專利名稱：車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其包括存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且涉及為路線 (route)的一段鏈路(link)估計(jì)車輛的能量消耗的方法。
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域中，已知的導(dǎo)航系統(tǒng)是使用地圖數(shù)據(jù)計(jì)算從當(dāng)前的車輛位置到預(yù)定目的地的路線。通常，這些導(dǎo)航系統(tǒng)通過(guò)使用與該路線的多條鏈路相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)的成本因子來(lái)計(jì)算到達(dá)該目的地的最快的或最短的路線。隨著諸如燃油、煤氣或者電力等能源成本的增長(zhǎng)，希望通過(guò)能量消耗最小的路線到達(dá)目的地。為了計(jì)算能量高效的路線，可以使用諸如與路段相對(duì)應(yīng)的鏈路的速度類別或道路尺寸等靜態(tài)參數(shù)，以及諸如車輛駕駛員的駕駛行為等動(dòng)態(tài)參數(shù)。雖然考慮這些參數(shù)會(huì)得到對(duì)于路線的能量消耗良好的近似，但是仍期望進(jìn)一步改善能量消耗估計(jì)的精確性。此外，本領(lǐng)域已知的先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)對(duì)車輛的駕駛員提供輔助。這樣的系統(tǒng)通過(guò)傳感器獲取關(guān)于當(dāng)前駕駛狀況或者該車輛周圍環(huán)境的信息，對(duì)該信息進(jìn)行評(píng)估以便控制車輛的系統(tǒng)或者組件(例如，在ESP和ABS的情況下)或者向駕駛員提供反饋。 現(xiàn)代的輔助系統(tǒng)可將這樣的傳感器信息與從導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)獲得的靜態(tài)參數(shù)組合起來(lái)。 這樣的靜態(tài)參數(shù)通常被存儲(chǔ)在導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)的ADAS屬性層。該層通常對(duì)應(yīng)于最低的地圖數(shù)據(jù)層，例如，層13，在該最低層提供了通常與鏈路的形狀點(diǎn)(shape points)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。 因此，為了導(dǎo)航的目的使用ADAS層數(shù)據(jù)通常很困難。為了檢索這些數(shù)據(jù)，需要對(duì)ADAS層進(jìn)行額外的訪問(wèn)，這導(dǎo)致了訪問(wèn)速度慢和訪問(wèn)次數(shù)多。由于這些數(shù)據(jù)與形狀點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，使用較高層鏈路對(duì)較高級(jí)別路線確定的應(yīng)用就變得很困難，并且在計(jì)算時(shí)間和計(jì)算功率方面的代價(jià)很高。據(jù)此，它們?cè)趯?dǎo)航系統(tǒng)中用于路線確定的應(yīng)用通常是不可行的，或者至少關(guān)聯(lián)著許多缺陷。據(jù)此，存在對(duì)能量高效路線的確定進(jìn)行改善，并消除至少一些上述的缺陷的需求。

發(fā)明內(nèi)容
這種需求通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征滿足。在從屬權(quán)利要求中，描述了本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明的第一方面涉及具有數(shù)據(jù)庫(kù)的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)了地圖數(shù)據(jù)， 該地圖數(shù)據(jù)包括對(duì)應(yīng)于道路路段的鏈路和與鏈路相關(guān)聯(lián)的屬性，其中地圖數(shù)據(jù)將鏈路中的至少一些與曲率屬性相關(guān)聯(lián)。鏈路的曲率屬性存儲(chǔ)了平均絕對(duì)曲率，該平均絕對(duì)曲率是根據(jù)對(duì)沿著對(duì)應(yīng)于鏈路的道路路段的絕對(duì)曲率值的歸一化的和或積分來(lái)確定的。導(dǎo)航系統(tǒng)還包括處理單元，其用于考慮從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索出的鏈路的曲率屬性，為鏈路估計(jì)車輛的能量消耗。由于曲率屬性與地圖數(shù)據(jù)的鏈路直接相關(guān)聯(lián)，該曲率屬性可從地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中被容易地檢索出來(lái)，而不需要訪問(wèn)該數(shù)據(jù)的不同部分或?qū)?，也不需要?zhí)行大量的重復(fù)計(jì)算。由于
5該屬性存儲(chǔ)了平均絕對(duì)曲率，其可以準(zhǔn)確地反映出對(duì)應(yīng)于該鏈路的道路路段的曲率，即使該道路路段在雙方向上都有拐彎(例如，是蜿蜒曲折的)。因此，即使對(duì)于可對(duì)應(yīng)于在較高層處具有足夠長(zhǎng)度的道路路段的鏈路，也可以對(duì)曲率進(jìn)行準(zhǔn)確表達(dá)。由于曲率對(duì)能量消耗有影響，將曲率考慮在內(nèi)以用于估計(jì)能量消耗可導(dǎo)致估計(jì)更準(zhǔn)確。注意能量的消耗還可以相應(yīng)的鏈路的成本因子的形式被估計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，該和或者積分可以是加權(quán)和或者加權(quán)積分，其中，曲率值由加權(quán)因子來(lái)加權(quán)。加權(quán)因子可取決于相應(yīng)的曲率值。例如，非常高的曲率可導(dǎo)致在能量消耗方面超比例(over-proportional)的增長(zhǎng)，這可借助于加權(quán)因子來(lái)解決。因此，可對(duì)該加權(quán)因子進(jìn)行配置，以便考慮該曲率對(duì)能量消耗的影響。該加權(quán)因子可以，例如，根據(jù)在某些曲率下能量消耗的經(jīng)驗(yàn)的或者統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)確定。該處理單元可適于使用模型來(lái)根據(jù)與鏈路相關(guān)聯(lián)的絕對(duì)平均曲率屬性來(lái)確定沿著相對(duì)應(yīng)的道路路段的曲率所引起的對(duì)于鏈路的額外能量消耗。這樣的模型可以是僅使用曲率系數(shù)(CC)的簡(jiǎn)單模型，但也可以使用更復(fù)雜的模型，該更復(fù)雜的模型例如可考慮車輛具體的性質(zhì)，諸如車輛重量，或者對(duì)于該鏈路估計(jì)的車輛的速率。然后，由曲率導(dǎo)致的額外能量消耗可被用于估計(jì)該鏈路的總能量消耗。用于確定平均絕對(duì)曲率的加權(quán)因子可以例如被微調(diào)，使得所確定的額外燃油消耗基本上對(duì)應(yīng)于該鏈路的實(shí)際額外燃油消耗。這可通過(guò)使用該鏈路和以上模型的燃油消耗的參考數(shù)據(jù)獲得。本發(fā)明的另一方面涉及車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，該車輛導(dǎo)航系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫(kù)，其存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)，地圖數(shù)據(jù)包括對(duì)應(yīng)于道路路段的鏈路和與該鏈路相關(guān)聯(lián)的屬性。地圖數(shù)據(jù)將鏈路中的至少一些與滾動(dòng)阻力屬性和坡度阻力屬性相關(guān)聯(lián)。鏈路的滾動(dòng)阻力屬性存儲(chǔ)了與沿著道路路段對(duì)仰角角度的余弦求的和或者積分成正比的值，鏈路的坡度阻力屬性存儲(chǔ)了與沿著道路路段對(duì)仰角角度的正弦求的和或者積分成正比的值。車輛導(dǎo)航系統(tǒng)還包括處理單元， 其用于考慮從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索出的鏈路的滾動(dòng)阻力屬性和坡度阻力屬性中的至少一種，為鏈路估計(jì)車輛的能量消耗。同樣地，由于這些屬性與該鏈路直接關(guān)聯(lián)，它們可依照所需要的計(jì)算時(shí)間和功率被高效地檢索出來(lái)。由于滾動(dòng)阻力屬性考慮了沿整個(gè)道路路段的仰角，其可被用于準(zhǔn)確地估計(jì)歸因于傾斜，甚至具有上坡和下坡部分的較長(zhǎng)道路路段的額外能量消耗。此外，依靠滾動(dòng)阻力屬性，在估計(jì)能量消耗時(shí)，可考慮垂直于該道路的力在斜坡(slope)上減少的事實(shí)。 這樣，能夠?qū)δ芰肯倪M(jìn)行更準(zhǔn)確的確定。同樣地，該能量消耗可作為成本因子被提供。在一個(gè)實(shí)施例中，該和或積分分別為加權(quán)和或者加權(quán)積分，其中該余弦或正弦通過(guò)取決于仰角角度的加權(quán)因子加權(quán)。車輛特定的或者一般的加權(quán)因子可被使用。例如不同類型的加權(quán)因子可被用于不同種類的車輛。對(duì)于生成能量下坡的車輛，加權(quán)因子可與在下坡行駛時(shí)需要能量的車輛不同。在一個(gè)示例中，至少用于坡度阻力屬性的加權(quán)因子可以是使得在仰角角度為正時(shí)，使用正的值對(duì)正弦進(jìn)行加權(quán)，而在仰角角度為負(fù)時(shí)，使用負(fù)值加權(quán)。結(jié)果，當(dāng)估計(jì)來(lái)自坡度阻力屬性的能量消耗時(shí)，該連接屬性的上坡和下坡部分都額外地做出了貢獻(xiàn)，這對(duì)于在下坡行駛時(shí)車輛需要的能量是尤其有用的。在另一個(gè)示例中，至少用于坡度阻力屬性的加權(quán)因子可通過(guò)取決于仰角角度的三角函數(shù)確定。該函數(shù)的中心可被布置在仰角角度為零處。這樣的三角函數(shù)可被用于生成能量下坡的車輛，諸如，混合動(dòng)力車或者電瓶車輛。在進(jìn)一步的示例中，至少用于坡度阻力屬性的加權(quán)因子可以是取決于車輛性質(zhì)和仰角角度的車輛特定的加權(quán)因子。不同的特定加權(quán)因子可被用于，例如，針對(duì)車輛的不同制造商和型號(hào)確定坡度阻力屬性。存儲(chǔ)該屬性的數(shù)據(jù)庫(kù)因此可以是車輛特定的，并且可以針對(duì)特殊的車輛制造商和型號(hào)提供。因此可非常準(zhǔn)確地估計(jì)歸因于道路傾斜的額外燃油消
^^ ο在一個(gè)實(shí)施例中，坡度阻力屬性可包括與沿道路路段的正仰角角度的正弦的和或積分成正比的第一值，以及與沿道路路段的負(fù)仰角角度的正弦的和或積分成正比的第二值。通過(guò)提供這兩個(gè)值，可以表示處與該鏈路相對(duì)應(yīng)的道路路段的上坡和下坡部分之間的差異。因此可提供存儲(chǔ)了這些值的一般數(shù)據(jù)庫(kù)。在考慮坡度阻力屬性的情況下，用于估計(jì)能量消耗的模型因此可實(shí)現(xiàn)車輛的特定信息。如果該車輛需要能量下坡，該模型例如可使用負(fù)系數(shù)對(duì)第二值進(jìn)行加權(quán)，或者如果該車輛生成能量下坡，該模型可使用正系數(shù)加權(quán)。這樣，可以對(duì)歸因于道路傾斜的能量消耗進(jìn)行一般的和準(zhǔn)確的估計(jì)。曲率屬性、滾動(dòng)阻力屬性和坡度阻力屬性可被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)的路線構(gòu)建塊(route buildingblock)中，它們可被存儲(chǔ)成與地圖數(shù)據(jù)的一層的鏈路相關(guān)聯(lián)，因此它們可外推 (extrapolate)到其它可迅速且高效地處理的層。還切實(shí)可行的是，與相應(yīng)的層的鏈路相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)各層的屬性。雖然需要稍微多一些的存儲(chǔ)空間，但是訪問(wèn)次數(shù)可以被改進(jìn)。將這些屬性存儲(chǔ)在直接與鏈路相關(guān)聯(lián)的路線構(gòu)建塊中導(dǎo)致了訪問(wèn)次數(shù)的減少和計(jì)算量的減少。應(yīng)該清楚，不同方面的導(dǎo)航系統(tǒng)可以被組合，以便改進(jìn)估計(jì)能量消耗的準(zhǔn)確性。尤其是，向上通往陡峭山坡的道路路段，諸如山道，通常包括陡峭的傾斜(或者下降)和急彎。 考慮曲率屬性和坡度阻力屬性，以及用于估計(jì)這種道路延伸的能量消耗的潛在滾動(dòng)阻力屬性明顯改進(jìn)了該估計(jì)。本發(fā)明進(jìn)一步的方面提供了為路線的鏈路估計(jì)車輛的能量消耗的方法，該方法包括以下步驟從包括地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)檢索出對(duì)應(yīng)于道路路段的至少一條鏈路；從數(shù)據(jù)庫(kù)檢索出與所檢索出的鏈路相關(guān)聯(lián)的曲率屬性。鏈路的曲率屬性存儲(chǔ)了平均絕對(duì)曲率，平均絕對(duì)曲率是根據(jù)沿著對(duì)應(yīng)于鏈路的道路路段的絕對(duì)曲率值的歸一化的和或者積分來(lái)確定的。然后，考慮該曲率屬性，為鏈路估計(jì)車輛的能量消耗。額外地或備選地，與所檢索的鏈路相關(guān)聯(lián)的滾動(dòng)阻力屬性和坡度阻力屬性中的至少一種可從該數(shù)據(jù)庫(kù)中被檢索出。該鏈路的滾動(dòng)阻力屬性存儲(chǔ)了與沿著該道路路段的仰角角度的余弦求和或者積分成正比的值，并且鏈路的坡度阻力屬性存儲(chǔ)了與沿著該道路路段的仰角角度的正弦求和或者積分成正比的值。然后可考慮檢索出的滾動(dòng)阻力屬性和/或斜坡阻力屬性，估計(jì)該鏈路的車輛能量消耗。如果檢索出了曲率屬性，當(dāng)然可以進(jìn)一步考慮該曲率屬性。在一個(gè)實(shí)施例中，這些方法可通過(guò)被配置成以上提及的那樣的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行。同樣地，這些方法可進(jìn)一步包括以上提及的任意方法步驟。尤其是，平均絕對(duì)曲率可通過(guò)加權(quán)平均來(lái)確定，并且仰角角度的正弦或余弦的積分或和可以是加權(quán)的積分或加權(quán)和， 正如以上所概括的。使用這些方法，可以獲得類似于以上所概括出的那些優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及可被加載到計(jì)算裝置的內(nèi)存中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括用于執(zhí)行以上提及的這些方法中的任意一種的軟件代碼部分。此外，本發(fā)明提供了具有存儲(chǔ)電子可讀控制信息的電子可讀數(shù)據(jù)載體，所存儲(chǔ)的電子可讀控制信息被配置成，使得當(dāng)在計(jì)算裝置中使用該數(shù)據(jù)載體時(shí)，該控制信息執(zhí)行以上提及的方法中的任意一種。本發(fā)明的另一方面涉及生成包括用于導(dǎo)航系統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)的方法，該方法包括對(duì)于地圖數(shù)據(jù)的鏈路，檢索出曲率值，該曲率值給出了沿著對(duì)應(yīng)于該鏈路的道路路段的曲率信息，和通過(guò)確定沿著對(duì)應(yīng)于鏈路的道路路段的絕對(duì)曲率值的歸一化的和或者積分，確定該鏈路的平均絕對(duì)曲率。然后，將平均絕對(duì)曲率存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中作為與該鏈路相關(guān)聯(lián)的曲率屬性。額外地或備選地，可通過(guò)以下步驟來(lái)生成數(shù)據(jù)庫(kù)檢索給出了沿著對(duì)應(yīng)于地圖數(shù)據(jù)的鏈路的道路路段的傾斜信息的仰角角度，以及確定與沿該道路路段對(duì)仰角角度的余弦求和或者積分成正比的第一值和與沿該道路路段對(duì)仰角角度的正弦求和或者積分成正比的第二值。該第一值于是被存儲(chǔ)成與該鏈路相關(guān)聯(lián)的滾動(dòng)阻力屬性，并且該第二值被存儲(chǔ)成與該鏈路相關(guān)聯(lián)的坡度阻力屬性。這樣，該數(shù)據(jù)庫(kù)中的地圖數(shù)據(jù)的鏈路可與曲率屬性、滾動(dòng)阻力屬性和坡度阻力屬性中的一種或其任意組合相關(guān)聯(lián)。在一個(gè)實(shí)施例中，鏈路可被分割成鏈路路段，例如，在該鏈路具有預(yù)定性質(zhì)的預(yù)定尺寸的情況下(諸如，伴隨高曲率的陡峭仰角)。因此可為這些鏈路路段中的每一個(gè)，確定曲率、滾動(dòng)阻力和/或拖拽阻力屬性。這些鏈路路段因此可被存儲(chǔ)在所述的數(shù)據(jù)庫(kù)中，并與為相應(yīng)的鏈路路段確定的這些屬性相關(guān)聯(lián)。由于這些屬性涉及較小的鏈路路段，因此曲率和/或傾斜可通過(guò)這些屬性被更準(zhǔn)確地反映出來(lái)。這些屬性可被存儲(chǔ)在該數(shù)據(jù)庫(kù)的路線構(gòu)建塊中。被存儲(chǔ)在該數(shù)據(jù)庫(kù)中的這些屬性可如以上所概括的那樣被確定。這些屬性可通過(guò)，例如，加權(quán)平均，或者加權(quán)求和或者加權(quán)積分來(lái)確定。此外，正如以上所概括的，可提供包括數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)載體。應(yīng)該理解，以上提及的和在下面要解釋的那些特征不僅可在所指示出的相應(yīng)的組合中使用，而且還可以在其它組合中或者單獨(dú)地使用，而不脫離本發(fā)明的范圍。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，從以下對(duì)所說(shuō)明的實(shí)施例的詳細(xì)的描述中，本發(fā)明的前述的和其它的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得進(jìn)一步顯而易見(jiàn)。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。圖1示意性地示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的導(dǎo)航系統(tǒng)；圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的確定地圖數(shù)據(jù)的鏈路的成本因子和計(jì)算路線的流程圖；圖3示意性地示出了根據(jù)實(shí)施例的地圖數(shù)據(jù)庫(kù)；圖4示意性地示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的對(duì)曲率屬性的確定；圖5示意性地示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的對(duì)滾動(dòng)阻力屬性和坡度阻力屬性的確定；圖6示出了對(duì)根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1示意性地示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)100。導(dǎo)航系統(tǒng)100包括，例如，根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器102中的控制指令，控制導(dǎo)航系統(tǒng)的操作的處理單元101。該處理單元101可包括中央處理單元，中央處理單元可以具有，例如，一個(gè)或者更多個(gè)微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器或者專用集成電路的形式。存儲(chǔ)器102可包括各種類型的存儲(chǔ)器，諸如隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器、閃存，或者硬盤(pán)，而且還包括諸如高密度磁盤(pán)(CD)、DVD、存儲(chǔ)卡或者類似存儲(chǔ)器的可移動(dòng)存儲(chǔ)器。處理單元101與位置傳感器104通過(guò)接口連接。位置傳感器104適于確定在其中放置有導(dǎo)航系統(tǒng)100的車輛的當(dāng)前位置。位置傳感器104可包括GPS (全球定位系統(tǒng))傳感器、伽利略(felileo)傳感器、基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的位置傳感器，以及類似的傳感器。用戶接口 105可包括顯示器和控制元件，諸如在該導(dǎo)航裝置100的面板上或者在該車輛內(nèi)部其它位置處提供的鍵盤(pán)、按鈕和旋轉(zhuǎn)/按動(dòng)的手柄(knob)。處理單元101可進(jìn)一步從其它車輛系統(tǒng)獲得信息或者經(jīng)由車輛接口 106獲得當(dāng)前車輛狀態(tài)信息。車輛接口 106 可以包括，例如，CAN(控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(controller area network))或者M(jìn)OST (面向媒體的系統(tǒng)傳輸(Media Oriented System Transport))接口。經(jīng)由這些接口，關(guān)于該車輛的駕駛員的駕駛行為的信息、該車輛當(dāng)前使用者、發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前操作狀況、當(dāng)前能量水平，例如， 電池狀態(tài)或者燃油罐的充滿程度，以及類似信息可以被處理單元101獲得。存儲(chǔ)器102存儲(chǔ)有包括地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)103，其可被稱為導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)或者地圖數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)103可以被存儲(chǔ)在諸如硬盤(pán)或者閃存的存儲(chǔ)器上，或者在CD或DVD上，或者在其它數(shù)據(jù)載體上。地圖數(shù)據(jù)庫(kù)103包括對(duì)特殊地域的道路網(wǎng)絡(luò)的表達(dá)。這種表達(dá)可包括代表地圖上的點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，諸如城市或者其它住宅區(qū)、交叉路口、高速公路入口或者出口，或者沿道路布置的點(diǎn)。這種表達(dá)還進(jìn)一步包括連接著這些節(jié)點(diǎn)的鏈路，鏈路對(duì)應(yīng)于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的道路路段。這些鏈路可針對(duì)本質(zhì)上對(duì)應(yīng)于不同地圖比例尺的不同層來(lái)提供。例如， 在較低的層處，可在兩個(gè)相鄰的高速公路入口之間提供鏈路，而在較高的層處，可在兩個(gè)鄰近的住宅區(qū)之間提供鏈路。在圖3中示意性地示出了地圖數(shù)據(jù)庫(kù)103的一種可能的實(shí)現(xiàn)。地圖數(shù)據(jù)庫(kù)103包括路線構(gòu)建塊110和高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)屬性層111。路線構(gòu)建塊110存儲(chǔ)了靜態(tài)參數(shù)，這些靜態(tài)參數(shù)直接與數(shù)據(jù)庫(kù)103的地圖數(shù)據(jù)的鏈路相關(guān)聯(lián)。被存儲(chǔ)在路線構(gòu)建塊110 中的靜態(tài)參數(shù)可以例如包括功能性道路種類、交通控制系統(tǒng)參數(shù)(諸如交通燈、路權(quán)、限速和類似信息)、鏈路的速度類別或者平均速度，以及其它的靜態(tài)參數(shù)。然而，功能性道路種類和平均速度可以是固定的路線構(gòu)建塊(RBB)屬性，交通控制系統(tǒng)信息可以是可變的RBB屬性。在本實(shí)施例中，曲率屬性112、滾動(dòng)阻力屬性113和坡度阻力屬性114以及其它屬性被存儲(chǔ)在路線構(gòu)建塊110中。該地圖數(shù)據(jù)的多個(gè)鏈路中的每一個(gè)可被直接地與這些屬性中的每一個(gè)的值相關(guān)聯(lián)。如果某條鏈路沒(méi)有提供屬性值，則可使用默認(rèn)值。也可以僅為提供了鏈路屬性的那些鏈路存儲(chǔ)屬性值。當(dāng)為鏈路確定成本因子或者能量消耗時(shí)，如果該鏈路具有可用的屬性，則進(jìn)行查詢。如果沒(méi)有可用的屬性，則忽略與屬性相對(duì)應(yīng)的對(duì)成本因子做出的貢獻(xiàn)。這樣，由于不需要存儲(chǔ)空的或默認(rèn)的屬性值，可獲得高密度的數(shù)據(jù)庫(kù)。曲率屬性112存儲(chǔ)了對(duì)應(yīng)于與該屬性相關(guān)聯(lián)的鏈路的道路路段的絕對(duì)平均曲率 κ。道路路段的平均絕對(duì)曲率可如在圖4中說(shuō)明的那樣被確定。鏈路150對(duì)應(yīng)于始于點(diǎn)s =0并終止于點(diǎn)s = L的道路路段151，L為該道路路段的長(zhǎng)度。道路路段151沿其路程具有不同的曲率，沿該路程的曲率在每個(gè)點(diǎn)s處可被定義為
權(quán)利要求
1.一種車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，包括-數(shù)據(jù)庫(kù)(103)，其存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)，所述地圖數(shù)據(jù)包括對(duì)應(yīng)于道路路段(151)的鏈路 (150)和與所述鏈路相關(guān)聯(lián)的屬性，所述地圖數(shù)據(jù)將所述鏈路(150)中的至少一些與曲率屬性(11 相關(guān)聯(lián)，鏈路的所述曲率屬性存儲(chǔ)了平均絕對(duì)曲率(κ ),該平均絕對(duì)曲率是根據(jù)對(duì)沿著對(duì)應(yīng)于所述鏈路(150)的所述道路路段(151)的絕對(duì)曲率值的歸一化的和或積分來(lái)確定的，-處理單元(101)，其用于考慮從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索出的所述鏈路(150)的所述曲率屬性(112)，為所述鏈路(150)估計(jì)所述車輛的能量消耗。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其中所述和或者積分是加權(quán)和或者加權(quán)積分， 其中，優(yōu)選地，所述曲率值是通過(guò)與各自的曲率值相關(guān)的加權(quán)因子來(lái)加權(quán)的。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其中所述加權(quán)因子被配置成考慮所述曲率對(duì)能量消耗的影響。
4.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其中所述處理單元(101)用于使用模型來(lái)根據(jù)與所述鏈路相關(guān)聯(lián)的所述絕對(duì)平均曲率屬性(11 來(lái)確定沿著所述相對(duì)應(yīng)的道路路段(150)的曲率所引起的對(duì)于所述鏈路(150)的額外能量消耗(ΔΒ)。
5.一種車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)(103)，其存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)，所述地圖數(shù)據(jù)包括對(duì)應(yīng)于道路路段(151)的鏈路 (150)和與所述鏈路相關(guān)聯(lián)的屬性，所述地圖數(shù)據(jù)將所述鏈路(150)中的至少一些與滾動(dòng)阻力屬性(113)和坡度阻力屬性(114)相關(guān)聯(lián)，所述鏈路(150)的所述滾動(dòng)阻力屬性(113) 存儲(chǔ)了與沿著所述道路路段(151)對(duì)仰角角度(δ)的余弦求的和或者積分成正比的值 (gcos)，鏈路的所述坡度阻力屬性(114)存儲(chǔ)了與沿著所述道路路段(151)對(duì)仰角角度 (δ)的正弦求的和或者積分成正比的值(gsin)，處理單元(101)，其用于考慮從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索出的鏈路(150)的所述滾動(dòng)阻力屬性(11 和所述坡度阻力屬性(114)中的至少一種，為所述鏈路(150)估計(jì)所述車輛的能量消耗(160)。
6.如權(quán)利要求5所述的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其中所述和或者積分分別是加權(quán)和或者加權(quán)積分，其中使用取決于所述仰角角度(S)的加權(quán)因子對(duì)所述余弦或者正弦加權(quán)。
7.如權(quán)利要求6所述的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其中至少所述坡度阻力屬性(114)的所述加權(quán)因子使得，如果所述仰角角度為正，使用正的值對(duì)所述正弦加權(quán)，如果所述仰角角度為負(fù)， 則使用負(fù)的值對(duì)所述正弦加權(quán)。
8.如權(quán)利要求6所述的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其中至少所述坡度阻力屬性(114)的所述加權(quán)因子是通過(guò)取決于所述仰角角度(S)的三角函數(shù)來(lái)確定的。
9.如權(quán)利要求6至8中的任一項(xiàng)所述的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其中至少所述坡度阻力屬性 (114)的所述加權(quán)因子是取決于所述車輛的性能和所述仰角角度(δ)的車輛特定的加權(quán)因子。
10.如權(quán)利要求5至9中的任一項(xiàng)所述的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其中所述坡度阻力屬性 (114)包括與沿著所述道路路段對(duì)正的仰角角度的正弦求的和或者積分成正比的第一值 (gsin+)，以及，與沿著所述道路路段對(duì)負(fù)的仰角角度的正弦求的和或者積分成正比的第二值(gsin-)。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其中所述屬性被存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)庫(kù)(103)的路線構(gòu)建塊(110)中。
12.如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其中所述車輛導(dǎo)航系統(tǒng)(100) 是根據(jù)權(quán)利要求5至11中的任一項(xiàng)配置的。
13.—種為路線的鏈路估計(jì)車輛的能量消耗的方法，該方法包括以下步驟 -從包括地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)(10 檢索出對(duì)應(yīng)于道路路段的至少一條鏈路(150)；-從所述數(shù)據(jù)庫(kù)(10 檢索出與所檢索出的鏈路相關(guān)聯(lián)的曲率屬性(112)，鏈路的曲率屬性存儲(chǔ)了平均絕對(duì)曲率(κ ),所述平均絕對(duì)曲率是根據(jù)沿著對(duì)應(yīng)于所述鏈路的所述道路路段的絕對(duì)曲率值的歸一化的和或者積分來(lái)確定的；以及-考慮所述所檢索出的曲率屬性(112)，為所述鏈路(150)估計(jì)所述車輛的能量消耗。
14.一種為路線的鏈路估計(jì)車輛的能量消耗的方法，該方法包括以下步驟 -從包括地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)(10 檢索出對(duì)應(yīng)于道路路段的至少一條鏈路(150)；-從所述數(shù)據(jù)庫(kù)(103)檢索出與所檢索出的鏈路(150)相關(guān)聯(lián)的滾動(dòng)阻力屬性(113) 和坡度阻力屬性(114)中的至少一種，鏈路的所述滾動(dòng)阻力屬性存儲(chǔ)了與沿所述道路路段對(duì)仰角角度的余弦求的和或者積分成正比的值(gcos)，鏈路的所述坡度阻力屬性(114)存儲(chǔ)了沿所述道路路段對(duì)所述仰角角度的正弦求的和或者積分成正比的值(gsin)；以及-考慮所述所檢索出的滾動(dòng)阻力屬性(113)和/或坡度阻力屬性(114)，為所述鏈路 (150)估計(jì)所述車輛的能量消耗。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其中所述方法是通過(guò)如權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)配置的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行的。
16.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其可被加載到計(jì)算裝置的內(nèi)存中，所述產(chǎn)品包括在該產(chǎn)品被執(zhí)行時(shí)，用于執(zhí)行權(quán)利要求13至15中的一項(xiàng)所述的方法的軟件代碼部分。
17.存儲(chǔ)有電子可讀控制信息的電子可讀數(shù)據(jù)載體，所述電子可讀控制信息被配置成使得當(dāng)使用計(jì)算裝置中的該數(shù)據(jù)載體時(shí)，所述控制信息執(zhí)行權(quán)利要求13至15中的一項(xiàng)所述的方法。
18.—種生成包括用于導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)的方法，該方法包括以下步驟 -對(duì)于所述地圖數(shù)據(jù)的鏈路，檢索出曲率值，所述曲率值給出了沿著對(duì)應(yīng)于該鏈路的道路路段的曲率信息，-通過(guò)確定沿著對(duì)應(yīng)于所述鏈路的所述道路路段的絕對(duì)曲率值的歸一化的和或者積分，確定該鏈路的平均絕對(duì)曲率；以及-將所述平均絕對(duì)曲率存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)庫(kù)中作為與所述鏈路相關(guān)聯(lián)的曲率屬性。
19.一種生成包括用于導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)的方法，該方法包括以下步驟 -對(duì)于所述地圖數(shù)據(jù)的鏈路，檢索仰角角度，所述仰角角度給出了沿著對(duì)應(yīng)于所述鏈路的道路路段的傾斜信息，-確定與沿著所述道路路段對(duì)所述仰角角度的余弦求的和或者積分成正比的第一值， 和與沿著所述道路路段對(duì)所述仰角角度的正弦求的和或者積分成正比的第二值；以及-將所述第一值存儲(chǔ)為與所述鏈路相關(guān)聯(lián)的滾動(dòng)阻力屬性，并將所述第二值存儲(chǔ)為與所述鏈路相關(guān)聯(lián)的坡度阻力屬性。
20.如權(quán)利要求18或19所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟-將所述鏈路分割成鏈路路段，-為所述鏈路路段中的每一段確定所述曲率、滾動(dòng)阻力和/或拖拽阻力屬性，以及 -將所述鏈路路段存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)庫(kù)中并與為相應(yīng)鏈路路段確定的屬性相關(guān)聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其包括存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，地圖數(shù)據(jù)包括與道路路段相對(duì)應(yīng)的鏈路。該導(dǎo)航系統(tǒng)包括處理單元，該處理單元適于考慮從數(shù)據(jù)庫(kù)檢索出的鏈路的曲率屬性來(lái)為該鏈路估計(jì)車輛的能量消耗。此外，提供了對(duì)于路線的鏈路估計(jì)車輛的能量消耗，和生成包括帶有與屬性相關(guān)聯(lián)的鏈路的地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)的方法。
文檔編號(hào)G01C21/26GK102435195SQ20111026527
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者漢斯-彼得.恩格爾哈特, 賽巴斯蒂安.克盧格 申請(qǐng)人:哈曼貝克自動(dòng)系統(tǒng)股份有限公司