專利名稱：用于借助導航系統(tǒng)確定路線的方法及相應的導航系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于借助導航系統(tǒng)確定路線的方法以及ー種相應的導航系統(tǒng)，該路線被輸出給用戶用以路線導引。
背景技術：
用于借助導航系統(tǒng)來導航的方法如今被廣泛使用。優(yōu)選地，衛(wèi)星輔助的導航系統(tǒng)基于GPS信號的接收，以便能夠實現陸地定位，其中移動電話輔助的導航系統(tǒng)也是已知的。 在導航系統(tǒng)中通常存儲有道路圖，并且能夠為用戶顯示當前位置以及在起始位置與目的地位置之間的路線。在此能夠設計為，在確定路線時考慮不同的因素。例如，已知TMC信號，借助TMC信號能夠將當前交通信息讀入導航系統(tǒng)(TMC = 1Traffic Message Channel，交通信息頻道)。 導航系統(tǒng)能夠根據交通信息向用戶輸出替代路線。用戶本身能夠避免部分路線，為此用戶必須給導航系統(tǒng)的ー個輸入。此外，已知多種用于借助導航系統(tǒng)進行導航的方法，借助這些方法能夠規(guī)劃路線，該路線作為最快的、耗能最優(yōu)的、作為最短的或作為費用最優(yōu)的路線供用戶選擇。用戶基本上將這種優(yōu)先化感受為舒適。然而，這種路線，例如選擇最短的或最快的路線，基本上并不會帶來最大化的交通安全。例如，在JP 2006 226 786A中公開了ー種用于借助導航系統(tǒng)來確定路線的方法， 該路線被輸出給用戶用于路線導引。通過相應的計算模塊來如此修改該路線，以使得在維持路線導引的情況下，至少主要或甚至僅僅輸出優(yōu)選的轉向方向，例如在靠左行駛的交通規(guī)則中的左轉。用戶會感覺較簡單的轉向是有利的，然而該方法是受限的并且僅直接根據道路情況來實現。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的任務是提供一種用于借助導航系統(tǒng)進行導航的方法，通過該方法， 除了提供已知的優(yōu)先化之外，還提高在使用用于確定路線的導航系統(tǒng)的情況下的交通安全。該任務將通過根據權利要求1的前序部分與特征部分所述的導航系統(tǒng)進行導航的方法得以解決。本發(fā)明的有利的改進方案在從屬權利要求中予以說明。本發(fā)明包含如下技術教導在考慮到用戶出現的負擔的情況下確定路線，使得通過路線生成用戶的負擔水平，其與用戶的高生理能力相符合。根據本發(fā)明，能夠通過導航系統(tǒng)來確定路線，該路線考慮在行駛在該路線上時用戶出現的負擔。已知的是，在人的生理能力與當前負擔之間存在ー種相互關系。該相互關系根據Yerkes-Dodson定律稱作翻轉的U型曲線。該能力對于每個人均不同并且與人的激活水平有關。在要求較低的情況下，人處于其可能的能力之下，使得僅僅存在一個較低的能力水平，并且導航系統(tǒng)的用戶以及由此道路交通中車輛的駕駛員不專心的概率升高。在要求過高的情況下，人的能力同樣會下降。該狀態(tài)基本上稱作緊張狀態(tài)。因此，存在在要求較低之間的最適環(huán)境條件，在要求較低的情況下，例如在無交通的高速公路、無交通指示且無其他道路交通的鄉(xiāng)村道路上行駛，并且這會導致駕駛員提前疲勞，例如通過激活副交感神經。相反，如果車輛的駕駛員借助導航系統(tǒng)駛過高交通流量的多個城內區(qū)域吋，而且此外駕駛員還是非本地的，則由于出現的緊張情況會產生對駕駛員的過高要求。因此，在該情況下車輛的駕駛員也不再能夠最優(yōu)地保證交通安全。駕駛員的緊張狀態(tài)受客觀上可測量的負擔因素影響。這些能夠是道路類型、道路特征，如標志牌、車道數量、車輛周圍的環(huán)境如其他交通參與者、交通密度等等、天氣和由此造成的路況、駕駛員所實施的附加任務以及由駕駛員實施的駕駛行為如超車或變道。負擔因素能夠從外部影響人。此外，緊張狀態(tài)由人對負擔因素的評估而產生。如果這些因素被察覺為有威脅的或有害的，則這提高了緊張度。人的不同評估被稱作負擔能力或可負擔性。負擔能力或可負擔性是每個人的個體參數。如果負擔因數顯著地提高了人的緊張，則負擔能力或可負擔性是低的；如果負擔因素輕微地提高人的緊張，則負擔能力或可負擔性是高的。由個體所有負擔因素的可負擔性加權的總作用被稱作負擔或負擔水平。本發(fā)明因此基于如下構思根據所謂的反轉的U型曲線將能力的生理參數與借助導航系統(tǒng)導航的技術-物理可能性聯(lián)系起來。因此，如此確定路線，使得駕駛員的負擔達到ー個水平，在該水平下駕駛員達到了最佳的匹配水平，既不提前疲勞(副交感神經的激活)，也不會由于緊張而被過高要求(緊張情況)。路線的負擔水平能夠理解為綜合負擔、最大負擔、平均負擔或作為路線的函數的負擔水平。根據按照本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的實施例，用戶能夠將其可負擔性傳送給導航系統(tǒng)用于確定路線。例如，用戶能夠在對目的地位置和路線編程吋，根據本發(fā)明在考慮其他因素的情況下輸入其負擔能力。之后，導航系統(tǒng)在考慮到用戶所輸入的負擔能力的情況下確定路線。此外，駕駛員能夠在導航系統(tǒng)的預調節(jié)中，以低負擔、平均負擔和高負擔方面設置其抗壓性。之后，通過導航系統(tǒng)確定路線，其與由用戶輸入的負擔能力相符合。作為結果， 能夠借助導航系統(tǒng)規(guī)劃路線，其中該規(guī)劃是在考慮到在該路線上對于駕駛員出現的負擔的情況下進行的。如果駕駛員已輸入高的負擔能力，例如，當其為具有高注意力水平的年輕駕駛員時，則能夠選擇對駕駛員帶來高負擔的路線。如果駕駛員預先給定低的負擔能力，例如，當其為較老的人員時，則選擇僅造成駕駛員低負擔的路線。例如，高負擔能夠在導航系統(tǒng)引導該駕駛員駕駛其車輛通過高交通流量的城內區(qū)域時產生。相反，低負擔能夠通過選擇經過圍繞較大城市的城內區(qū)域的環(huán)路的路線來實現。 盡管該路線經過環(huán)路可能更長，但卻確保了較高的交通安全，這是因為避免了駕駛員處于緊張情形。能夠根據負擔因素來確定負擔，尤其是根據道路類型、道路特性、車輛周圍的環(huán)境、交通密度、必要的駕駛行為、天氣、路況、施工現場和/或根據所實現的附加任務。在此， 靜態(tài)負擔因素能夠區(qū)別于動態(tài)負擔因素。其中，靜態(tài)負擔因素例如是道路類型、車道數量、 速度限制等等，動態(tài)負擔因素涉及如交通密度或臨時施工現場。在此，動態(tài)負擔因素必須通過借助更新方法的信息而保持有效，例如通過使用TMC信息(交通信息頻道)。將靜態(tài)信息結合到導航地圖上，該導航地圖能夠存儲在導航系統(tǒng)中。導航系統(tǒng)中的導航地圖定期更新，使得靜態(tài)負擔因素能夠隨著該更新也一同更新。基于與路段相關的負擔因素和駕駛員所設置的可負擔性的信息，導航系統(tǒng)能夠為該駕駛員計算最優(yōu)路線。由此避免了駕駛員超負擔和負擔過低。由此提高了交通安全并且減小了事故危險，這是因為只建議屬于駕駛員的相應負擔資料的路線。有利的是，負擔因素能夠至少部分地借助傳感器來獲取并且尤其是傳送給導航系統(tǒng)。這些傳感器能夠是車輛電子的組成部分，并且尤其是能夠獲取動態(tài)負擔因素，如交通負擔、車輛周圍的環(huán)境或例如道路障礙如施工現場。例如，這些傳感器能夠感測速度變換、起動過程和停止過程的次數或轉彎過程的次數。相反，靜態(tài)負擔因素尤其能夠通過道路圖來預先確定，以便道路圖能夠被區(qū)分為高負擔區(qū)域和低負擔區(qū)域。例如，高負擔的區(qū)域能夠是城內區(qū)域，而低負擔的區(qū)域能夠涉及環(huán)路或干道。進一步能夠設計傳感器感測駕駛員的負擔狀態(tài)。例如車輛中已知的眨眼傳感器， 其能夠識別駕駛員的疲勞程度。在本發(fā)明的范圍中，借助車輛傳感裝置所確定的這樣的信息能夠同樣在根據本發(fā)明的借助導航系統(tǒng)的導航方法中予以考慮，以便確定路線，此路線實現了駕駛員與車輛的操控的最佳匹配。因此，原則上能夠如下設計，在行駛期間借助負擔因素的識別獲得駕駛員當前的負擔狀態(tài)并且必要時通過導航系統(tǒng)重新計算路線以避免駕駛員超負擔。能夠預先設定最大負擔值是特別有利的，其中如此地確定路線，使得不超過最大負擔值。同樣預先給定最小負擔值，其中如此地確定路線，使得不低于最小負擔值。在考慮到已有路線的情況下，確定駕駛員的當前負擔，并且如果能確定車輛的駕駛員的負擔水平已達到觸及最大負擔值或已超過最大負擔值，則能夠相應地調整該路線。同樣，當駕駛車輛對駕駛員要求過低并且低于最小負擔時，能夠相應地調整該路線。在借助導航系統(tǒng)導航行駛期間，能夠將當前存在的負擔因素傳送給導航系統(tǒng)，尤其是將傳送給導航系統(tǒng)的負擔因素用于重新確定路線尤其是改變路線。此外，根據在借助導航系統(tǒng)導航行駛期間當前所傳送的負擔因素和根據傳送給導航系統(tǒng)的、預先確定的負擔因素，確定總負擔，其中尤其將總負擔與閾值進行比較。有利地，向用戶顯示通過導航系統(tǒng)所確定的用戶的負擔，其中尤其是在重新確定路線時，能夠使用戶可選地影響其在所述路線上的負擔的確定。此外，本發(fā)明的任務還通過根據上面所介紹的方法來導航的導航系統(tǒng)得以解決。 為此，該導航系統(tǒng)具有負擔確定模塊，其在考慮到用戶出現的負擔的情況下如此確定路線， 使得能夠得到與用戶的高生理能力相符合的負擔水平。


以下參照附圖連同對本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的描述更為詳細地示出本發(fā)明的改進的方案。其中圖1示出了根據本發(fā)明的方法來導航的導航系統(tǒng)的部件的示意圖，以及圖2示出了在考慮到駕駛員出現的負擔的情況下確定路線的方法流程的示意圖。
具體實施例方式圖1以圖解方式示出了導航系統(tǒng)的部件，該導航系統(tǒng)能夠使用在車輛100中。以下對導航系統(tǒng)的部件以其所屬的功能予以描述。導航系統(tǒng)擁有一帶有導航地圖的數據庫10，該導航地圖給出在始發(fā)地點與目的地點之間的路線。道路圖構成數據庫10的重要部分，其可向用戶顯示，并且其中不僅給出路線而且給出用戶的當前位置。尤其地，該數據庫10包括關于道路類型、最大允許速度、車道數量的信息以及關于靜態(tài)負擔因素的其他信息。此外，源自交通信息的動態(tài)負擔因素20 能夠可選地饋送到數據庫10，如其已借助TMC技術所實現的那樣(TMC = Traffic Message Channel)。交通信息能夠通過導航系統(tǒng)的互聯(lián)網連接或通過無線電信號的接收而傳送給導航系統(tǒng)。例如，該信息能夠包括在該路線上的當前交通密度或施工現場的布置。在路線確定30的ー個方法步驟中，根據本發(fā)明使用ー種算法，使得在考慮到用戶出現的負擔的情況下確定路線，并且通過該路線生成用戶的負擔水平，借助其達到高的用戶能力。尤其是在考慮到預設值的情況下進行路線的確定，用戶為確定路線而將這些預設值傳送給導航系統(tǒng)，其中預設值尤其涉及用戶的負擔能力。能夠根據擴展的路線確定30' 而如此地進行路線確定的算法，以使得用戶輸入最大負擔值，其在通過導航系統(tǒng)確定路線時被一井考慮?？蛇x地，該系統(tǒng)擁有預設值對話框40，用戶能夠在該對話框中設置其抗壓性或其負擔能力。例如，在預設值對話框40中能夠選擇低的、平均和高的可負擔性，其中多于三個負擔等級同樣是可能的?？蛇x地，該系統(tǒng)擁有ー個或多個用于負擔因素識別的子部件50。借助這些子部件能夠以算法形式、或機器學習的方法借助基于車輛100的傳感器信息來識別其他的動態(tài)負擔因素，并且將其以合適的方式提供給導航系統(tǒng)。除了根據負擔因素識別50通過算法的方法或者通過機器學習基于傳感器信息的來確定負擔因素之外，還能夠設置伴隨駕駛的負擔因素識別器60。借助導航系統(tǒng)的這些附加部件，動態(tài)負擔因素識別60能夠在行駛期間獲得當前存在的負擔。后面連接的是可選的部件，該部件基于由伴隨行駛的負擔因素識別60所提供的當前存在的負擔并且根據導航系統(tǒng)基于數據庫10和動態(tài)負擔因素20而獲得的預期的負擔來估計總負擔，并且將其與閾值比較以便產生總負擔確定70。該閾值能夠是固定的或與用戶的預設置相適應的，其經由預設置對話框40通知給導航系統(tǒng)。如果超過閾值，則觸發(fā)擴展的路線確定30'的算法，以便重新計算要行駛的路線，優(yōu)選地預先給定最大負擔。此外， 能夠通過HMI 80 (Human Machine hterface，人機界面)相應地通知用戶。用戶可選地還有這種可能性當由系統(tǒng)引起的當前負擔狀態(tài)的估計錯誤吋，通過HMI 80停止重新計算。HMI 80能夠以已知的方式實施為車輛中的顯示器并且用干與駕駛員，即與用戶通信。借助HMI80的通信能夠通過觸覺部件或通過語音控制來構建。此外，HMI80能夠包含方向盤或中控臺上的按鈕以用于將駕駛員的指令輸入到系統(tǒng)。圖2示出了用于借助衛(wèi)星輔助導航系統(tǒng)來導航的方法流程的示意圖，借助該導航系統(tǒng)向用戶輸出從始發(fā)地點或當前地點到目的地點的路線。在用于輸入負擔能力的第一歩驟5中，用戶可選地且與行駛無關地在系統(tǒng)中設置其負擔能力。在時間上與第一步驟5不相關的步驟15中，駕駛員通過HMI 80輸入目的地點。在另ー步驟25中，導航設備基于當前位置、在考慮到所有關于該路線上的負擔因素的可用信息和根據負擔能力5的輸入的駕駛員的預設置的情況下來確定路線。結果，在考慮到用戶出現的負擔的情況下確定該路線，并且生成用戶對于此路線的負擔水平，借助其達到高的用戶能力。在此，能夠預先給定負擔值并且如此地確定路線，使得不超過預先給定的負擔值。如果不存在駕駛員通過負擔能力 5輸入的預設置，則使用預先確定的值。在另一步驟35中，在行駛期間基于關于負擔因素的信息進行負擔因素的識別，其中在另一步驟45中進行總負擔的確定，其由駕駛員當前經受的負擔以及在將來的路線上的期望的負擔組成，其基于該路線上的動態(tài)負擔為導航系統(tǒng)所已知。另一方法步驟55之后，進行總負擔與閾值的比較，其中，在預先給定最大負擔值的情況下，在超過閾值時，啟動要行駛的路線的重新規(guī)劃65或者重新計算。此外，通過 HMI80能夠為用戶輸出相應的提示消息。之后，用戶可選地具有這樣的可能性，即當其感覺負擔小于系統(tǒng)所假設的負擔時，禁止重新規(guī)劃65，。如果駕駛員阻止了路線的重新規(guī)劃65， 則不進行重新規(guī)劃75，并且該算法跳轉回步驟35，而不重新確定剩余路線。在規(guī)劃稱作軌跡的路線時，將負擔因素與該路線相關聯(lián)。這產生了外部負擔水平的曲線，其作為在起點和目的地之間的位置的函數。由此能夠對于每個位置估計駕駛員的負擔。由此，現場地確定負擔，即又一個軌跡。由此，能夠作為輸出量計算一函數，例如最大負擔。該輸出量然后引入軌跡的計算中。本發(fā)明在其實施方面并不限于前面陳述的優(yōu)選實施例。更確切地說，能夠考慮多種變形方案，其也被所示的解決方案用于基本上不同類型的實施中。所有在權利要求、說明書或附圖中出現的特征和/或優(yōu)點，包括結構細節(jié)、空間結構和方法步驟在內，不僅對其本身，而且在各種組合中，對于本發(fā)明來說都是重要的。
權利要求
1.一種借助導航系統(tǒng)確定路線的方法，所述路線被輸出給用戶以用于路線導引，其特征在于，在考慮到用戶出現的負擔的情況下如此地確定所述路線，使得通過所述路線生成所述用戶的負擔水平，其與所述用戶的高的生理上的能力相符合。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶將其負擔能力傳送給所述導航系統(tǒng)以用于確定所述路線。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，根據負擔因素確定所述負擔，尤其是根據道路類型、道路特性、車輛周圍的環(huán)境、交通密度、必要的駕駛行為、天氣、路況、施工現場和/或根據所實施的附加任務。
4.根據權利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述負擔因素至少部分地借助傳感器來獲取并且尤其是被傳送至所述導航系統(tǒng)。
5.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，預先給定最大負擔值，其中如此地進行所述路線的確定，使得不超過所述最大負擔值，和/或預先給定最小負擔值，其中如此地進行所述路線的確定，使得不低于所述最小負擔值。
6.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在借助所述導航系統(tǒng)導航的行駛期間，將當前存在的負擔因素傳送給所述導航系統(tǒng)，尤其是將傳送給所述導航系統(tǒng)的所述負擔因素用于重新確定所述路線、尤其是改變所述路線。
7.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，根據-在借助所述導航系統(tǒng)導航的行駛期間的當前所傳送的負擔因素和-傳送給所述導航系統(tǒng)的、預先確定的負擔因素確定總負擔，尤其是將該總負擔與閾值比較。
8.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，向所述用戶顯示通過所述導航系統(tǒng)確定的所述用戶的負擔，其中尤其是在重新確定路線時，使所述用戶能夠可選地影響該用戶在所述路線上的所述負擔的所述確定。
9.一種計算機程序產品，其具有用于執(zhí)行根據上述權利要求1至8中的至少一項所述的方法的程序部分。
10.一種機器可讀的、尤其是計算機可讀的數據結構，其由根據權利要求1至8中至少一項所述的方法和/或至少一個根據權利要求9的計算機程序產品而產生。
11.一種機器可讀的、尤其是計算機可讀的數據載體，在其上記錄和/或存儲有至少一個根據權利要求9所述的計算機程序產品，和/或-在其上保持有至少一個根據權利要求10所述的數據結構以供調用。
12.一種根據權利要求1至8之一所述的方法來確定路線的導航系統(tǒng)，其特征在于，所述導航系統(tǒng)具有負擔確定模塊，其在考慮到所述用戶出現的負擔的情況下確定所述路線， 其中如此地確定所述路線，使得與所述用戶的高的生理上的能力相符合的所述用戶的負擔水平是可形成的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于借助導航系統(tǒng)確定路線的方法，向用戶輸出該路線以用于目的地導引。為了進一步提高在使用導航系統(tǒng)來確定路線時的交通安全，提出了在考慮到用戶出現的負擔的情況下如此確定路線，使得通過該路線生成與用戶的高生理能力相符合的用戶的負擔水平。
文檔編號G01C21/34GK102589561SQ201110463049
公開日2012年7月18日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權日2010年10月26日
發(fā)明者A·格爾策西克, M·丹比爾 申請人:羅伯特·博世有限公司