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WO2009074370A1 - Verfahren zur bestimmung einer route und vorrichtung dazu - Google Patents

Verfahren zur bestimmung einer route und vorrichtung dazu Download PDF

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WO2009074370A1
WO2009074370A1 PCT/EP2008/063752 EP2008063752W WO2009074370A1 WO 2009074370 A1 WO2009074370 A1 WO 2009074370A1 EP 2008063752 W EP2008063752 W EP 2008063752W WO 2009074370 A1 WO2009074370 A1 WO 2009074370A1
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WO
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route
criterion
determining
traffic
determined
Prior art date
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Application number
PCT/EP2008/063752
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English (en)
French (fr)
Inventor
Guido Mueller
Michael Laedke
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Publication of WO2009074370A1 publication Critical patent/WO2009074370A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • G01C21/3469—Fuel consumption; Energy use; Emission aspects
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0005—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with arrangements to save energy
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0968—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle
    • G08G1/096805—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the transmitted instructions are used to compute a route
    • G08G1/096827—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the transmitted instructions are used to compute a route where the route is computed onboard
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
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    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0968—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle
    • G08G1/096833—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where different aspects are considered when computing the route
    • G08G1/096838—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where different aspects are considered when computing the route where the user preferences are taken into account or the user selects one route out of a plurality

Definitions

  • the invention is based on a method and a device according to the preamble of the independent claims.
  • a fast route over the highway usually has a longer route than a short route, so more energy is needed to handle the longer route at higher speed during this lower engine run time.
  • the short route is similar in that at much lower speeds, less energy is needed to move the vehicle, but the time to travel the route is longer and the number of acceleration times is greater. Since neither the travel time nor the route length correlate directly with the energy consumption, an optimal route in terms of travel time or route will generally not represent the optimum in terms of energy consumption.
  • Current implementations for the determination of a low-energy route follow the approach, one optimized route for a mixture of the criteria short route and fast route to determine routes, which is believed that it tends to use less fuel than without this criteria mixture.
  • EP 1 505 555 B1 a further development of the above-mentioned vehicle navigation system is described, in which additionally a time upper limit for the total travel time of the selected route is taken into account for determining the most fuel-efficient route, so that, as a result, a most fuel-efficient route is determined from the set of possible routes that do not exceed a maximum travel time. Furthermore, relative fuel consumption values are provided for gradient and gradient sections, so that an absolute fuel consumption for each partial section can be determined from a vehicle-specific average fuel consumption value and the topology-dependent relative values.
  • the invention with the features of the independent claims has the advantage that a route determination is improved with the aim of the lowest possible total energy consumption. This is realized in a comparatively simple manner without having to evaluate vehicle-specific parameters. As a result, an inventively designed navigation system without further adaptation in any, even changing Vehicles, usable. Furthermore, information that is present in map data for today's (vehicle) navigation systems can advantageously be used so that, on the one hand, the map data does not have to be adapted for this purpose and, on the other hand, there is no further increase in the amount of data that is required for the map data.
  • a route favorable in terms of energy consumption is thereby determined in that the second criterion represents a total number of acceleration operations on the route.
  • This second criterion may preferably be a traffic class, assuming, for example, that federal roads and highways and the like, unlike, for example, inner-city roads, have a small number of intersections and other intersections where acceleration operations are required.
  • This criterion can also be an expansion state of traffic routes, in particular the number of traffic nodes per route. These criteria are available in conventional map data of today's navigation system.
  • the invention can be advantageously implemented in a navigation device for motor vehicles.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle navigation system as an example of an arrangement for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a diagram by way of example of which the relationships between route-optimized, road class / intersection-free optimized and energy-optimized route calculation are represented.
  • the present invention is based on the following considerations.
  • Vehicle type specific properties are e.g. the air resistance
  • external circumstances are e.g. Headwind or road condition.
  • Parameters an approximation of energy consumption, in the case of an example considered here internal combustion engine fuel consumption vehicle, for a route as determined.
  • V const V ⁇ const v speed
  • V konst depending on and thus a function of the personal desired final speed v pers and the route. So is
  • the fuel consumption tends to be lower, the lower the speed and the shorter the distance.
  • Suitable properties are the attribute "intersection-free roads” and "low street class", for example highways.
  • Road classes are classified according to, for example, in real map data in road classes "0", “1”, ..., "6", where
  • An energy-optimized route can thus be determined by means of a special mixture of "short route” and “optimization according to special road classes and intersection-free roads.
  • the dashed curve 32 represents the increase in
  • the solid curve 31 represents the increase in the acceleration events, which increase nonlinearly from right to left as more shorter distances are taken into account.
  • the data on the abscissa are each scaled to 100% in both directions, i.
  • the route or total length of the route is the maximum, ie the proportion of the route length optimization 0, point 36, if the number of acceleration operations is the lowest.
  • the number of acceleration processes with exclusive optimization to a shortest possible route length so in the diagram at point 34, the leftmost, maximum.
  • the minimum 37 of the fuel consumption for the total route is for example about 40% route optimization and 60% optimization "road class” 0 “or” 1 "or as possible without crossing (value 35). , This is the optimum in terms of fuel consumption for this case. Other analyzes have shown that the optimum is 25% time-optimized and 75% path-optimized. These numbers are only exemplary values.
  • the road sections depicted in the map data are assigned weights which are 60% of the road class and 40% of the route length.
  • Route calculation according to a known route calculation algorithm such as Ford-Moore or Dijkstra then takes place on the basis of the weights assigned as described.
  • reference numeral 1 denotes the arrangement according to the invention for carrying out the method according to the invention, here without restricting the generality of the invention using the example of a navigation system 1 for permanent or at least temporary use in a motor vehicle, So a vehicle navigation system. It is not limited to onboard navigation. In particular, solutions for route computers on the Internet are also conceivable.
  • the navigation device 1 comprises, in a manner known per se, means 11 for self-locating and thus for determining a current vehicle location, for example a receiver for GPS satellite positioning signals, preferably additionally inertial sensors and the like, whereby the respective current location is determined from a combination of these signals.
  • means 11 for self-locating and thus for determining a current vehicle location for example a receiver for GPS satellite positioning signals, preferably additionally inertial sensors and the like, whereby the respective current location is determined from a combination of these signals.
  • a route calculation module 101 which is preferably a software module that is processed by a computer of a central controller 10 of the navigation system 1, calculates a route from the current vehicle location to the entered destination via a traffic route network represented by map data 14 stored in a mass memory 14 becomes.
  • the map data 14 comprises elements, namely, in particular edges, the traffic routes of a traffic route network, in the case of a navigation system for
  • Road vehicles represent road sections. Lengths are assigned to these edges, which indicate how long a respective traffic route or traffic route section is. Furthermore, road class values as mentioned above are assigned to the edges and / or attributes describing the degree of freedom of crossing of the track sections, for example in the form "number of
  • Traffic junctions per route length. "These edges are linked to one another via nodes which correspond to real traffic hubs, in particular intersections, motorway exits or exits and the like.
  • the thus calculated route is stored in a route memory 18 and based on a subsequent route guidance, which is determined in the course of the movement of the vehicle whose current location and aligned with the route and, if necessary, guidance instructions for following the route generated and, for example, as synthesized speech over a Output device 16 are output acoustically.
  • the route can also be shown, for example, drawn on a display 19 in a map representation.
  • the determination of the weighting factor for the criterion short route and thus also the further criterion low road class or possibly crossing-free route can be determined individually for each route calculation as explained above. Alternatively, it is also possible that the weighting factor is determined once and for all then following
  • weighting factor can also be stored and regularly adjusted automatically as a function of an evaluation statistic.
  • Such evaluation statistics can be generated outside the vehicle by using current map data and performing homing in which the actual energy consumption is determined and compared with the forecast. The new weighting factor is then updated in the navigation system (eg by software update).
  • an evaluation statistics can also be created "on-line" in the vehicle, for which purpose the second criterion in the sense of the present invention EM has to be verified while driving in the background, for simplicity it is assumed that this second criterion is determined only by the number of acceleration processes becomes. In order to generate an evaluation statistic, the number of acceleration processes must be counted continuously for each relevant road class, standardized accordingly and compared with the standard values, with the default values being corrected if necessary.
  • characteristic values for the fuel span can be determined.
  • the characteristic values are, for example, the expected acceleration processes ever
  • a fuel-efficient route can be 5% more economical than a fast route.

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Vorgeschlagen werden ein Verfahren zur Bestimmung einer Route von einem Start - zu einem Zielpunkt durch Optimierung der Route hinsichtlich einer Mischung zweier Kriterien, wobei ein erstes Kriterium die Streckenlänge der Route ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine hinsichtlich des Energieverbrauchs günstige Route bestimmt wird dadurch, dass das zweite Kriterium eine Anzahl von Beschleunigungsvorgängen auf der Route repräsentiert, sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. Die Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche hat den Vorteil, dass eine Routenbestimmung mit dem Ziel eines möglichst geringen Gesamtenergieverbrauchs verbessert wird.

Description

Verfahren zur Bestimmung einer Route und Vorrichtung dazu
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verfahren und einer Vorrichtung nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche aus.
Aktuelle Navigationssysteme ermöglichen die Bestimmung von Routen, welche hinsichtlich bestimmter Kriterien ein Optimum darstellen, wie beispielsweise kürzeste Fahrzeit oder Fahrstrecke. Zusätzlich können bestimmte Routenabschnitte von der Routenbestimmung ausgenommen werden, wie beispielsweise Tunnel, Mautstraßen oder Fähren. Des Weiteren kann durch die Berücksichtigung von digital codierten und beispielsweise gemäß ISO 14819 über Rundfunk übertragenen Verkehrsmeldungen eine jeweils aktuelle Verkehrslage, das heißt insbesondere aktuelle Verkehrsstörungen bei der Routenbestimmung berücksichtigt werden.
Eine schnelle Route über die Autobahn weist gegenüber einer kurzen Route meist eine längere Fahrstrecke auf, sodass während dieser geringeren Motorlaufzeit dennoch mehr Energie zur Bewältigung der längeren Strecke bei höherer Geschwindigkeit benötigt wird. Für die kurze Route lässt sich umgekehrt ähnliches feststellen, da bei meist geringeren Geschwindigkeiten zwar weniger Energie für die Bewegung des Fahrzeugs benötigt wird, jedoch die Zeit für das Zurücklegen der Strecke länger und auch die Anzahl der Beschleunigungsvorgänge größer ist. Da weder die Fahrzeit, noch die Streckenlänge mit dem Energieverbrauch direkt korrelieren, wird eine hinsichtlich der Reisezeit oder Fahrstrecke optimale Route in der Regel nicht das Optimum bezüglich des Energieverbrauchs darstellen. Aktuelle Realisierungen zur Bestimmung einer energieverbrauchsgünstigen Route verfolgen den Ansatz, eine optimierte Route hinsichtlich einer Mischung der Kriterien kurze Route und schnelle Route Routen zu ermitteln, wobei angenommen wird, dass damit tendenziell weniger Kraftstoff verbraucht als ohne diese Kriterienmischung.
Aus der DE 196 05 458 Cl ist ein Fahrzeugnavigationssystem bekannt, das eine
Mehrzahl von alternativen Routen von einem Ausgangs- zu einem Zielort bestimmt und aus diesen alternativen Routen diejenige für eine Zielführung auswählt, für die der Kraftstoffverbrauch am geringsten ist. Zur Bestimmung des Kraftstoffverbrauchs einer jeden der alternativen Routen werden die auf diesen Routen zu überwindenden Höhendifferenzen ausgewertet, wobei ein direkter
Zusammenhang zwischen Kraftstoffverbrauch und zu überwindender Höhendifferenz angenommen wird.
In der EP 1 505 555 Bl ist eine Weiterentwicklung des obengenannten Fahrzeugnavigationssystems beschrieben, bei dem zur Bestimmung der verbrauchsgünstigsten Route zusätzlich eine zeitliche Obergrenze für die Gesamtfahrzeit der ausgewählten Route berücksichtigt wird, so dass im Ergebnis eine verbrauchsgünstigste Route aus der Menge der möglichen Routen bestimmt wird, die eine maximale Fahrzeit nicht überschreiten. Weiter werden relative Kraftstoffverbrauchswerte für Steigungs- und Gefällestrecken vorgesehen, so dass ein jeweils absoluter Kraftstoffverbrauch für eine Teilstrecke aus einem fahrzeugspezifischen Durchschnittsverbrauchswert und den topologieabhängigen Relativwerten bestimmbar ist .
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche hat den Vorteil, dass eine Routenbestimmung mit dem Ziel eines möglichst geringen Gesamtenergieverbrauchs verbessert wird. Dies wird auf vergleichsweise einfache Weise realisiert, ohne dass fahrzeugspezifische Parameter ausgewertet werden müssen. Dadurch ist ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Navigationssystem ohne weitere Anpassung in beliebigen, auch wechselnden Fahrzeugen, einsetzbar. Weiterhin kann vorteilhaft auf Informationen zurückgegriffen werden, die in Kartendaten für heutige (Fahrzeug-) Navigationssysteme ohnehin vorliegen, so dass zum Einen die Kartendaten hierfür nicht angepasst werden müssen und zum Anderen damit einhergehend auch ein Datenaufkommen und somit Speicherplatzbedarf für die Kartendaten nicht weiter steigt.
Dazu ist es vorgesehen, dass bei einem Verfahren zur Bestimmung einer Route von einem Start- zu einem Zielpunkt durch Optimierung der Route hinsichtlich einer Mischung zweier Kriterien, bei dem ein erstes Kriterium die Streckenlänge der Route ist, eine hinsichtlich des Energieverbrauchs günstige Route dadurch bestimmt wird, dass das zweite Kriterium eine Gesamtanzahl von Beschleunigungsvorgängen auf der Route repräsentiert.
Dieses zweite Kriterium kann vorzugsweise eine Verkehrswegeklasse sein, wobei davon ausgegangen wird, dass beispielsweise Bundesstraßen und Autobahnen und dergleichen im Gegensatz zu beispielsweise innerörtlichen Straßen eine geringe Zahl von Kreuzungen und anderen Verkehrsknotenpunkten aufweisen, an denen Beschleunigungsvorgänge erforderlich sind. Dieses Kriterium kann auch ein Ausbauzustand von Verkehrswegen, hier insbesondere die Zahl von Verkehrsknoten pro Strecke, sein. Diese Kriterien liegen in üblichen Kartendaten heutiger Navigationssystem vor.
Das erfindungsgemäße kann vorteilhaft in einem Navigationsgerät für Kraftfahrzeuge implementiert werden.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.
Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugnavigationssystems als Beispiel einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 2 ein Diagramm, anhand dessen beispielhaft die Zusammenhänge zwischen streckenoptimierter, straßenklassen/kreuzungsfrei optimierter und hinsichtlich Energieverbrauch optimierter Routenberechnung dargestellt werden.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Der vorliegenden Erfindung liegen die nachstehenden Überlegungen zugrunde.
Der tatsächliche Energieverbrauch eines Fahrzeuges ist nur sehr aufwändig zu ermitteln, da er für jeden Fahrzeugtyp unterschiedlich und von weiteren äußeren
Umständen abhängig ist. Fahrzeugtyp-spezifische Eigenschaften sind z.B. der Luftwiderstand, äußere Umstände sind z.B. Gegenwind oder Straßenbeschaffenheit.
Im Folgenden wird daher ein Verfahren beschrieben, dass aus bekannten
Parametern eine Annäherung des Energieverbrauchs, im Falle eines hier beispielhaft betrachteten brennkraftmaschinenbetriebenen Fahrzeugs des Kraftstoffverbrauchs, für eine Route als ermittelt.
Soll eine beliebige Route Ri zurückgelegt werden, so kann der dafür erforderliche
Kraftstoff bzw. Kraftstoffverbrauch KV(Ri), nachfolgend vereinfachend KV durch
a) den Anteil Kraftstoff, der für Beschleunigungsvorgänge erforderlich ist und b) den Anteil Kraftstoff, der für das Halten einer Geschwindigkeit erforderlich ist, ermittelt werden. KV : Kraftstoffverbrauch KV = KVa=0 + KVa>0 mit a : Beschleunigung
V=konst V≠konst v Geschwindigkeit
KVaα==00 ist der Anteil für das Halten der Geschwindigkeit. Dieser Wert ist
V=konst abhängig von und also eine Funktion der persönlichen gewünschten Endgeschwindigkeit v pers und der Fahrstrecke. Also ist
KVa=0 = f(vpers ,Strecke) .
V=konst
Tendenziell wird hier der Kraftstoffverbrauch umso geringer, je geringer die Geschwindigkeit und je kürzer die Strecke.
KVaα>>00 ist der Anteil für die Beschleunigungsvorgänge.
V≠konst
Dieser Wert ist abhängig von und damit eine Funktion der persönlichen gewünschten Endgeschwindigkeit vpers und der Anzahl der Beschleunigungs- Vorgänge. Also ist
KVa>o = fxy P pe' rs, AnzahlB eschleunigung) V≠konst
Tendenziell wird der Verbrauch geringer, je geringer die Geschwindigkeit vpers und je geringer die Anzahl der Beschleunigungsvorgänge.
Weiterhin wird vereinfachend angenommen, dass vpers in beiden Anteilen den gleichen Einfluss hat. Somit kann vpers als Konstante separiert werden:
KV = V * {/{Strecke) + f{AnzahlBeschleunigung )) Weiterhin wird für vpers vereinfacht die spezifische
Straßenklassengeschwindigkeit, z.B. 80km/h für Bundesstraßen, angenommen. Zur Ermittlung des variablen Anteils „Halten der Geschwindigkeit" kann somit die bekannte Optimierung „kurze Route" verwendet werden. Zur Ermittlung des variablen Anteils „Anzahl der Beschleunigungsvorgänge" können bestimmte
Eigenschaften von Straßen verwendet werden. Geeignete Eigenschaften sind das Attribut „Kreuzungsfrei ausgebaute Straßen" und „niedrige Straßenklasse", zum Beispiel Autobahnen. Straßenklassen sind gemäß beispielsweise in realen Kartendaten in Straßenklassen „0", „1", ..., „6" eingeteilt, wobei
„0 " - Autobahnen „1" - Bundesstraßen „2" - Landstraßen usw.
entsprechen.
Für die Optimierung des Anteils „Anzahl der Beschleunigungsvorgänge" sind kreuzungsfrei ausgebaute Straßen und Autobahnen oder Bundesstraßen, also mit niedriger Straßenklasse „0" oder „1" zu bevorzugen. In einem weiteren Schritt können städtische Gebiete, die durch das Attribut „bebaute Flächen" gekennzeichnet sind, in die Ermittlung einbezogen werden. Alle diese benötigten Informationen werden bereits heute durch Attribute in realen für Navigationssysteme verwendeten Kartendaten bereitgestellt.
Eine energieoptimierte Route kann in Nährung also durch eine spezielle Mischung aus „kurzer Route" und einer „Optimierung nach speziellen Straßenklassen und kreuzungsfreien Straßen ermittelt werden.
Im Diagramm der Figur 2 stellt die gestrichelte Kurve 32 die Zunahme der
Fahrstrecke von links nach rechts dar, je größer der Einfluss des Optimierungskriteriums niedrige Straßenklasse „0" oder „1" und kreuzungsfrei wird. Die durchgezogene Kurve 31 stellt die Zunahme der Beschleunigungsvorgänge dar, die mit zunehmender Berücksichtigung von kürzeren Strecken nichtlinear von rechts nach links ansteigt.
Die Angaben auf der Abszisse sind jeweils auf 100% in beiden Richtungen skaliert, d.h. für alle betrachteten Routen ist die Fahrstrecke bzw. Gesamtlänge der Route maximal, also der Anteil der Streckenlängenoptimierung 0, Punkt 36, wenn die Anzahl der Beschleunigungsvorgänge am geringsten ist. Umgekehrt ist die Zahl der Beschleunigungsvorgänge bei ausschließlicher Optimierung auf eine möglichst kurze Routenlänge hin, also im Diagramm beim Punkt 34, ganz links, maximal.
Durch Addition der beiden Kurven 31 und 32 ergibt sich der relative Kraftstoffbzw. Energieverbrauch in Form der punkt-strichlierten Kurve 33. Das Minimum 37 des Kraftstoffverbrauchs für die Gesamtroute liegt für die betrachteten Routen beispielsweise bei etwa 40% Streckenoptimierung und 60% Optimierung „Straßenklasse „0" oder „1" bzw. möglichst kreuzungsfrei (Wert 35). Dies ist hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs für diesen Fall das Optimum. Andere Analysen haben gezeigt, dass sich das Optimum bei 25% Zeitoptimiert und 75% Streckenoptimiert einstellt. Bei diesen Zahlen handelt es sich aber nur um exemplarische Werte.
Vorzugsweise werden also zum Zweck der Routenberechnung den in den Kartendaten abgebildeten Streckenabschnitten Gewichte zugeordnet, die sich zu 60% aus der Straßenklasse und zu 40% aus der Streckenlänge ergeben. Die
Routenberechnung nach einem an sich bekannten Routenberechnungsalgorithmus wie etwa Ford-Moore oder Dijkstra erfolgt sodann auf Grundlage der wie beschrieben zugeordneten Gewichte.
In Figur 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, hier ohne Beschränkung der Allgemeinheit der Erfindung am Beispiel eines Navigationssystems 1 zur dauerhaften oder zumindest temporären Verwendung in einem Kraftfahrzeug, also ein Fahrzeugnavigationssystem. Sie ist aber nicht auf Onboardnavigation beschränkt. Es sind insbesondere auch Lösungen für Routenrechner im Internet denkbar.
Das Navigationsgerät 1 umfasst in an sich bekannter Weise Mittel 11 zur Eigenortung und damit zur Bestimmung eines aktuellen Fahrzeugstandorts, beispielsweise einen Empfänger für GPS-Satellitenortungssignale, bevorzugt zusätzlich Inertialsensoren und dergleichen mehr, wobei aus einer Verknüpfung dieser Signale der jeweils aktuelle Standort bestimmt wird. Über eine
Bedieneinrichtung 12, welche vorzugsweise über Bedienelemente verfügt, kann vom Benutzer ein Fahrziel eingegeben werden. In der Folge berechnet ein Routenberechnungsmodul 101, welches vorzugsweise ein Softwaremodul ist, das von einem Rechner einer zentralen Steuerung 10 des Navigationssystems 1 abgearbeitet wird, eine Route vom aktuellen Fahrzeugstandort zum eingegebenen Fahrziel über ein Verkehrswegenetz, welches durch in einem Massenspeicher 14 gespeicherte Kartendaten 14 repräsentiert wird.
Die Kartendaten 14 umfassen Elemente, nämlich insbesondere Kanten, die Verkehrswege eines Verkehrswegenetzes, im Falle eines Navigationssystems für
Straßenfahrzeuge Straßenabschnitte, repräsentieren. Diesen Kanten sind Längenwerte zugeordnet, die angeben, wie lang ein jeweiliger Verkehrsweg oder Verkehrswegeabschnitt ist. Weiterhin sind den Kanten Straßenklassenwerte wie oben erwähnt zugeordnet und/oder Attribute, die das Maß der Kreuzungsfreiheit der Streckenabschnitte beschreiben, beispielsweise in der Form „Anzahl von
Verkehrsknotenpunkten pro Streckenlänge". Diese Kanten sind über Knoten, die realen Verkehrsknotenpunkten, wie insbesondere Kreuzungen, Autobahnaufoder Ausfahrten und dergleichen entsprechen, untereinander verknüpft.
Auf Grundlage dieser Kartendaten erfolgt eine Routenberechnung von einem
Start- zu einem vom Benutzer über die Bedieneinrichtung 12 eingegebenen Zielort im Routenberechnungsmodul 101 unter Annahme vorstehender Grundüberlegungen, nach einem an sich bekannten Routenberechnungsalgorithmus, so dass eine Route mit geringem, im Idealfall geringst möglichem, Energieverbrauch bestimmt wird. Der Routenberechnung werden dabei Kantengewichte zugrunde gelegt, die wie vorstehend beschrieben ermittelt worden sind, im vorliegenden Fall sich zu 40% aus der Streckenlänge und zu 60% aus der Straßenklasse ergeben.
Die solchermaßen berechnete Route wird in einem Routenspeicher 18 abgelegt und einer nachfolgenden Zielführung zugrunde gelegt, wobei im Zuge der Fortbewegung des Fahrzeugs dessen jeweils aktueller Standort bestimmt und mit dem Routenverlauf abgeglichen wird und bedarfsweise Zielführungshinweise zum Befolgen der Route erzeugt und beispielsweise als synthetisierte Sprache über eine Ausgabeeinrichtung 16 akustisch ausgegeben werden. Alternativ oder ergänzend kann auch die Route beispielsweise auf einem Display 19 in einer Kartendarstellung eingezeichnet dargestellt werden.
Die Bestimmung des Gewichtungsfaktors für das Kriterium kurze Route und damit auch das weitere Kriterium geringe Straßenklasse bzw. möglichst kreuzungsfreie Route kann für jede Routenberechnung wie vorstehend erläutert individuell bestimmt werden. Alternativ ist es auch möglich, dass der Gewichtungsfaktor einmalig bestimmt und für alle dann folgenden
Routenberechnungen gespeichert und wieder verwendet wird. Der Gewichtungsfaktor kann darüber hinaus auch gespeichert und in Abhängigkeit einer Auswertestatistik regelmäßig automatisch angepasst werden.
Eine solche Auswertestatistik kann außerhalb des Fahrzeugs erstellt werden, indem aktuelle Kartendaten verwendet und Referenzfahrten durchgeführt werden, bei denen der tatsächliche Energieverbrauch ermittelt und mit der Prognose verglichen wird. Der neue Gewichtungsfaltor wird dann im Navigationssystem aktualisiert (z.B. durch Software-Update). Eine solche Auswertestatistik kann aber auch „online" im Fahrzeug erstellt werden. Dazu muss das zweite Kriterium im Sinne der vorliegenden Erfindung EM während der Fahrt im Hintergrund verifiziert wird. Vereinfacht wird angenommen, dass dieses zweite Kriterium nur durch die Anzahl der Beschleunigungsvorgänge bestimmt wird. Zur Erstellung einer Auswertestatistik sind die Anzahl der Beschleunigungsvorgänge laufend für jede relevante Straßenklasse zu zählen, entsprechend zu normieren und mit den Standardwerten zu vergleichen, wobei die Standardwerte ggf. korrigiert werden.
In Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen werden, dass für den Fall, dass vom System mehr als eine mögliche Route ermittelt und angezeigt werden soll (z.B. schnelle, kurze und kraftstoffsparende Route) Kennwerte für die Kraftstofferspanis ermittelt werden können. Die Kennwerte werden beispielsweise aus den zu erwartenden Beschleunigungsvorgängen je
Streckensegment für jede Route ermittelt. Durch Vergleich der Kennwerte für die unterschiedlichen Routen können relative Unterschiede angegeben werden. Beispielsweise kann eine kraftstoffsparende Route 5% sparsamer sein als eine schnelle Route.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Bestimmung einer Route von einem Start- zu einem Zielpunkt durch Optimierung der Route hinsichtlich einer Mischung zweier Kriterien, wobei ein erstes Kriterium die Streckenlänge der Route ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine hinsichtlich des Energieverbrauchs günstige Route bestimmt wird dadurch, dass das zweite Kriterium eine Anzahl von Beschleunigungsvorgängen auf der Route repräsentiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Kriterium eine Verkehrswegeklasse und/oder ein Ausbauzustand von Verkehrswegen, insbesondere die Zahl von Verkehrsknoten pro Strecke, verwendet wird.
3. Anordnung zur Bestimmung einer Route von einem Start- zu einem Zielpunkt mit einer Steuerung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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