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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Navigationsverfahren, ein Navigationsgerät und ein Fahrzeug.
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Bisherige Navigationsverfahren führen den Fahrer mit Hilfe Abbiegehinweisen entlang der gewählten Route auf einer Fahrbahn.
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Als "Fahrbahn" wird im Sinne dieser Anmeldung der Teil einer Straße verstanden, der mit Fahrzeugen befahren werden darf. Die Fahrbahn bildet den zusammenhängenden befestigten Teil der Straße. Eine Fahrbahn umfasst typischerweise mehrere "Fahrstreifen", welche auch als Fahrspuren bezeichnet werden. Die Fahrstreifen können dabei zum Befahren in die gleiche Richtung eingerichtet sein. Ein Beispiel hierfür sind die baulich getrennten Fahrbahnen einer Autobahn, welche typischerweise zwei oder drei Fahrstreifen umfassen. Eine Fahrbahn kann allerdings auch zwei Fahrstreifen umfassen, auf welchen sich Fahrzeuge in entgegengesetzter Richtung bewegen. Die beiden Fahrstreifen können beispielsweise auf einer Landstraße durch eine weiße, gestrichelte Linie voneinander getrennt sein. Gerade bei kleineren, beispielsweise innerörtlichen, Straßen kann jedoch auch auf eine Fahrstreifenmarkierung verzichtet werden und die Fahrer der entgegenkommenden Fahrzeuge müssen ohne Hilfsmittel für die seitliche Separierung sorgen, um eine Kollision zu vermeiden. Die Fahrbahn kann vorliegend auch den Seitenstreifen und/oder Standstreifen umfassen.
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Es sind auch Navigationsverfahren bekannt, bei welchen dem Fahrer Empfehlungen zur Einnahme eines bestimmten Fahrstreifens gegeben werden. Die Hinweise werden dem Fahrer in verschiedenen Formen präsentiert. Üblich sind beispielsweise Sprachhinweise, Kartendarstellungen mit eingezeichnetem Streckenverlauf sowie symbolisch abstrakte Darstellungen der zum Folgen der gewählten Route benötigten Fahrmanöver.
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Die Fahrstreifenempfehlungen werden basierend auf Informationen generiert, die in der digitalen Karte vorgehalten werden, mit deren Hilfe das Navigationsverfahren durchgeführt wird. Die in der digitalen Karte vorgehaltenen Fahrstreifeninformationen sind oftmals nicht mehr aktuell und bilden die vom Fahrer tatsächlich vorgefundene Fahrstreifensituation häufiger nicht zutreffend ab.
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Hiervon ausgehend lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Navigationsverfahren anzugeben, das dem Fahrer eine bessere Wahl des Fahrstreifens erlaubt.
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Erfindungsgemäß wurde dieses Problem durch ein Navigationsverfahren gemäß Patentanspruch 1, ein Navigationsgerät gemäß Patentanspruch 8 sowie ein Fahrzeug gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Navigationsverfahrens sind in den auf Patentanspruch 1 rückbezogenen Patentansprüchen 2 bis 7 beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Navigationsverfahren für ein Straßenfahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass Sensordaten eines Sensorsystems empfangen werden, dass basierend auf den Sensordaten die aktuelle Fahrstreifensituation ermittelt wird, dass basierend auf der aktuellen Fahrstreifensituation eine Empfehlung zum Wechsel von einem Ausgangsfahrstreifen genannten, zur Zeit vom Straßenfahrzeug befahrenen Fahrstreifen auf einen Zielfahrstreifen, einem zum zur Zeit vom Straßenfahrzeug befahrenen benachbarten Fahrstreifen abgegeben wird.
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Bei dem Straßenfahrzeug kann es sich insbesondere um ein motorisiertes Individualverkehrsmittel handeln. In erster Linie kommen dabei Personenkraftwagen in Betracht. Es ist aber auch denkbar, dass es sich bei dem Fahrzeug um ein Motorrad handelt. Im Unterschied zu den bekannten Verfahren wird nicht ausschließlich auf Kartenmaterial zur Bestimmung des sinnvollsten Fahrstreifens zurückgegriffen, sondern die aktuelle Fahrstreifen- und/oder Verkehrssituation mit einbezogen. Durch die Integration dieses Umgebungswissens kann der optimale Fahrstreifen eindeutiger bestimmt werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn mehrere Fahrstreifen zur Verfügung stehen, die ohne Abweichung von der Route vom Straßenfahrzeug genutzt werden können.
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Bei den Sensordaten kann es sich beispielsweise um Sensordaten eines Kamerasystems handeln, mit welchem automatisch Richtungspfeile auf Fahrstreifen ausgelesen werden können. Es ist ebenfalls denkbar, die Fahrbahn- und Fahrstreifenmarkierungen mit Radarsystemen zu detektieren.
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Eine erste Ausgestaltung des Navigationsverfahrens sieht vor, dass Sensordaten eines Sensorsystems des Straßenfahrzeuges und/oder Sensordaten eines Sensorsystems eines anderen Verkehrsteilnehmers und/oder Sensordaten einer Infrastruktureinrichtung empfangen werden.
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Anhand der Sensordaten eines Sensorsystems des Straßenfahrzeugs kann beispielsweise erkannt werden, ob auf dem aktuell befahrenen Fahrstreifen ein Linienbus fährt, der regelmäßig Haltestellen anfährt und somit den Verkehrsfluss unterbricht. Die von einem Sensorsystems eines anderen Verkehrsteilnehmers zur Verfügung gestellten Sensordaten können es ermöglichen, eine Fahrstreifensituation an einem Fahrbahnabschnitt zu ermitteln, der für die Sensorsysteme des Straßenfahrzeugs verdeckt ist, beispielsweise hinter einer Kurve. Die Sensordaten des Sensorsystems des anderen Verkehrsteilnehmers können direkt, z.B. über drahtlose Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, oder unter Verwendung eines Hintergrundsystems, d.h. eines Back-Ends, übertragen werden. Die Verwendung einer direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation kann die Zeitverzögerung bei der Übertragung der Sensordaten verringern. Die Einbeziehung eines Hintergrundsystems kann die Nutzung der Sensordaten des Sensorsystems des anderen Verkehrsteilnehmers für eine Vielzahl von Straßenfahrzeugen vereinfachen. Es ist ebenfalls denkbar Sensordaten einer Infrastruktureinrichtung zu verwenden. Beispielsweise werden zur Steuerung von Ampelanlagenregeln Fahrbahnkontaktschleifen verwendet, die ebenfalls dazu genutzt werden können, Informationen über den Verkehrsfluss auf den ihnen zugeordneten Fahrstreifen zu gewinnen. Ein weiteres Beispiel für Infrastruktureinrichtungen, die Sensordaten liefern können, sind Videoanlagen zur Verkehrsüberwachung, welche aus Sicherheitsgründen typischerweise in Tunneln vorgesehen sind.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Navigationsverfahrens wird basierend auf der aktuellen Fahrstreifensituation eine Alternativroute zu der ursprünglich berechneten Route von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt ermittelt. Die Alternativroute kann dabei insbesondere fahrstreifenabhängig ermittelt, d.h. berechnet werden. Dabei kann insbesondere für jeden Routenabschnitt der zu befahrende Fahrstreifen vorgegeben werden.
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Typischerweise werden Routen gewählt, die ausgehend von einem Startpunkt eine schnellstmögliche Ankunft an einem Zielpunkt ermöglichen. Moderne Navigationsverfahren können dabei den aktuellen Verkehrsfluss auf einer Fahrbahn berücksichtigen und somit eine bessere Routenwahl treffen. Die Berücksichtigung des Verkehrsflusses kann dabei auch richtungsabhängig vorgenommen werden. Beispielsweise kann in einem bestimmten Fahrbahnabschnitt einer Autobahn in eine Richtung ein Stau sein, wohingegen in die Gegenrichtung der Verkehr ungestört fließen kann. Die Berücksichtigung der aktuellen Fahrstreifensituation kann die Routenwahl weiter verbessern. Beispielsweise ist es denkbar, dass es auf einer Fahrbahn mit beispielsweise drei Fahrstreifen nur auf den beiden rechten Fahrstreifen zu einem langen Rückstau an einer Ampel kommt. Der linke Fahrstreifen, welcher zum Linksabbiegen vorgesehen ist, kann jedoch frei sein. Anstatt den gesamten Fahrbahnabschnitt zu umfahren, kann es sich als günstig erweisen, den linken Fahrstreifen zu nutzen, abzubiegen und später wieder auf die alte Route zurückzukehren.
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Ferner wird nach einer Weiterbildung des Navigationsverfahrens die Notwendigkeit eines Rückwechsels vom Zielfahrstreifen zum Ausgangsfahrstreifen angegeben.
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Vielen, insbesondere älteren, Fahrzeugführern ist ein häufiger Fahrstreifenwechsel unangenehm. Trotz eines im Hinblick auf die Fahrzeit grundsätzlich günstigen Wechsel des Fahrstreifens für eine gewisse Wegstrecke, können diese Fahrzeugführer demzufolge auf einen Wechsel des Fahrstreifens verzichten.
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Darüber hinaus sieht eine Ausgestaltung des Navigationsverfahrens vor, dass die Empfehlung über eine akustische und/oder optische und/oder taktile Ausgabeeinheit abgegeben wird.
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Die Abgabe der Empfehlung über eine akustische Ausgabeeinheit kann es dem Fahrzeugführer ermöglichen, seine Aufmerksamkeit in einem größeren Maße der Verkehrssituation zuzuwenden. Er kann seine Blickrichtung beibehalten. Eine optische Ausgabeeinheit kann eine präzisere Anzeige des Fahrstreifens, auf den gewechselt werden soll, erlauben. Und zusätzlich den Fahrer einen besseren Überblick über die aktuelle und vor allem zukünftige Fahrstreifensituation präsentieren. Bei einer taktile Ausgabeeinheit kann ein Fahrzeugführer zum Fahrstreifenwechsel aufgefordert werden, ohne dass er seinen Blick von der Straße abwenden muss, wobei gleichzeitig Mitfahrer nicht durch eine akustische Ausgabe gestört werden. Eine taktile Ausgabeeinheit kann beispielsweise durch eine Vibration an der linken oder rechten Seite eines Lenkrades oder Lenkers gestaltet sein.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Navigationsverfahrens wird die Empfehlung über eine optische Ausgabeeinheit kontaktanalog abgegeben.
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Ein Verfahren zur kontaktanalogen Abgabe einer Empfehlung zum Fahrstreifenwechsel ist beispielsweise in der
DE 10 2012 215 216 144 A1 beschrieben. Die kontaktanaloge optische Ausgabe führt zu einem Hinweis auf die Fahrstreifenwechselempfehlung an der Stelle, an welcher das Manöver durchgeführt werden kann. Der Hinweis befindet sich stationär an dieser Position und dient der Voranzeige des Fahrmanövers. Der Hinweis kann an die veränderte Position des Fahrzeugs angepasst werden. Bei einer kontaktanalogen Anzeige muss der Fahrer nicht zwischen Anzeigen in kleiner Entfernung, im HUD-, Kombi- und zentralem Informationsdisplay und der eigentlichen Fahrsituation in großer Entfernung umfokussieren. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Fahrer den Eindruck hat, als würden die virtuellen Objekte in der tatsächlichen Entfernung dargestellt werden und der Fahrer dadurch die Entfernung zum gemeinten Punkt auf der Straße direkt erkennen kann. Ferner werden nach einer Weiterbildung des Navigationsverfahrens erste Sensordaten eines ersten Sensorsystem empfangen, zweite Sensordaten eines zweiten Sensorsystems empfangen, wobei die zweiten Sensordaten Fahrstreifeninformationen enthaltende Kartendaten sind, basierend auf den ersten Sensordaten die aktuelle Fahrstreifensituation ermittelt, die aktuelle Fahrstreifensituation mit den zweiten Sensordaten verglichen und Abweichungen von der aktuellen Fahrstreifensituation mit den zweiten Sensordaten an das zweite Sensorsystem übermittelt.
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Diese Ausgestaltung des Navigationsverfahrens erlaubt es, die Kartendaten kontinuierlich zu verbessern. Insbesondere können geänderte Fahrstreifenverläufe bzw. -markierungen automatisch detektiert werden. Auch Straßenfahrzeuge, die nicht über ein eigenes Sensorsystem verfügen, mit denen die aktuelle Fahrstreifensituation ermittelt werden kann, können auf diese Weise profitieren.
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In Bezug auf das Navigationsgerät wurde die oben hergeleitete Aufgabe durch ein Navigationsgerät mit einer Ausgabevorrichtung, insbesondere einer optischen Anzeige, insbesondere einem Bildschirm oder einem Head-Up-Display gelöst, wobei das Navigationsgerät eine zur Durchführung eines oben beschriebenen Navigationsverfahrens aufweist, und wobei die Ausgabevorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Empfehlung zum Fahrstreifenwechsel auszugeben.
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Weiter wurde die oben genannte Aufgabe durch ein Fahrzeug gelöst, dass ein entsprechendes Navigationsgerät aufweist.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
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1 eine erste Verkehrssituation;
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2 eine zweite Verkehrssituation; und
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3 eine dritte Verkehrssituation.
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In der ersten Verkehrssituation gemäß 1 ist eine Fahrbahn 101 dargestellt, welche zwei Fahrstreifen 102, 103 aufweist, welche durch eine Fahrstreifenbegrenzung 104 voneinander getrennt sind. Beide Fahrstreifen 102, 103 sind zum Befahren in die gleiche Richtung vorgesehen. Mittels eines Sensorsystems kann festgestellt werden, dass der Verkehr auf dem in Fahrtrichtung gesehen rechten Fahrstreifen 103 dichter ist als auf dem in Fahrtrichtung gesehen linken Fahrstreifen 102. Da die beiden Fahrstreifen 102, 103 beide in die gleiche Richtung führen, kann dem Fahrer eines Straßenfahrzeugs 105 eine Empfehlung zum Wechsel des Fahrstreifens gegeben werden, ohne dass die Route neu berechnet werden muss oder später wieder auf den ursprünglichen Fahrstreifen zurückgewechselt werden muss.
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In der in der 2 dargestellten Verkehrssituation umfasst die Fahrbahn 201 drei Fahrstreifen 202, 203, 204. Auf dem linken Fahrstreifen 202 ist wenig Verkehr als auf dem mittleren Fahrstreifen 203 und dem rechten Fahrstreifen 204. Allerdings ist der linke Fahrstreifen 202, wie es durch den Pfeil 205 angedeutet ist, zum Linksabbiegen vorgesehen. Dem Fahrer des Fahrzeuges 206 kann nun empfohlen werden, auf die linken Fahrstreifen 202 zu wechseln, um Fahrtzeit einzusparen. Gleichzeitig wird er jedoch darauf hingewiesen, dass er, um weiter der vorgegebenen Route zu folgen, nach einer gewissen Wegstrecke 207 wieder auf den mittleren Fahrstreifen 203 zurückwechseln muss. Je nachdem, ob der Fahrer eine Fahrtzeitersparnis oder einen Verzicht auf Fahrstreifenwechsel bevorzugt, kann er nun entscheiden, ob er der Empfehlung folgen möchte oder nicht.
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Die in der 3 visualisierte Verkehrssituation entspricht grundsätzlich derjenigen der 2. Die Fahrbahn 301 weist wiederum drei Fahrstreifen 302, 303, 304 auf, wobei es sich bei dem linken Fahrstreifen 302 um einen Fahrstreifen zum Linksabbiegen handelt. Der linke Fahrstreifen 302 ist wiederum kaum befahren, so dass man auf diesem schneller voran kommt als auf den beiden anderen Fahrstreifen 303 und 304. Im Unterschied zu der in der 2 dargestellten Verkehrs- und Fahrstreifensituation wird dem Fahrer empfohlen, auf den linken Fahrstreifen 302 zu wechseln und abzubiegen. Er folgt mithin nicht mehr der vorherberechneten Route, sondern einer auf der Grundlage der aktuellen Fahrstreifensituation geänderten Route. Diese führt aufgrund der aktuellen Fahrstreifensituation schneller zum Ziel.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012215216144 A1 [0020]
