DE19828161B4

DE19828161B4 - Navigation device for a motor vehicle

Info

Publication number: DE19828161B4
Application number: DE1998128161
Authority: DE
Inventors: Axel Riemann; Hans-Jürgen Stauss
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1998-06-24
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2018-06-25
Also published as: DE19828161A1

Abstract

Navigationsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine digitale Straßenkarte (7), eine Positionsbestimmungseinrichtung (4), eine Eingabe- und eine Ausgabeeinheit (3, 8), eine Fahrtroutenberechnungs-Einheit (6), eine der Fahrtroutenberechnungs-Einheit (6) zugeordnete Empfangseinheit (2), eine Verkehrsflußbewertungseinrichtung (9) und eine Sendeeinheit (2), wobei die Empfangs- und Sendeeinheit (2) als Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationssystem ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewertungseinheit (5) mit der Fahrtroutenberechnungs-Einheit (6) verbunden ist, mit der anhand von Verkehrsinformationen, die von anderen Kraftfahrzeugen eingehen, prüfbar ist, ob sich irgendwelche Verkehrsvorkommnisse auf der bisher berechneten Fahrtroute ereignet haben, wobei die Bewertungseinheit (5) als Fuzzy-Logik und/oder als neuronales Netz ausgebildet ist.Navigation device for a motor vehicle, comprising a digital road map (7), a position determination device (4), an input and an output unit (3, 8), a route calculation unit (6), a reception unit (6) assigned to the route calculation unit (6). 2), a traffic flow evaluation device (9) and a transmission unit (2), wherein the reception and transmission unit (2) is designed as a vehicle-vehicle communication system, characterized in that a rating unit (5) with the route calculation unit (6) With the help of traffic information received from other motor vehicles, it is possible to check whether any traffic occurrences have occurred on the route route previously calculated, wherein the evaluation unit (5) is designed as fuzzy logic and / or as a neural network.

Description

Die Erfindung betrifft eine Navigationsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Auswertung und Weitergabe von Verkehrsinformationen. Zur Unterstützung eines Kraftfahrzeugführers zum Erreichen eines gewünschten Zielpunktes sind Navigationsvorrichtungen bekannt, die im Wesentlichen eine digitale Straßenkarte und eine Positionseinrichtung umfassen. Möchte nun der Kraftfahrzeugführer zu einem Zielpunkt gelotst werden, so gibt dieser den Zielpunkt über eine Eingabeeinheit in die Navigationsvorrichtung 1. Mittels der Positionsbestimmungseinrichtung, die beispielsweise als GPS-Empfänger ausgebildet ist, kennt die Navigationsvorrichtung die aktuelle Position und errechnet eine Route zu dem Zielpunkt Die zu fahrende Route wird dann akustisch und/oder visuell dem Kraftfahrzeugführer mitgeteilt. Ein Problem derartiger Navigationsvorrichtungen ist, dass die optimale Route sich durch aktuelle Verkehrsereignisse wie Staus, Nebel und ähnliches zeitlich verändern kann.The invention relates to a navigation device for a motor vehicle and to a method for evaluating and passing on traffic information. In order to assist a motor vehicle driver to reach a desired destination point, navigation devices are known, which essentially comprise a digital road map and a position device. If the motor vehicle driver now wishes to be directed to a destination point, the latter enters the destination point via an input unit into the navigation device 1. By means of the position determination device, which is embodied, for example, as a GPS receiver, the navigation device knows the current position and calculates a route to the destination point the route to be traveled is then communicated acoustically and / or visually to the motor vehicle driver. One problem with such navigation devices is that the optimal route may be timed by current traffic events such as congestion, fog, and the like.

Aus der DE 33 36 092 A1 ist ein Verfahren zur Erfassung von Gefahrenstellen in einem Leit- und Informationssystem für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem im Fahrzeug eine Navigationseinrichtung mit einem Terminal zur Eingabe von Ortskoordinaten und zur Anzeige für eine Zielführung und eine Informationsübertragungseinrichtung angeordnet sind, und bei dem im Bereich der Fahrbahn ortsfest Leitbaken angeordnet sind, welche Leit- und Ortsinformationen von einer zentralen Leitstelle an passierende Fahrzeuge übertragen und Meldungen von den Fahrzeugen empfangen und zur Leitstelle übertragen. Zusätzlich wird vorgeschlagen, dem Terminal eine Meldetaste für Unfälle und Gefahren zuzuordnen, die bei Betätigung eine Warnmeldung an die Leitbaken sendet, die die Meldung an die Leitstelle weitermeldet, die wiederum die Information an Leitbaken vor der Unfall – oder Gefahrenstelle weiterleitet. Nachteilig an dem bekannten System ist dessen aufwendige Realisierung, insbesondere das Aufstellen der notwendigen Leitbaken.From the DE 33 36 092 A1 a method for detecting danger spots in a guidance and information system for motor vehicles is known, in which a navigation device with a terminal for input of location coordinates and display for a route guidance and an information transmission device are arranged in the vehicle, and in which stationary in the area of the roadway Beacons are arranged, which transmit guidance and location information from a central control center to passing vehicles and receive messages from the vehicles and transmitted to the control center. In addition, it is proposed to associate the terminal with a message button for accidents and hazards which, when actuated, sends a warning message to the beacons, which forwards the message to the control center, which in turn forwards the information to beacons in front of the accident or danger point. A disadvantage of the known system is its complex implementation, in particular the setting up of the necessary Leitbaken.

Aufgrund der damit verbundenen erheblichen Investitionskosten haben sich derartige Systeme nicht durchsetzen können.Due to the associated considerable investment costs, such systems have not been able to prevail.

Aus der DE 40 08 460 A1 ist ein Navigationssystem für Kraftfahrzeuge mit einem Ortungssystem zur Bestimmung des Standpunktes des Kraftfahrzeuges, einer Eingabevorrichtung für den Zielpunkt des Kraftfahrzeuges und mit Mitteln zur Bestimmung der Route für das Kraftfahrzeug vom Standpunkt bekannt, wobei ein Empfänger zum Empfang und Auswertung von Verkehrsnachrichten vorgesehen ist, die empfangenen Verkehrsnachrichten zum Navigationssystem übertragen werden, das unter Berücksichtigung der in den Verkehrsnachrichten enthaltenen Informationen, wie beispielsweise Straßensperrungen oder Staus, eine neue Route für das Kraftfahrzeug bestimmt. Nachteilig an dem bekannten Navigationssystem ist, dass eine Zentralleitstelle die relevanten Verkehrsnachrichten erst mit einer gewissen Verzögerung, beispielsweise von einem Hubschrauber, gemeldet bekommt, so dass eine Routenänderung zu spät vorgenommen wird. Zum anderen erfordern diese Zentralleitstellen, die meistens von den Rundfunkanstalten betrieben werden, einen nicht unerheblichen organisatorischen Aufwand.From the DE 40 08 460 A1 is a navigation system for motor vehicles with a location system for determining the position of the motor vehicle, an input device for the target point of the motor vehicle and means for determining the route for the motor vehicle known from the standpoint, wherein a receiver is provided for receiving and evaluation of traffic news received Traffic messages are transmitted to the navigation system, which determines a new route for the motor vehicle, taking into account the information contained in the traffic news, such as road closures or traffic jams. A disadvantage of the known navigation system is that a central control station only receives the relevant traffic information with a certain delay, for example from a helicopter, so that a route change is made too late. On the other hand, these central control stations, which are usually operated by the broadcasters, require a not inconsiderable organizational effort.

Aus der DE 44 38 662 A1 ist ein Wechselkommunikationssystem für Kraftfahrzeuge bekannt, das einen Bewertungsmechanismus zur Erfassung, ob vor einem Fahrzeug in Fahrtrichtung eine Kurve kommt, auf Basis von Ausgaben aus einem Navigationsmechanismus und einem Karteninformationsausgabemechanismus in einem Navigationssystem enthält. Es wird bewertet, ob die Fahrgeschwindigkeit des einen Fahrzeuges zu hoch ist, um die erfasste Kurve sicher durchfahren zu können. Wenn die Fahrgeschwindigkeit des einen Fahrzeugs zu hoch ist, wird die Geschwindigkeit dieses Fahrzeuges durch einen automatischen Fahrgeschwindigkeitssteuermechanismus und/oder ein Alarmmittel verringert, das dem Kraftfahrzeugführer den Zustand übermäßiger Geschwindigkeit mitteilt. Ferner ist ein Mechanismus zur Erfassung vorgesehen, ob ein anderes Kraftfahrzeug eine erfasste Kurve durchführt oder sich dieser annähert. Wenn das andere Kraftfahrzeug erfasst ist und das eine Fahrzeug eine Position erreicht, die um eine vorbestimmte Distanz kurz vor der Kurve liegt, wird die Wechselkommunikation zwischen dem einen Fahrzeug und dem die Kurve durchfahrenden Fahrzeug durch das Kommunikationsmittel eingeleitet und enthält die Fahrgeschwindigkeit, die Fahrrichtung und dergleichen, so dass das eine Fahrzeug an dem anderen Fahrzeug sicher und zuverlässig vorbeifahren kann.From the DE 44 38 662 A1 For example, there is known an automotive intercommunication system that includes an evaluation mechanism for detecting whether a vehicle is turning in the direction of travel based on outputs from a navigation mechanism and a map information outputting mechanism in a navigation system. It is evaluated whether the driving speed of a vehicle is too high to safely pass through the detected curve can. If the vehicle speed of the one vehicle is too high, the speed of that vehicle is reduced by an automatic vehicle speed control mechanism and / or an alarm that notifies the vehicle driver of the excessive speed condition. Further, a mechanism is provided for detecting whether another motor vehicle is making or approaching a detected curve. When the other vehicle is detected and the vehicle reaches a position which is a predetermined distance short of the curve, the intercommunication between the one vehicle and the cornering vehicle is initiated by the communication means and includes the vehicle speed, the direction of travel and such that the one vehicle can safely and reliably pass by the other vehicle.

Aus der DE 40 34 681 C2 ist ein Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationssystem bekannt, bei dem ein entgegenkommendes Fahrzeug dazu verwendet wird, Verkehrsinformationen zwischen hintereinander fahrenden Fahrzeugen auszutauschen.From the DE 40 34 681 C2 For example, a vehicle-to-vehicle communication system is known in which an oncoming vehicle is used to exchange traffic information between consecutive vehicles.

Aus der DE 44 10 406 C2 ist eine optoelektronische Vorrichtung zum Überwachen der Umgebung eines Fahrzeugs bekannt, bei dem der Abstand zu einem um das Fahrzeug herum befindlichen Objekt mittels zweier optischer Systeme bestimmt wird.From the DE 44 10 406 C2 An opto-electronic device for monitoring the surroundings of a vehicle is known in which the distance to an object located around the vehicle is determined by means of two optical systems.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Navigationsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Auswertung und Weitergabe von Verkehrsinformationen zu schaffen, die ohne größere bauliche Investitionen eine schnellere Zuführung von Verkehrsinformationen ermöglicht.The invention is therefore based on the technical problem of providing a navigation device for a motor vehicle and a method for the evaluation and transfer of traffic information, which allows a faster supply of traffic information without major investment in construction.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 3. Durch die Zuordnung einer Verkehrsflussbewertungseinrichtung sowie einer Sendeeinheit, wobei die Sende- und Empfangseinheit als Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationssystem ausgebildet ist, wird ein dynamisches Navigationssystem, ohne zentrale Leitstellen geschaffen. Jedes Kraftfahrzeug empfängt von anderen Kraftfahrzeugen ausgesendete Verkehrsinformationen und berücksichtigt diese bei seiner Fahrtroutenplanung. Gleichzeitig sendet jedes Kraftfahrzeug Verkehrsinformationen über seine aktuelle Position aus, die es mittels der Verkehrsflussbewertungseinheit ermittelt hat oder von anderen Kraftfahrzeugen empfangen hat. Weiter ist eine Bewertungseinheit mit der Fahrtroutenberechnungs-Einheit verbunden, mit der anhand von Verkehrsinformationen, die von anderen Kraftfahrzeugen eingehen, prüfbar ist, ob sich irgendwelche Verkehrsvorkommnisse auf der bisher berechneten Fahrtroute ereignet haben. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass eine alternative Fahrtroute unter Umgehung einer Störstelle errechnet werden kann. Schließlich ist die Bewertungseinheit als Fuzzy-Logik und/oder als neuronales Netz ausgebildet, wodurch eine komplexere Bewertung des Verkehrsflusses ohne höheren schaltungstechnischen Aufwand möglich ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. The solution of the technical problem results from the features of claims 1 and 3. By assigning a traffic flow evaluation device and a transmitting unit, wherein the transmitting and receiving unit is designed as a vehicle-vehicle communication system, a dynamic navigation system is created without central control centers. Each motor vehicle receives traffic information transmitted by other motor vehicles and takes this into account in its route planning. At the same time, each motor vehicle transmits traffic information about its current position, which it has determined by means of the traffic flow assessment unit or has received from other motor vehicles. Further, a rating unit is connected to the route calculation unit, with which traffic information obtained from other vehicles can be used to check whether any traffic events have occurred on the previously calculated route. This results in the advantage that an alternative route can be calculated bypassing a fault. Finally, the evaluation unit is designed as a fuzzy logic and / or as a neural network, whereby a more complex evaluation of the traffic flow is possible without higher circuit complexity. Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Navigationsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment. The single FIGURE shows a schematic block diagram of a navigation device for a motor vehicle.

Die Navigationsvorrichtung 1 umfasst eine Sende- und Empfangseinheit 2, eine Eingabeeinheit 3, eine Positionsbestimmungseinrichtung 4, eine Bewertungseinheit 5, eine Fahrtroutenberechnungs-Einheit 6, eine digitale Straßenkarte 7, eine Ausgabeeinheit 8 und eine Verkehrsflussbewertungseinrichtung 9.The navigation device 1 includes a transmitting and receiving unit 2 , an input unit 3 , a position determination device 4 , a valuation unit 5 , a route calculation unit 6 , a digital road map 7 , an output unit 8th and a traffic flow evaluation device 9 ,

Über die Eingabeeinheit 3 wird alphanumerisch, sprach- oder graphisch gesteuert ein gewünschter Zielort eingegeben und an die Fahrtroutenberechnungs-Einheit 6 weitergeleitet. Des Weiteren erhält die Fahrtroutenberechnungs-Einheit 6 den aktuellen Standort von der Positionsbestimmungseinrichtung 4, die beispielsweise als GPS-Empfänger ausgebildet ist. Mittels prinzipiell bekannter Algorithmen berechnet die Fahrtroutenberechnungs-Einheit 6 unter Verwendung der Daten der digitalen Straßenkarte 7 eine Fahrtroute zwischen dem aktuellen Standort und dem gewünschten Zielpunkt Die berechnete Fahrtroute wird an die Ausgabeeinheit 8 übergeben und graphisch dargestellt. Vorzugsweise ist die Ausgabeeinheit 8 darüber hinaus mit einer Sprachausgabeeinrichtung ausgebildet, so dass der Kraftfahrzeugführer akustisch Anweisungen erhält, um die berechnete Fahrtroute abzufahren. Über die Empfangseinheit 2 erhält die Navigationsvorrichtung 1 ständig Verkehrsinformationen von anderen Kraftfahrzeugen. Die Verkehrsinformation umfasst dabei eine Ort- und Richtungsangabe, eine Uhrzeit und eine Beschreibung der Verkehrsinformation. Anhand dieser eingehenden Verkehrsinformationen überprüft die Bewertungseinheit 5, ob irgendwelche Verkehrsvorkommnisse sich auf der bisher berechneten Fahrtroute ereignet haben. Enthält dabei eine Verkehrsinformation relevante Daten hinsichtlich der errechneten Fahrtroute, so wird dies an die Fahrtroutenberechnungs-Einheit 6 gemeldet, die dann eine alternative Fahrtroute unter Umgehung der Störstelle errechnet. Unabhängig von der Relevanz für die eigene Fahrtroute werden eingehende Verkehrsinformationen von der Empfangseinheit 2 aufbereitet und über die Sendeeinheit 2 wieder omnidirektional abgestrahlt. Des Weiteren erzeugt die Navigationsvorrichtung 1 selbst Verkehrsinformationen. Dazu wird mittels der Verkehrsbewertungseinheit 9 der Verkehrsfluss an der aktuellen Position analysiert, beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit, Auswahl der umgebenden Fahrzeuge, Witterungsbedingungen und ähnliches. Diese Daten können beispielsweise von einem fahrzeugeigenen Motorsteuergerät und einer Abstandssensorik oder einer Kamera mit zugeordneter Bilddatenauswerteeinheit ermittelt werden. Das Analyseergebnis wird dann entsprechend codiert, mit einer Orts-Richtungs- und Zeitangabe versehen und ebenfalls über die Sendeeinheit 2 abgestrahlt. Im einfachsten Fall besteht das Analyseergebnis aus sehr einfachen Informationen wie beispielsweise Straße frei oder verstopft bzw. Witterungsbedingungen gut oder schlecht. Dies ist für die meisten Kraftfahrzeugführer völlig ausreichend, da diese nur extreme Verkehrsstörungen umfahren möchten, nicht jedoch die unter allen Gesichtspunkten optimierte Fahrtroute suchen. Ein weiterer Vorteil der sehr einfachen Analyse ist ein geringer Aufwand in der Auswertung und Weiterleitung der Verkehrsinformationen. Es ist leicht einsichtlich, dass eine komplexere Bewertung des Verkehrsflusses beispielsweise mit 10 verschiedenen Eingruppierungen einen höheren schaltungstechnischen Aufwand bezüglich der Sensierung der Informationen, der Aussendung der Informationen und der Berücksichtigung durch die Bewertungseinheit 5 bzw. der Fahrtroutenberechnungs-Einheit 6 erfordert, wobei insbesondere die Bewertung kritisch ist, weshalb die Bewertungseinheit 5 als Fuzzy-Logik und/oder als neuronales Netz ausgebildet ist. Die Sende-Empfangs-Einheit 2 ist vorzugsweise als elektromagnetisches Funksystem ausgebildet. Vorzugsweise wird die Reichweite der Sendeeinheit 2 auf einige hundert Meter oder einige Kilometer beschränkt. Dies reduziert einerseits die benötigte elektrische Energie und andererseits auch die Anzahl der empfangenen Verkehrsflussinformationen. Hier ist ein Kompromiss zu suchen, dass die relevanten Informationen beispielsweise vor einer Abzweigung, auf deren Straße sich einige Kilometer weiter ein Unfall ereignet hat, bereits vorhanden sind, andererseits muss die Anzahl der empfangenen Informationen aufgrund der beschränkten Rechenleistung sich in Grenzen halten.About the input unit 3 is alphanumeric, voice or graphically controlled input a desired destination and to the route calculation unit 6 forwarded. Furthermore, the route calculation unit receives 6 the current location of the position-determining device 4 , which is designed for example as a GPS receiver. By means of algorithms known in principle, the travel route calculation unit calculates 6 using the digital road map data 7 a route between the current location and the desired destination The calculated route is sent to the output unit 8th handed over and graphed. Preferably, the output unit 8th Moreover, it is formed with a voice output device, so that the motor vehicle driver receives acoustic instructions to start the calculated route. About the receiving unit 2 receives the navigation device 1 constantly traffic information from other motor vehicles. The traffic information includes a location and direction, a time and a description of the traffic information. On the basis of this detailed traffic information, the valuation unit checks 5 whether any traffic events occurred on the previously calculated route. Contains a traffic information relevant data regarding the calculated route, so this is the route calculation unit 6 reported, which then calculates an alternative route bypassing the fault. Regardless of the relevance to your own route, incoming traffic information from the receiving unit 2 prepared and via the transmitting unit 2 again emitted omnidirectionally. Furthermore, the navigation device generates 1 even traffic information. This is done by means of the traffic assessment unit 9 the traffic flow at the current position is analyzed, such as vehicle speed, surrounding vehicle selection, weather conditions, and the like. This data can be determined for example by an on-board engine control unit and a distance sensor or camera with associated Bilddatenauswerteeinheit. The analysis result is then encoded accordingly, provided with a location direction and time and also via the transmitting unit 2 radiated. In the simplest case, the analysis result consists of very simple information such as road clear or clogged or weather conditions good or bad. This is completely sufficient for most motor vehicle drivers, as they only want to avoid extreme traffic congestion, but they are not looking for the optimized route from all points of view. Another advantage of the very simple analysis is a low effort in the evaluation and forwarding of traffic information. It is easy to see that a more complex evaluation of the traffic flow, for example with 10 different classifications, involves a greater amount of circuitry in terms of sensing the information, transmitting the information and taking into account the rating unit 5 or the route calculation unit 6 In particular, the valuation is critical, which is why the valuation unit 5 is designed as a fuzzy logic and / or as a neural network. The transceiver unit 2 is preferably designed as an electromagnetic radio system. Preferably, the range of the transmitting unit 2 limited to a few hundred meters or a few kilometers. On the one hand, this reduces the required electrical energy and, on the other hand, the number of received traffic flow information. Here is a compromise to look for that the relevant information, for example, before a turn on the road a few kilometers further accident has occurred, already exist, on the other hand, the number of received information due to the limited computing power is limited.

Claims

Navigation device for a motor vehicle, comprising a digital road map ( 7 ), a position determining device ( 4 ), an input and an output unit ( 3 . 8th ), a route calculation unit ( 6 ), one of the route calculation unit ( 6 ) associated receiving unit ( 2 ), a traffic flow assessment facility ( 9 ) and a transmitting unit ( 2 ), wherein the receiving and transmitting unit ( 2 ) is designed as a vehicle-vehicle communication system, characterized in that a valuation unit ( 5 ) with the route calculation unit ( 6 ), with the help of traffic information received from other motor vehicles, it is possible to check whether any traffic incidents have occurred on the previously calculated route, the evaluation unit ( 5 ) is designed as a fuzzy logic and / or as a neural network.

Navigation device according to claim 1, characterized in that the traffic flow assessment device ( 9 ) comprises a distance sensor.

Method for the dynamic route guidance of a motor vehicle by means of a navigation device according to Claim 1, comprising the following method steps a) inputting a desired destination point via the input unit ( 3 b) determining the current position of the motor vehicle by means of the position determining device ( 4 c) calculating a travel route between the ascertained current position and the desired destination point by the route calculation unit (FIG. 6 ) based on the data of the digital road map ( 7 ), d) outputting the calculated route via the output unit ( 8th e) receiving traffic flow information from other motor vehicles, wherein the traffic flow information comprises at least one location and direction indication, f) determining whether the received traffic flow information relates to the calculated according to step c) route by means of a fuzzy logic and / or a neural network, g) evaluating the relevant traffic flow information determined according to method step f), h) calculating a new travel route taking into account the relevant traffic flow information according to method step g) and i) transmitting traffic flow information which is detected or received at the respective current position via the transmitting unit ( 2 ) for other motor vehicles.