittel zurückgelegt wird, und/oder ein erster und/oder ein zweiter Routenstreckenabschnitt gewählt wird, welcher zu Fuß oder mit einem jedenfalls teilmuskelbetriebenen Fortbewegungsmittel zurückgelegt wird.
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Als muskelbetriebenes Fortbewegungsmittel kann insbesondere ein Fahrrad angesehen werden. Ebenso ist es denkbar ein Ruderboot als muskelbetriebenes Fortbewegungsmittel anzusehen.
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Unter einem teilmuskelbetriebenen Fortbewegungsmittel kann dabei unter anderem ein Fahrrad verstanden werden, bei welchem ein Motor, insbesondere ein Elektromotor, die Fortbewegung unterstützt, wenn der Fahrradfahrer in die Pedale tritt.
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Die Verwendung unterschiedlicher Verkehrsmittel kann es ermöglichen, dem Verwender des Navigationsverfahrens ermöglichen, eine auf seine Bedürfnissen am besten abgestimmte Route zu verwenden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass längere Überlandstrecken mit einem motorisierten Individualverkehrsmittel zurückgelegt werden und innerstädtische Streckenabschnitte mit einem öffentlichen Verkehrsmittel oder zu Fuß.
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Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens werden, indem als Fahrtroute die erste Route oder die zweite Route gewählt wird, Fahrtroutenstreckenabschnitte der Fahrtroute die erste Route oder die zweite Route gewählt wird, als Fahrtroutenstreckenabschnitte der Fahrtroute die ersten Routenstreckenabschnitte oder die zweiten Routenstreckenabschnitte gewählt werden, wobei basierend auf der Fahrtroute Navigationsanweisungen abgeleitet werden und basierend auf mindestens einem subjektiven oder objektiven Parameter eines Fahrtroutenstreckenabschnitts eine Empfehlung für die Nutzung eines Fahrzeugsystems, insbesondere eines Fahrerassistenzsystems, abgegeben wird. Weiter kann basierend auf der Empfehlung für die Nutzung eines Fahrzeugsystems, insbesondere eines Fahrerassistenzsystems, dieses auch automatisch in Betrieb gesetzt werden.
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Als subjektiver Parameter kommt vorliegend beispielsweise als von einem Fahrer eines Cabrios störend wahrgenommener Schall in Betracht. Vor der Durchfahrt durch einen Tunnel, die viele Fahrer aus Lärmgründen als störend empfinden, kann dem Fahrer daher die Nutzung eines Fahrzeugsystems, des Cabrioverdecksystems, empfohlen werden. Indem mittels des Cabrioverdecksystems das Cabrioverdeck des Cabrios geschlossen wird, kann die Lärmbelästigung für den Fahrer auf ein erträglicheres Maß herabgesetzt werden. Nicht jedes Cabrioverdeck lässt sich während der Fahrt öffnen oder schließen. Zudem kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, bis zu welcher eine Betätigung des Cabrioverdecksystems möglich ist limitiert sein. Es ist daher denkbar, dass eine Empfehlung zur Nutzung eines Cabrioverdecksystems genau dann abgeben wird, wenn das Fahrzeug an einer roten Ampel, an einem Bahnübergang eine Zeitlang anhalten muss.
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Weiter ist es denkbar, dass bei Streckenabschnitten, die durch ein Gebiet führen, welches durch eine hohe Kriminalitätsrate bekannt ist, automatisch ein Fahrzeugsystem in Form einer Innenraumverriegelung und/oder einer Überwachungskamera aktiviert wird.
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In vergleichbarer Weise kann eine Empfehlung zur Betätigung des Cabrioverdecksystems abgegeben werden, wenn im Rahmen eines objektiven Parameters eine Niederschlagswahrscheinlichkeit in einem Fahrtstreckenabschnitt angegeben wird.
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Ebenso kann als subjektiver Parameter eine kognitive Beanspruchung gewählt werden. Auf einer längeren Fahrtroute kann die Aufmerksamkeit des Fahrers in unterschiedlichem Ausmaß gefordert werden. Nicht notwendigerweise kann der Fahrer jedoch einen sehr hohen Aufmerksamkeitsgrad über die gesamte Strecke aufrechterhalten. Zunächst ein Stop-and-Go-Verkehr auf der Autobahn und die nachfolgenden Notwendigkeit, sich in einer innerstädtischen Umgebung orientieren zu müssen, können unter Umständen in einen Fahrer überfordern. Die vorgeschlagene Ausgestaltung des Verfahrens kann es erlauben, dem Fahrer im Stop-and-Go-Verkehr die Nutzung eines Stau- oder Autobahnassistenten empfehlen, so dass seine geistigen Kapazitäten für die nachfolgende Fahrt in der Innenstadt geschont werden.
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Ähnlich kann einem Verwender, beispielsweise bei hoher kognitiver Belastung oder körperlicher Beanspruchung, der Umstieg auf ein anderes Verkehrsmittel empfohlen werden.
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Ferner kann eine Ausführungsform des Verfahrens vorsehen, dass als Fahrtroute die erste Route oder die zweite Route basierend auf mindestens einer früher vorgenommenen Routenwahl gewählt wird. Auf diese Art und Weise kann bestimmte Präferenzen des Verwenders des Navigationsverfahrens dauerhaft Rechnung getragen werden. Beispielsweise kann auf diese Weise festgestellt werden, ob ein Parameter wie Schall, Kurven, etc. von dem Verwender als eher positiv oder als eher negativ wahrgenommen wird. Die Berücksichtigung vorangegangener Routenwahlen kann es erlauben, das Verfahren immer besser an seinen Verwender anzupassen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Zuordnung der Werte des ersten, objektiven Parameters und/oder der Werte des zweiten Parameters basierend auf Sensorsystemdaten von mindestens einem weiteren Verkehrsteilnehmer vorgenommen. Die weiteren Verkehrsteilnehmer können beispielsweise Sensorsystemdaten zur Niederschlagsmenge, zum Verkehrsaufkommen, Sicht, Helligkeit, etc. zur Verfügung stellen. Diese Sensorsystemdaten können unter anderem via Crowdsourcing gesammelt werden, an ein Back-End übertragen und aggregiert werden.
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Ein Navigationsgerät mit einer Eingabevorrichtung, insbesondere einem Touchpad, einer Tastatur, eine Spracherkennungseinheit und/oder einer Gestenerkennungseinheit, zur Eingabe eines Startpunktes und eines Zielpunktes und mit einer Ausgabevorrichtung, insbesondere einer optischen Anzeige, insbesondere einem Bildschirm oder einem Head-Up-Display, und/oder einer Sprachausgabeeinheit, wobei das Navigationssystem eine zur Durchführung eines der oben beschriebenen Navigationsverfahrens eingerichtete Recheneinheit aufweist, wobei die Ausgabevorrichtung dazu eingerichtet ist, die erste Route und die zweite Route auszugeben, und wobei die Eingabevorrichtung dazu eingerichtet ist, die erste Route oder die zweite Route auszuwählen, kann einem Verwender eine an ihn besonders angepasste Routenführung ermöglichen. Das Navigationsgerät kann weiter erfindungsgemäß Teil eines Fahrzeuges sein, insbesondere eines Fahrzeugs mit mindestens einem Fahrzeugassistenzsystem sein.
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In der Zeichnung zeigt:
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1 Kandidatenstreckenabschnitte zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt;
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2 ein Ablaufdiagramm; und
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3 ein Fahrzeug.
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Um von einem Startpunkt 1 zu einem Zielpunkt 2 zu gelangen, zeigt 1 mehrere Kandidatenstreckenabschnitte 3 bis 15. Den Kandidatenstreckenabschnitten 3 bis 15 können Werte für unterschiedliche objektive oder subjektive Parameter zugeordnet werden. So kann insbesondere bezüglich der Kandidatenstreckenabschnitte 4, 15 und 6 der Parameter beispielsweise in Beziehung zum Kurvenanteil des Streckenabschnittes stehen. Weiter kann ein Parameter im das Vorliegen eines Tunnels herausstellen (vgl. Kandidatenstreckenabschnitt 5). Ebenso können die Kandidatenstreckenabschnitte durch wetterbezogene Parameter voneinander unterschieden werden (vgl. Kandidatenstreckenabschnitte 8 und 11). Ein anderer Kandidatenstreckenabschnitt 14 kann sich durch viele rote Ampelphasen auszeichnen und die Nutzung des Kandidatenstreckenabschnitts 13 eine Zugbenutzung bedingen.
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Im Rahmen dieser Erfindung werden unterschiedliche Parameter der Kandidatenstreckenabschnitte 3 bis 15 berücksichtigt, um einer Person, die vom Startpunkt 1 zum Zielpunkt 2 gelangen möchte, eine besonders ihren Bedürfnissen entsprechende Route anbieten zu können.
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Einem Cabriofahrer kann z.B. die Route mit den Kandidatenstreckenabschnitten 3, 4, 15, 6, 7 vorgeschlagen werden. Diese kann zwar eine längere Reisezeit bedingen als eine Route mit den Kandidatenstreckenabschnitte 3, 4, 5, 6, 7, allerdings vermeidet sie das Durchfahren eines lauten Tunnels. Verfahren zur Berücksichtigung von Tunneln werden in der am selben Tag eingereichten Anmeldung desselben Anmelders mit der internen Nummer 28377 und dem Titel „Navigationsverfahren für Cabriolets“ weiter detailliert. Weiter kann der Person eine Route mit den Streckenabschnitten 14, 12, 13 vorgeschlagen werden. Durch viele rote Ampelphasen im Streckenabschnitt 14 und die Nutzung eines Zugs im Streckenabschnitt 13, kann die Zeit, die sich die Person der Verkehrsüberwachung widmen muss gering sein.
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2 zeigt ein Beispiel für ein Ablaufdiagramm, welches bei der Verwendung des Navigationsverfahrens verwendet werden kann. In einem ersten Schritt 201 wird jedem Kandidatenstreckenabschnitt ein Wert eines ersten, objektiven Parameters zugeordnet. Anschließend werden im Schritt 202 erste Routenstreckenabschnitte so gewählt, dass eine Funktion des ersten Parameters optimiert wird. Auf diese Weise kann eine erste Route 203 erhalten werden. In einem weiteren Schritt 204 wird jedem Kandidatenstreckenabschnitt ein Wert eines zweiten Parameters zugeordnet, wobei es sich bei dem zweiten Parameter um einen objektiven oder subjektiven Parameter handeln kann. Im nächsten Schritt 205 werden zweite Routenstreckenabschnitte so gewählt, dass eine Funktion des zweiten Parameters optimiert wird und der Wert der Funktion des ersten, objektiven Parameters für die zweite Route höchstens um ein vorbestimmtes Maß von dem Wert der Funktion des ersten, objektiven Parameters für die erste Route abweicht. Auf diese Weise kann eine zweite Route 206 als Alternativroute erhalten werden.
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In der 3 ist ein Fahrzeug 301 dargestellt, welches ein Navigationsgerät 302 aufweist. Das Navigationsgerät 302 umfasst eine Eingabevorrichtung 303 zur Eingabe eines Startpunktes und eines Zielpunktes. Bei der Eingabevorrichtung 303 kann es sich beispielsweise um ein Touchpad, eine Tastatur, eine Spracherkennungseinheit oder eine Gestenerkennungseinheit handeln. Die Eingabevorrichtung 303 ist dazu eingerichtet, einen Startpunkt und einen Zielpunkt eingeben zu können. Weiter weist das Navigationsgerät 302 eine Ausgabevorrichtung 304 auf. Die Ausgabevorrichtung 304 kann unter anderem eine optische Anzeige, ein Bildschirm, ein Head-Up-Display oder eine Sprachausgabeeinheit sein. Ein weiterer Bestandteil des Navigationsgeräts 302 ist eine Recheneinheit 305 die dazu eingerichtet ist, eines der oben beschriebenen Verfahren durchzuführen. Die Ausgabevorrichtung 304 erlaubt es, die erhaltene erste Route und die erhaltene zweite Route auszugeben, und die Eingabevorrichtung 303 ermöglicht es, die erste Route oder die zweite Route als Fahrroute zu wählen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1327856 A1 [0002]
- US 2009/0048771 A1 [0002]
- US 8275522 B1 [0003]
- US 2003/0097047 A1 [0034]
