Titel

Verfahren zur Routenbestimmung und Anordnung dazu

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Routenberechnung und einer Anordnung dazu nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche aus.

In der EP 1 280 067 Al ist eine Möglichkeit zur Übermittlung von Wetterdaten von einem Sender zu einem Empfänger angegeben. Zum Zweck der Übertragung der Wetterdaten über einen Übertragungskanal mit begrenzter Bandbreite werden die Wetterdaten senderseitig kategorisiert und entsprechend codiert. Diese Aufbereitung der Wetterdaten erfolgt vergleichbar beispielsweise einer aus ISO 14819-1, -2, -3 bekannten Aufbereitung von

Verkehrsstörungsmeldungen zum Zweck deren Übertragung über Rundfunkkanäle. Die solchermaßen codierten Wetterdaten werden sodann beispielsweise über Rundfunk übertragen und senderseitig mittels einer Decodiertabelle decodiert und an einen Verwender ausgegeben oder alternativ oder ergänzend bei einer Routenberechnung von einem Start- zu einem Zielort in einem Navigationssystem analog beispielsweise den genannten Verkehrsstörungsmeldungen berücksichtigt. Zielsetzung ist dabei, insbesondere von Unwettern oder vergleichbaren, das Befahren bestimmter Streckenabschnitte beeinträchtigenden Wetterphänomenen, betroffene Streckenabschnitte möglichst zu meiden.

Vorteile der Erfindung Die Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Route bestimmt wird, die eine Verringerung des zum Zurücklegen einer Strecke von einem Start- zu einem Zielpunkt erforderlichen Energiebedarfs bewirkt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass zur Bestimmung der Route Informationen über eine aktuelle oder zukünftige Wetterlage und hier insbesondere über die Sonneneinstrahlung herangezogen werden. Die Route wird dabei, zumindest neben einem weiteren Optimierungskriterium wie schnellste oder kürzeste Route oder dergleichen, mit dem Ziel bestimmt, die

Sonneneinstrahlung während des Zurücklegens der Route zu maximieren. Die Sonnenenergie kann dabei zum Aufladen einer Batterie genutzt werden, aus der auch die oder zumindest ein Teil der Energie zum Zurücklegen der Route entnommen wird, oder auch direkt zum Antreiben des Fahrzeugs.

Vorteilhaft können Informationen über Sonnenstände bereits in gespeicherten Kartendaten, die zur Bestimmung der Route verwendet werden, vorgehalten sein, so dass nur solche Informationen zur aktuellen oder zukünftigen Wetterlage übermittelt und empfängerseitig ausgewertet werden müssen, die eine Beeinträchtigung der Sonneneinstrahlung gegenüber einer theoretisch maximal möglichen Sonneneinstrahlung, die sich aus den bereits vorliegenden Daten ergibt, bewirken.

Vorzugsweise kann auch ein zur Erfüllung der Prämisse oder der Nebenbedingung maximaler Sonneneinstrahlung idealer Startzeitpunkt zum

Zurücklegen der Route bestimmt und dem Benutzer vorgeschlagen werden.

Die Erfindung eignet sich besonders zur Umsetzung in Verbindung mit einem motorgetriebenen Fahrzeug, wie Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen oder dergleichen, welches über einen elektrischen Antrieb oder über einen hybriden

Antrieb unter zumindest zeitweiser oder anteiliger Verwendung elektrischer Energie verfügt. Vorteilhaft kann die Erfindung dabei in einem Navigationssystem zum zumindest zeitweisen Betrieb in einem solchen Fahrzeug eingesetzt werden. Alternativ kann die Erfindung auch in einem fahrzeugexternen System, wie beispielsweise in einer Verkehrsleitzentrale, die Leitinformationen über Funk an einzelne Fahrzeuge übermittelt oder beispielsweise auf Wechselschildern zur Anzeige bringt, eingesetzt werden. Die Erfindung kann vorteilhaft beispielsweise auch zur individuellen Routenplanung durch einen Endbenutzer zum Beispiel mittels eines Routenplanungsprogramms an einem Rechner des Endbenutzers eingesetzt werden.

Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Figur dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Die Figur zeigt ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachfolgend ohne Beschränkung der Allgemeinheit der Erfindung am Beispiel eines Fahrzeugnavigationssystems 1, welches als Einzelgerät oder als Modul in einem Geräteverbund, insbesondere als Bestandteil eines Fahrerinformationssystems, in einem Fahrzeug installiert ist und betrieben wird, beschrieben.

Dieses Fahrzeugnavigationssystem 1 verfügt über Positionsbestimmungsmittel 11 zur Eigenortung und damit zu Bestimmung eines aktuellen Standorts eines Fahrzeugs, in dem das Navigationssystem 1 betrieben wird.

Das Fahrzeugnavigationssystem 1 verfügt weiter über eine Benutzerschnittstelle, 12, die es dem Benutzer ermöglicht Bedieneingaben zu tätigen. Solche durch den Benutzer vorzunehmende Bedieneingaben umfassen beispielsweise die Eingabe eines Navigationsziels, nachfolgend auch Zielort, zu dem eine Route bestimmt werden soll. Die Benutzerschnittstelle umfasst dazu Eingabemittel 13 in Form einer Tastatur, einer Spracheingabevorrichtung, einer berührungsempfindlichen Anzeige oder dergleichen. Die Benutzerschnittstelle 12 ermöglicht weiter die Ausgabe von Informationen an den Benutzer. Dazu sind Ausgabemittel 14, beispielsweise eine Anzeigeeinrichtung und/oder eine akustische Ausgabevorrichtung zur Ausgabe von beispielsweise gesprochenen Informationen vorgesehen. Diese Ausgabemittel 14 dienen der Ausgabe von Leitinformationen zur Leitung des Benutzers entlang einer bestimmten Route. Die

Leitinformationen werden beispielsweise als Abbiegepfeile mit Restentfernungsanzeige vom aktuellen Standort bis zum nächsten Abbiegepunkt auf der Anzeige dargestellt und/oder als gesprochene Leitinformationen, etwa in der Art „An der nächsten Kreuzung recht abbiegen" über Lautsprecher ausgegeben.

Das Fahrzeugnavigationssystem 1 weist weiter Mittel 15 zur Bestimmung der Route, insbesondere von einem aktuellen Standort zu einem vom Benutzer vorgegebenen Zielort auf. Diese Routenbestimmungsmittel 15 sind vorzugsweise als Prozessor mit einer von diesem abzuarbeitenden Programmroutine ausgebildet.

Zur Berechnung der Route greift der Prozessor auf Kartendaten 16 zu, die ein reales Verkehrswegenetz, im vorliegenden Fall eines Fahrzeugnavigationssystems konkret ein Straßennetz, abbilden. Diese

Kartendaten sind in einem Massenspeicher 16, wie optischer Speicherplatte oder Speicherkarte oder dergleichen abgelegt. Diese Kartendaten umfassen beispielsweise Kanten, die Streckenabschnitten des Verkehrswegenetzes entsprechen und/oder Knoten, die Verkehrsknotenpunkten des realen Verkehrswegenetzes wie beispielsweise Straßenkreuzungen und dergleichen mehr entsprechen. Die Kartendaten umfassen weiterhin Attribute, die den Kanten und/oder Knoten zugeordnet sind. Diese Attribute umfassen beispielsweise Längen und/oder Durchfahrzeiten für Verkehrswegeabschnitte.

Auf Grundlage dieser Kartendaten kann der Prozessor 15 mittels der

Routenberechnungsroutine eine Route vom Start- zum vom Benutzer vorgegebenen Zielort berechnen. Dazu wird vorzugsweise ein „Längster- Pfad- Algorithmus", beispielsweise nach „Ford- Moore" oder „Dijkstra" oder dergleichen verwendet. Ziel ist es, die Gesamtkosten der Route mit Blick auf mindestens ein Minimierungskriterium zu minimieren. Verbreitet sind beispielsweise eine Optimierung hinsichtlich kürzester Fahrzeit, kürzester Strecke oder auch einer Mischung solcher Kriterien.

Erfindungsgemäß werden nun den genannten Kartendaten zusätzlich Wetterdaten zugeordnet. Diese Wetterdaten enthalten hier insbesondere Daten über Sonnenschein. Diese Wetterdaten können beispielsweise in codierter Form, beispielsweise wie in EP 1 280 067 Al beschrieben, als Wettermeldungen von einem Sendezentrum über Rundfunk-, Mobiltelefoniekanäle oder andere

Übertragungskanäle gesendet und von einem entsprechenden Empfänger 17, beispielsweise einem Rundfunkempfänger oder einem Mobiltelefonieempfänger der dergleichen, des Navigationssystems 1 empfangen werden. Die Codierung der Wetterdaten entsprechend EP 1 280 067 Al ermöglicht eine räumliche Zuordnung der Wetterdaten zu in den Kartendaten abgelegten

Verkehrswegeabschnitten. Diese Zuordnung kann unmittelbar sein, wenn nämlich in entsprechend codierten Wettermeldungen konkrete Ortsbezüge zu einzelnen Verkehrswegeabschnitten enthalten sind. Diese Zuordnung kann aber auch mittelbar sein und empfängerseitig erfolgen, wenn beispielsweise die Wetterdaten Informationen über jeweils betroffene Regionen oder Gebiete enthalten, so dass die Zuordnung der Verkehrswegeabschnitte der Kartendaten zu den betroffenen Gebieten im Empfänger 17 bzw. dem Navigationssystem 1 erfolgt. Für die Zuordnung der Wetterdaten zu davon betroffenen Streckenabschnitten können dabei vorzugsweise dieselben Mechanismen Anwendung finden, die für Verkehrsstörungsmeldungen nach dem TMC-

Standard entsprechend ISO 14819-1, -2, -3 verbreitet in Anwendung sind.

Die solchermaßen ausgestrahlten und empfängerseitig ausgewerteten Wettermeldungen können zum einen Informationen über eine gerade aktuelle Wetterlage, alternativ oder ergänzend insbesondere aber auch eine

Wettervorhersage mit zumindest ungefähren Zeitangaben, wann welches Wetterphänomen oder welche Wetterlage wo zu erwarten ist, umfassen. Weiterhin können auch Wetter- Basisdaten bereits in den Kartendaten 16 enthalten sein. Dies betrifft beispielsweise Sonnenstandsinformationen, die Informationen darüber enthalten, wann und wo bei wolkenlosem Himmel Sonnenschein zu erwarten ist. Diese vorteilhafte Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, dass zum Umsetzen der Erfindung nicht zwingend sämtliche relevanten Wetterdaten übertragen werden müssen, sondern statt dessen nur solche Wetterdaten, die eine Abweichung von den Basisdaten bewirken können, nämlich insbesondere Informationen über Bewölkung, Niederschläge und dergleichen mehr.

Erfindungsgemäß ist nun das Routenbestimmungsmodul 15, also der Prozessor 15 mit Routenbestimmungsroutine dazu ausgebildet, eine Route auf Grundlage der um Wetterdaten erweiterten Kartendaten 16 zu bestimmen, die eine maximale Sonneneinstrahlung bei Zurücklegen der Route erwarten lässt.

Hintergrund ist die Anwendung der Erfindung in einem Navigationssystem für ein Fahrzeug, welches über einen elektrischen oder hybriden, also elektrischen und verbrennungsmotorischen Antrieb verfügt. Dieses Fahrzeug weist Sonnenkollektoren bzw. Solarpanele auf, die beispielsweise auf dem Fahrzeugdach oder auch weiteren Karosserieteilen angeordnet sind und die eine

Fahrzeugbatterie speisen.

In bevorzugter Ausgestaltung wird die Route dabei so berechnet, dass bei möglichst kurzer Fahrstrecke oder Fahrzeit der Gesamtenergieverbrauch bei Zurücklegen der Route unter Berücksichtigung von durch Speichern von

Sonnenenergie während des Zurücklegens der Route gewonnener elektrischer Energie minimiert wird. Im Falle eines hybriden Antriebs kann die Route alternativ auch so berechnet werden, dass neben dem primären Kriterium einer kurzen, schnellen oder anderweit günstigen Route die Gesamtenergiekosten optimiert werden. Hier fließen dann die Kosten für Brennstoff für die Brennkraftmaschine sowie evtl. anfallende Kosten für eine anfängliche Batterieladung und dergleichen mehr ein. In bevorzugter Ausführung der Erfindung kann auch ein Startzeitpunkt zum Befolgen der Route, also insbesondere eine Abfahrzeit vom Startort, bestimmt und dem Benutzer vorgeschlagen werden, so dass eine maximale Sonnenausbeute während dem Zurücklegen der Route erreicht wird.

Damit kann zum einen die Fahrzeit genutzt werden um die Fahrzeugbatterie zu laden um dann eine höhere Reichweite zu erlangen, oder die Ladedauer der Batterie an einer stationären Ladestation zu verkürzen.

Diese Funktion kann auch zu Änderung in der Routenführung während der Fahrt führen. Wenn sich die Wetterdaten während der Fahrt ändern, kann eine andere Route als die bisher vorgesehene/kalkulierte sinnvoll sein.