WO2001075397A1 - Verfahren zur strassenklassenbewertung in navigationssystemen - Google Patents

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WO2001075397A1
WO2001075397A1 PCT/DE2001/001206 DE0101206W WO0175397A1 WO 2001075397 A1 WO2001075397 A1 WO 2001075397A1 DE 0101206 W DE0101206 W DE 0101206W WO 0175397 A1 WO0175397 A1 WO 0175397A1
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evaluation
route
average value
road
recalculation
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PCT/DE2001/001206
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French (fr)
Inventor
Walter Nordsiek
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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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

Definitions

  • the present invention relates to a method for evaluating road classes in navigation systems.
  • Today's navigation systems essentially consist of the following subsystems: digital road map, computing module for route calculation, position determination device, system administration, vehicle sensor for recognizing vehicle movements, input unit and output unit for operation and guidance.
  • the route In navigation systems "with destination guidance, it is necessary to calculate the route, hereinafter also referred to as the route, from the geographic coordinate S, which usually represents the vehicle location, to another ren coordinate Z as the destination, which is usually specified by location, street or intersection and possibly other information such as a house number, to carry out an evaluation of the roads to be driven in order to achieve an "optimal" route guidance according to a specified criterion.
  • the criterion “search for the shortest route that can be traveled” is predefined for the system for calculating a route. In most cases, however, such a requirement does not lead to a really cheap route, for example in the case of many overland connections by country road or in larger cities with many "speed 30 zones".
  • a "fast” connection from S to Z is often regarded as optimal.
  • “fast” means that the roads are classified according to their type, such as motorway, federal highway, country road, etc., for the distance calculation.
  • the individual road classes are then assigned fixed average speeds in the state-of-the-art navigation systems, for example 100 km / h for motorways, 80 km / h for federal highways, etc.
  • the route calculation is then designed to take a route with the shortest possible travel time calculate.
  • information about the expected time until the goal is reached which can be output to the user of the system, be it as a time period or as a predicted arrival
  • the method according to the invention with the features of claim 1 has the advantage over the known solution approaches that the route calculation after a certain “settling time” for the frequently traveled environment can create better routes, which in most cases means a shorter travel time. Furthermore, the routes calculated by the system are better adapted to the individual driving behavior of the user. This makes the time that can be queried or output by the system more precise until the goal is reached.
  • the idea on which the present invention is based is to replace or supplement the static evaluation of the road classes described above by means of fixed average speeds entered into the system by continuously updated, that is to say updated, speed values, if necessary.
  • speed values instead of the road class speeds given as fixed and unchangeable in the prior art, speeds actually learned by the system during driving operation are actually achieved on the basis of route planning and prediction of the arrival time, etc. Because such average values of the vehicle speed learned by the system are stored in a non-volatile memory, they are available for a new route planning even after the system has been switched off.
  • the information available in driving operation about the road class currently being driven and the speed currently being driven is repeated, for example, separately for each road class, with a distance of 1 second or longer.
  • a starting value for example, the fixed average speed indicated above can be used, or alternatively a speed to be entered by the driver in the system.
  • a dynamically adapted average value for the vehicle speed is therefore used for route calculation in one or more subsections K of a road being traveled on in each case.
  • the corresponding linking of database fields present in the implementation of the navigation system is therefore also dynamic. The system adapts to the real conditions.
  • filtering takes place over time in order to recalculate the average value of the vehicle speed which is relevant for the evaluation.
  • filtering represents a particularly simple implementation. In principle, however, other algorithms are also possible.
  • the weighting of the influence of this adaptation on the recalculation can be carried out variably. This makes it possible to assess the effects of a "learning process" of the navigation system to reduce the stored attribute values for the average speed of a respective route section K. This can be useful, for example, in the event of snowfall or other adverse weather conditions, in order not to prevent rare exceptional events
  • the user can choose between strong, medium and weak weighting, for example.
  • other weighting factors can also be entered by the user
  • v (t0, K) is the fixed average speed for road class K specified when the system was started for the first time
  • v (tn, K) is the adapted average speed calculated for road class K at time tn
  • v (tn-rl) is the speed currently being driven
  • x is the weighting factor with which the respectively old value is linked with the new value
  • v (t n ⁇ ⁇ , K) (1-x) • v (t n , K) + x • v (t n + ⁇ ).
  • the inventive method can be refined by separating into a so-called short-term and a long-term adaptation with different time constants and / or weightings x ⁇ urz or x ⁇ ang: the distances between t n and t n - ⁇ are in the short-term adaptation preferably in the seconds range and in the long-term adaptation in the minutes range.
  • the speed driven can then be calculated in the selected time period.
  • the above-mentioned weighting factor x can also be chosen to be larger or smaller, depending on how sensible it is to give the current speed value a larger or smaller influence in the recalculation of the average value.
  • the values from the long-term ad option used for route calculation and short-term adaptation are used for updating the time information bs to the cell.
  • a start value for the recalculation of the average value relevant for the evaluation can be proposed by the user of the system and the system can be entered by him. This makes the system more flexible for individual driving habits or for individual route arrangements.
  • the method according to the invention can be simplified by adaptation without explicit consideration of the road classes only by means of the average speed of the vehicle with corresponding percentage additions or reductions to the evaluation factors of the individual road classes.
  • the average value of the vehicle speed is then calculated on the basis of the current average value of the vehicle speed, and the weighting by road class preset by the system loses its influence.
  • Such a measure also increases the flexibility of the navigation system.
  • the user can be given a variably adjustable flow option for route suggestions to be created by the system, in order to influence the influence of those learned by the system Reduce values or switch them off.
  • a variably adjustable flow option for route suggestions to be created by the system, in order to influence the influence of those learned by the system Reduce values or switch them off.
  • Such an addition to the inventive method can be achieved by means of statistics and evaluation with regard to the length of the calculated routes: if the user drives frequently in the vicinity of his home, for example in a metropolitan area, the adapted values become due to increased traffic volume, such as in rush hour traffic be rather low for the street class rating. If a route to a further distant destination is then to be calculated, under awkward circumstances an unskillful route selection may result, for example because low-priority roads are given too much consideration. In such a case, it would be more favorable, for example, to carry out part of the adaptation for such atypical target distances by overriding the values learned by the system in the direction of the start values obtained from long experience or specified by the user.
  • Fig. 1 shows a section of a motor vehicle navigation system with the essential elements for the present invention.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram with the essential steps for the inventive method during the journey according to a preferred embodiment.
  • FIG. 1 shows a section of a motor vehicle navigation system with the elements essential for the present invention.
  • a processor 10 is connected to an input device 12 for entering the starting and destination locations and for entering other data.
  • the driver can be optically and acoustically output via an output unit 14. This essentially consists of a display and associated loudspeakers.
  • the processor 10 is also connected to a memory 16.
  • the processor 10 can read and write access to the memory 16.
  • the memory 16 is advantageously designed as a non-volatile memory. From this, as described in more detail below, updated values of the current mental vehicle average speed are read and new values are written into it.
  • processor 10 is connected to the speed signal generator 20 by means of an averager 18
  • the mean value generator which can be a suitable logic circuit with an integrating effect from the prior art, current, instantaneous speed values are read from the speed signal generator 20 and, after suitable time intervals, at an arithmetic or, respectively, significant, relevant for the respective time interval integrated mean.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram with the steps essential for the inventive method during the journey according to a preferred exemplary embodiment.
  • a step 200 the user starts the system, and in a step 205 the street class K is determined by the system and can then enter the destination of the route.
  • method steps are repeated for a specific route section treated as a unit in an outer loop, the loop body of which begins after step 200 and ends with decision 240.
  • n is set to 0 and all values specific to the route section K (piece of the road class traveled) are read from the database of the navigation system in order to initialize all the variables essential for the method.
  • n is increased by 1.
  • the above-mentioned start value for the average speed is read from the memory 16 in a step 220. Thereafter, in a step 225, the average speed value present in the averaging device 18, which is based on the speed information that has just been driven by the speed signal generator 20, is detected by the processor 10.
  • v (t n + 1 , K) (1-x) • v (t n , K) + x • v (t nl ;
  • This newly calculated value is then stored in the memory 16 as an updated value, step 235 and can now used by the system to calculate the route or to indicate the estimated time of arrival at the destination.
  • step 240 it is then determined whether the motor vehicle is still on the same subsection or route section K. If this is not the case, the process branches back to step 215 and the method is continued according to the same procedure, with the value stored in the memory 16 becoming more and more realistic with each pass, assuming a normal course of travel.
  • the process ends when the system is switched off.
  • the inner loop can preferably be run through relatively often per minute. Preferred values are in an interval between 60 times per minute and 2 times per minute.
  • the outer loop is repeated as many times as there are different route cuts K on the route.
  • the alternative route B consists of a total of 30 km of country road and 60 km of federal road (80 km / h).
  • route A via the motorway (fast route), which is 10 km longer than route B:
  • Route B 30 km country road 30 mm 60 km federal road 45 mm
  • the user often drives in an area and at a time of day when the freeway is mostly congested; the average speed is "learned" down to 80 km / h, thus proving the route on the federal road as the better route:
  • Loop will be through, be adapted to the computing power of the navigation system.
  • other mathematical algorithms in order to supply usable values for the system from the multitude of average speed values read in by the speed signal generator via the average value generator.
  • filter functions can be used here in a sensible manner.
  • the system can usefully be equipped with an additional option, which allows the inventive method to be temporarily switched off and instead to use the standard values of the road class evaluation available in the system.
  • This has the advantage that the system does not learn "wrongly" if, for example, the driver stops somewhere on the route to buy something or makes another, atypical stopover.
  • the navigation device is usually switched off or is placed in a stand-by state.
  • a temporary switch-off possibility can also be provided when operating as a towing vehicle (towing, trailer operation).

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strassenklassenbewertung in Navigationssystemen. Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, die oben beschriebene, statische Bewertung der Strassenklassen mittels fester, in das System eingegebenen Durchschnittsgeschwindigkeiten durch laufend nachgeführte, das heisst aktualisierte Geschwindigkeitswerte zu ersetzen, bzw. zu ergänzen, falls erforderlich.

Description

Verfahren zur Strassenklassenbewertung m Navigationssy- stemen
STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strassenklassenbewertung m Navigationssystemen.
Obwoh_ auf beliebige Informationssysteme mit einer Bewertung von bestimmten, zeitlich veränderlichen Systemparametern anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik m Bezug auf ein an Bord eines Automobils befindliches Navigationssystem erläutert .
Die heutigen Navigationssysteme bestehen im wesentlichen aus folgenden Subsystemen: digitale Straßenkarte, Rechenmodul zur Fahrtroutenberechnung, Positionsbestimmungseinrichtung, Systemverwaltung, Fahrzeugsensoπk zur Erkennung von Fahrzeugbewegungen, Eingabeeinheit und Ausgabeeinheit für die Bedienung und Zielfuhrung.
In Navigationssysteme" mit Zielfuhrung ist es erforderlich, zur Berechnung des Fahrwegs, im folgenden auch als Route bezeichnet, von der geographischen Koordinate S, die meist den Fahrzeugstandort darstellt, zu einer ande- ren Koordinate Z als Ziel, das meist durch Ort, Straße oder Kreuzung und gegebenenfalls weitere Angaben wie eine Hausnummer spezifiziert ist, eine Bewertung der zu befahrenden Straßen vorzunehmen, um eine nach einem vorgegebe- nen Kriterium „optimale" Routenfuhrung zu erreichen.
Wählt der Benutzer des Systems zum Beispiel „kurze Route" als optimal aus, so ist das Kriterium „Suche α e kürzeste befahrbare Wegstrec e" für das System zur Berechnung ei- ner Route vorgegeben. Meist funrt jedoch eine solche Vorgabe nicht zu einer wirklich gunstigen Wegstreckenfuh- rung, beispielsweise bei vielen Uberlandverbmdungen per Landstraße oder m größeren Städten mit vielen „Tempo 30- Zonen" .
Daher wird oft eine „schnelle" Verbindung von S nach Z als optimal angesehen. „Schnell" bedeutet m diesem Zusammenhang, daß für die Wegstreckenberechnung die Straßen nach ihrer Art, wie etwa Autobahn, Bundesstraße, Land- Straße etc. klassifiziert werden. Den einzelnen Straßenklassen werden dann bei Navigationssystemen vom Stand der Tecnnik feste Durchschnittsgeschwindigkeiten zugeordnet, beispielsweise 100 km/h für Autobahnen, 80 km/h für Bundesstraßen, usw.. Die Routenberechnung wird dann darauf- hm ausgelegt, eine Route mit insgesamt möglichst kurzer Fahrzeit zu errechnen.
Nebenbei fallt dann nocn eine Information über αie voraussichtliche Zeitdauer bis zum Erreichen des Zieles an, die an den Benutzer des Systems ausgegeben werden kann, sei es als Zeitspanne oder als vorausgesagte Ankunfts¬
Derartige Navigationssysteme sind allerdings statisch im Bezug auf die äußeren Verhaltnisse. Sie berücksichtigen nicht die tatsachlichen, auf der Strecke gefahrenen und erreichbaren Durchschnittsgeschwindigkeiten. Des weiteren können solche Systeme nicht die Fahrgewohnheiten des Be- nutzers mit m die Routenplanung einbeziehen. Aus diesen Gründen liefert es meist nur eine ungenaue Angabe über die Zeit bis zum Erreichen des Ziels.
Des weiteren fuhrt eine solche statische Zuordnung von Durchschnittsgeschwindigkeiten zu bestimmten Teilstrecken oft zu längeren Fahrwegen, als sie der Benutzer des Systems wünscht, oder unter Benutzung einer Straßenkarte wählen wurde. Des weiteren sind die vom System berechneten Routen abhangig von der Wahl der Durchschnittsge- schwindigkeiten häufig durch eine ungerechtfertigte Bevorzugung von hoherklassigen Straßen wie etwa Autobahnen oder Bundesstraßen gekennzeichnet.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Das erfindungsgemaße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist gegenüber den bekannten Losungsansatzen den Vorteil auf, daß die Routenberechnung nach einer gewissen „Einschwingzeit" für das häufig befahrene Umfeld bessere Routen erzeugen kann, wobei damit m den meisten Fallen eine kürzere Fahrzeit verbunden ist. Des weiteren sind die vom System berechneten Routen besser an das individuelle Fahrverhalten des Benutzers angepaßt. Dadurch wird die vom System abfragbare oder von diesem ausgegebene Zeit bis zum Erreichen des Ziels genauer.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, die oben beschriebene, statische Bewertung der Straßenklassen mittels fester, in das System eingegebenen Durchschnittsgeschwindigkeiten durch laufend nach- gefunrte, daß heißt aktualisierte Geschwindigkeitswerte zu ersetzen, bzw. zu erganzen, falls erforderlich. Mit anderen Worten werden statt der im Stand der Technik als fest und unveränderbar vorgegebenen Straßenklassen- Geschwindigkeiten gewissermaßen im Fahrbetrieb vom System gelernte, tatsachlich erreichte Geschwindigkeiten zur Basis von Routenplanung und Vorhersage der Ankunftszeit, etc. gemacht. Dadurch, daß solche, vom System erlernten Durchschnittswerte der Fahrgeschwindigkeit m einem nicht fluchtigen Speicher abgelegt werden, sind sie auch nach Abschalten des Systems für eine erneute Routenplanung verfugbar.
Hierfür werden die im Fahrbetrieb verfugbaren Informationen über die zur Zeit befahrene Straßenklasse und die momentan gefahrene Geschwindigkeit wiederholt, beispielsweise im Abstand von 1 Sekunde oder langer miteinander für ]ede Straßenklasse getrennt verrechnet. Als Startwert für eine solche Berechnung kann beispielsweise die oben angegebene, feste Durcnschnittsgeschwmdigkeit verwendet werden, oder alternativ dazu eine vom Fahrer m das System einzugebende Geschwindigkeit.
Gemäß dem allgemeinen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden also einem oder mehreren Teilabschnitten K einer jeweils befahrenen Straße ein dynamiscn angepaßter Durchschnittswert für die Fahrzeuggeschwindigkeit zur Routen- berechnung verwendet. Die entsprechende Verknüpfung von in der Implementation des Navigationssystems vorhandenen Datenbankfeldern ist also aucn dynamisch. Das System adaptiert sich an die real vorliegenden Verhaltnisse.
In den Unteranspruchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt eine Filte- rung über die Zeit, um den für die Bewertung maßgeblichen Durchschnittswert der Fahrzeuggeschwindigkeit neu zu berechnen. Eine solche Filterung stellt eine besonders einfache Realisierung dar. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Algorithmen möglich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung kann die Gewichtung des Einflusses dieser Adaption auf die Neuberechnung variabel vorgenommen werden. Damit ist es möglich, die Auswirkungen eines „Lernvorgangs" des Navigati- onssystems auf die gespeicherten Attributwerte für die Durchschnittsgeschwindigkeit eines jeweiligen Streckenao- schnittes K zu mindern. Dies kann beispielsweise bei Schneefall oder anderen widrigen Witterungsverhaltnissen sinnvoll sein, um seltene Ausnahmeereignisse nicht zur
Basis eines Lernvorgangs für das Navigationssystem werden zu lassen. In einer einfachen Ausfuhrung kann der Benutzer dafür beispielsweise zwischen starker, mittlerer und schwacher Gewichtung auswählen. Alternativ αazu können auch andere Gewichtungsfaktoren vom Benutzer eingebbar
Dazu sei folgendes Schema gegeben:
Wenn v(t0,K) die feste, beim ersten Start des Systems vorgegebene Durchschnittsgeschwindigkeit für die Straßenklasse K, v(tn,K) die zum Zeitpunkt tn für die Straßenklasse K berechnete adaptierte Durchschnittsgeschwindigkeit , v(tn-rl) die aktuell gefahrene Geschwindigkeit und x der Gewichtungsfaktor, mit dem der jeweils alte mit dem neuen Wert verknüpft wird, ist, dann ergibt sich zum Zeitpunkt tn+1 die aktuelle adaptierte Durchschnittsgeschwindigkeit für K als
v(tn^ι,K) = (1-x) • v(tn,K) + x • v(tn+ι).
Dabei kommt es nicht darauf an, ob die Bewertung der Straßenklassen tatsächlich m der Einheit „km/h" erfolgt; wesentlich ist die Veränderung der Bewertungen m Abhängigkeit von tatsachlich erreichten Werten.
Um die m einem Fahrzyklus errechneten Werte spater wei- terverwenden zu können, ist eine Abspeicherung m einem nicht fluchtigen Speicher vorzusehen.
Ebenso wird die Einfuhrung einer unteren und oberen Schranke für die jeweils gelernten Geschwindigkeiten vor- geschlagen; es wird wahrscheinlich im allgemeinen Fall zu eher ungunstigen Routenvorschlagen fuhren, wenn beispielsweise die Bewertung einer Autobahn niedriger als die einer Landstraße wurde.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung kann das erfinderische Verfahren dadurch verfeinert werden, daß eine Trennung in eine sogenannte Kurzzeit- und eine Lang- zeitadaption mit unterschiedlichen Zeitkonstanten und/oder Gewichtungen x^urz beziehungsweise x^ang vorgenom- men wird: die Abstände zwischen tn und tn-ι liegen bei der Kurzzeitadaption vorzugsweise im Sekundenbereich und bei der Langzeitadaption im Minutenbereich. Entsprechend dieser Trennung kann dann die gefahrene Geschwindigkeit im gewählten Zeitabschnitt berechnet werden. Auch kann der oben genannte Gewichtungsfaktor x großer oder kleiner gewählt werden, je nachdem wie sinnvoll es ist, dem aktuellen Geschwindigkeitswert einen größeren oder kleineren Einfluß in die Neuberechnung des Durchschnittswerts zu geben. Vorzugsweise werden die Werte aus der Langzeitad- aption für die Routenberechnung verwendet und die der Kurzzeitadaption werden für die Aktualisierung der Zeitangabe b s zum Z el verwendet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung kann ein Startwert für die Neuberechnung des für die Bewertung maßgeblichen Durchschnittswerts vom Benutzer des Systems vorgeschlagen werden und von ihm m das System eingegeben werden. Dies macht das System flexibler für individuelle Fahrgewohnheiten beziehungsweise für individuelle Strek- kengestaltungen .
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung kann das erfmdungsgemaße Verfahren durch eine Adaption ohne ex- plizite Berücksichtigung der Straßenklassen nur über die Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs mit entsprechenden prozentualen Auf- oder Abschlagen auf die Bewertungsfaktoren der einzelnen Straßenklassen vereinfacht werden. Der Durchschnittswert der Fahrzeuggeschwindigkeit wird dann auf Basis des aktuellen Durchschnittswertes der Fahrzeuggescnwmdigkeit berechnet, und die vom System voreingestellte Gewichtung nach Straßenklassen verliert an Einfluß. Eine solche Maßnahme erhöht ebenfalls die Flexibilität des Navigationssystems.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung kann dem Benutzer eine variabel einstellbare Emflußmoglichkeit bei von dem System zu erstellenden Routenvorschlagen gegeben werden, um den Einfluß von von dem System gelernter Werte zu mindern oder auszuschalten. Eine solche Ergänzung des erfinderischen Verfahrens kann über eine Statistik und Auswertung bezuglich der Lange der berechneten Routen erreicht werden: wenn der Benutzer häufig m der Umgebung seiner Wohnung, beispielsweise m einem Ballungszentrum, fahrt, so werden durch erhöhtes Verkehrsaufkommen wie beispielsweise im Berufsverkehr die adaptierten Werte für die Straßenklassenbewertung eher niedrig sein. Wenn dann eine Route zu einem weiter ent- fernten Ziel berechnet werden soll, kann es sonst unter ungunstigen Umstanden zu einer ungeschickten Routenauswahl beispielsweise wegen zu starker Berücksichtigung niederrangiger Straßen kommen. In einem solchen Fall wäre es beispielsweise gunstiger, bei solchen atypischen Ziel- entfernungen einen Teil der Adaption durch eine Übersteuerung der vom System gelernten Werte in Richtung der aus langer Erfahrung gewonnenen oder vom Benutzer vorgegebenen Startwerte vorzunehmen.
ZEICHNUNGEN
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind m den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung naher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeugnavigationssystem m t den für die vorliegende Erfindung wesentlichen Elementen.
Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm mit den für das erfinderische Verfahren wesentlichen Schritten wahrend der Fahrt gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
BESCHREIBUNG DER AUSFUHRUNGSBEISPIELE
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeugnavigationssystem mit den für die vorliegende Erfindung wesentlichen Elementen.
Ein Prozessor 10 ist mit einem Eingabegerat 12 zur Eingabe von Start- und Zielort sowie für die Eingabe von anderen Daten verbunden. Eine Ausgabe für den Fahrer kann optisch und akustisch über eine Ausgabeeinheit 14 erfolgen. Diese besteht im wesentlichen aus einem Display und zugehörigen Lautsprechern.
Des weiteren ist der Prozessor 10 mit einem Speicher 16 verbunden. Auf den Speicher 16 kann der Prozessor 10 le- send und schreibend zugreifen. In vorteilhafter Weise ist der Speicher 16 als nicht-fluchtiger Speicher ausgebildet. Aus diesem sollen, wie weiter unten genauer beschrieben, wahrend der Fahrt ak ualisierte Werte der mo- mentanen Fahrzeugdurchschnittsgeschwindigkeit gelesen werden sowie neue Werte hineingeschrieben werden.
Des weiteren ist der Prozessor 10 über einen Mittelwert- bildner 18 mit dem Geschwindigkeits-Signalgeber 20 des
Kraftfahrzeugs verbunden. Über den Mittelwertbildner, der eine geeignete Logikschaltung mit integrierender Wirkung aus dem Stand der Technik sein kann, werden jeweils aktuelle, momentane Geschwindigkeitswerte vom Geschwindig- keits-Signalgeber 20 abgelesen und nach geeigneten Zeit- mtervallen zu einem für das jeweilige Zeitmtervall signifikanten, arithmetischen, bzw. integrierten Mittelwert zusammengesetzt .
Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm mit den für das erfinderische Verfahren wesentlichen Schritten wahrend der Fahrt gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbei- spiel .
In einem Schritt 200 startet der Benutzer das System, und laßt m einem Schritt 205 die Straßenklasse K vom System bestimmen und kann danach den Zielort der Route eingeben.
Gemäß dem bevorzugten, in Fig. 2 dargestellten Ablauf des Ausfuhrungsbeispiels werden m einer äußeren Schleife, deren Schleifenkorper nach Schritt 200 beginnt und mit der Entscneidung 240 endet, Verfahrensschritte für einen bestimmten als Einheit behandelten Streckenabschnitt ^ wiederholt. Die Durcnschnittswerte oer Fahrqeschwinαiσ- keiten werden m wiederholter Weise zu bestimmten Zeitpunkten tn, n=0, 1, 2... wiederholt. Diese Wiederholung ist m der inneren Schleife dargestellt, beginnend mit Schritt 215 und endend mit Schritt 240.
Im Schritt 210 wird n auf 0 gesetzt und sämtliche, für den Streckenabschnitt K (Stuck der befahrenen Straßenklasse) spezifische Werte werden aus der Datenbank des Navigationssystems eingelesen, um samtliche, für das Ver- fahren wesentliche Großen zu initialisieren. In einem weiteren Schritt 215 wird n um 1 erhöht.
Beim ersten Durchgang der inneren Schleife wird in einem Schritt 220 der oben erwähnte Startwert für die Durch- Schnittsgeschwindigkeit aus dem Speicher 16 gelesen. Danach wird in einem Schritt 225 der in dem Durchschnittsbildner 18 vorhandene Durchschnittsgeschwindigkeitswert, der auf tatsachlich soeben gefahrenen Geschwindigkeitsangaben vom Geschwmdigkeits-Signalgeber 20 beruht, vom Prozessor 10 erfaßt.
Anschließend wirα der für die Bewertung maßgebliche Durchschnittswert v (tnι,K) der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß folgender Formel berechnet:
v(tn+1,K) = (1-x) • v(tn,K) + x • v(tn l;
Dieser neu berechnete Wert wird dann im Speicher 16 als aktualisierter Wert gespeichert, Schritt 235 und kann nun vom System zur Routenberechnung beziehungsweise zur Angabe der voraussichtlichen Ankunftszeit am Zielort verwendet werden.
Es ist offensichtlich, daß dieser neu berechnete Wert nach einem einzigen Schleifendurchlauf der inneren Schleife noch zu ungenau ist. In einem Schritt 240 wird dann festgestellt, ob sich das Kraftfahrzeug immer noch auf dem gleichen Teilabschnitt oder Streckenabschnitt K befindet. Sofern dies nicht der Fall ist, wird zuruckver- zweigt zu Schritt 215 und das Verfahren wird nach dem gleichen Ablauf fortgesetzt, wobei bei jedem Durchgang - einen normalen Fahrtverlauf vorausgesetzt - der im Speicher 16 gespeicherte Wert immer realistischer wird.
Falls dies nicht der Fall ist, so werden Vorbereitungen getroffen, um den nächsten Teilabschnitt K bearbeiten zu können. Je nach Implementierungsweise des Navigationssystems werden dann die entsprechenden Werte für diesen Teilabschnitt K aus der Datenbank gelesen, und es wird zu Schritt 205 zuruckverzweigt . Dann wird das Verfahren nach dem gleichen Prinzip für diesen Teilabschnitt fortgesetzt .
Das Verfahren endet mit dem Abschalten des Systems.
Die innere Schleife kann in bevorzugter Weise relativ oft pro Minute durchlaufen werden. Bevorzugte Werte liegen in einem Intervall zwiscnen 60 mal pro Minute und 2 mal pro Minute.
Die äußere Schleife wird so oft wiederholt, wie es unter- schiedliche Streckenaoschnitte K auf der Route gibt.
Im folgenden wird der vorteilhafte Effekt des erfinderischen Verfahrens anhand einer Beispielrechnung betreffend einer Strecke von S nach Z veranschaulicht, wobei die Strecke über zwei alternative Routen zurückgelegt werden kann .
Die Route A besteht aus 10 km Landstraße (angenommene Durchschnittsgeschwindigkeit (tO, Landstraße) = 60 km/h), 80 km Autobahn (100 km/h) und wieder 10 km Landstraße.
Die Alternativroute B besteht aus insgesamt 30 km Lanα- straße und 60 km Bundesstraße (80 km/h) .
Damit ergibt sich bei festen Durchschnittsgeschwindigkeiten die Route A über die Autobahn (schnelle Route), die aber 10 km langer ist als Route B:
Route A 20 km Landstraße 20 min 80 km Autobahn 48 min
Figure imgf000016_0001
Route B 30 km Landstraße 30 mm 60 km Bundesstraße 45 mm
75 mm
Die Straßenklassenbewertung gemäß dem gegebenen Ausfuh- rungsbeispiel kann nun verschiedene Falle unterscheiden:
Der Benutzer fahrt häufig m einer Gegend und zu einer Tageszeit, m der die Autobahn meist verstopft ist; die Durchschnittsgeschwindigkeit wird bis auf 80 km/h „heruntergelernt" ; damit erweist sicn der Weg über die Bundesstraße als die bessere Route:
Route A 20 km Landstraße 20 mm 80 km Autobahn 60 mm
80 mm
Route B 30 km Landstraße 30 mm
60 km Bundesstraße 45 mm
75 mm
Auch wenn sich die im Schnitt befahrenen Bundesstraßen schneller als erwartet darstellen (95 km/h), fuhrt die durch Adaption veränderte Bewertung zur Route B, wenn auch m diesem Beispiel der Vorteil minimal ist: Route A
20 km Landstraße 20 mm 80 km Autobahn 48 mm
68 min
Route B
30 km Landstraße 30 min
60 km Bundesstraße 37 min
67 mm
Sollte der Benutzer des Systems eine zugige Fahrweise bevorzugen und freie Autobahnen vorfinden -die Durchschnittsgeschwindigkeit wird auf 120 km/h angehoben- wird durch die Adaption der Straßenbewertung der Fehler in Ho- he von 11% m der Zeitangabe für die Route ausgeglichen:
Feste Werte
20 km Landstraße 20 mm
80 km Autobahn 48 min 68 min
Adaptierte Werte
20 km Landstraße 20 min 80 km Autobahn 40 min
60 mm Die oben genannte und beschriebene Kurzzeitadaption kann die Zeitangabe bei auftretenden Staus noch besser korrigieren und dem herrschenden Straßenzustand anpassen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugter Ausfuhrungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschrankt, sondern auf vielfaltige Weise modifizierbar.
Beispielsweise kann die Frequenz, mit der die innere
Schleife durchlaufen wird, der Rechenleistung des Navigationssystems angepaßt sein. Des weiteren ergeben sich offensichtlich noch andere mathematische Algorithmen, um aus der Vielzahl der vom Geschwindigkeits-Signalgeber über den Durchschnittswertbildner eingelesenen Gesch m- digkeitsdurchschnitsswerte für das System brauchbare Werte zu liefern. Hier können sinnvoll verschiedene Filter- funktionen eingesetzt werden.
Des weiteren kann das System m sinnvoller Weise mit einer zusätzlichen Option ausgestattet sein, die es erlaubt, das erfinderische Verfahren temporar abzuschalten und statt dessen auf die im System vorhandenen Standardwerte der Straßenklassenbewertung zurückzugreifen. Dies hat den Vorteil, daß das System nicht „falsch" lernt, wenn der Fahrer beispielsweise irgendwo auf der Strecke anhält, um irgendetwas einzukaufen oder einen sonstigen, atypischen Zwischenstop einlegt. Wenn das Fahrzeug abgeschaltet wird (Zündung aus), wird üblicherweise das Navigationsgerat abgeschaltet bzw. m einen Stand-By-Zustand versetzt. Es kann auch eine temporare Abschaltmoglichkeit beim Betrieb als Zugfahrzeug (Abschleppen, Anhangerbetrieb) vorgesehen sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Strassenklassenbewertung m einem Kraft- fahrzeugnavigationssystem, bei dem einem oder mehreren,
Teilabschnitten K einer jeweils befahrenen Straße jeweils ein Durchschnittswert der Fahrzeuggeschwindigkeit zwecks einer Bewertung zugeordnet wird, gekennzeichnet durch den Schritt, den für die Bewertung maßgeblichen Durch- schnittswert v(tn, K) der Fahrzeuggeschwindigkeit wahrend der Fahrt zu wiederholten Zeitpunkten tn, tn-rl, ... gemäß den tatsachlich erreichten Geschwindigkeiten v(tn), v(tn+l), ... durch eine Neuberechnung zu adaptieren (220, 225, 230, 235) .
2. Verfahren nach Ansprucn 1, bei dem für die Neuberechnung der für die Bewertung maßgeblichen Durchschnittswert v(tn, K) der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Filterung über die Zeit erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine variabel vornehmoare Gewichtung (230) des Einflusses der Adaption auf die Neuberechnung vorgesehen ist.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mit einer Kurzzeitadaption mit niedriger Zeitkonstante die Ankunftszeit am Zielort darstellbar ist, und mit einer Langzeitadaption mit größerer Zeitkonstante die Neu- berechnung der für die Bewertung maßgeblichen Durchschnittswerte v(tn, K) der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei em Startwert für die Neuberechnung des für die Bewertung maßgeblichen Durchschnittswerts vom Benutzer des Systems vorgeschlagen werden Kann.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei für die Neuberechnung des für die Bewertung maßgeblichen
Durchschnittswerts v(tn, K) der Fahrzeuggeschwindigkeit der aktuelle Durchschnittswert v(tn+l) als Basisgroße verwendet wird, und den unterschiedlichen Strassenklassen durch prozentuale Auf- oder Abschlage Rechnung getragen wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, den Schritt enthaltend, dem Benutzer eine variabel einstellbare Einflussmoglichkeit bei von dem System zu erstellen- den Routenvorschlagen zur Ausschaltung oder Minderung des Einflusses von von dem System gelernter Werte zu geben.
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