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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung verkehrsrelevanter Informationen durch zumindest ein Fahrzeug eines Fahrzeugpools zur Nutzung durch alle Fahrzeuge des Fahrzeugpools.
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Aus dem Stand der Technik ist die Erfassung von Daten zur Gewinnung hochwertiger Verkehrsinformationen bekannt, um etwa den Verkehrsfluss zu verbessern und die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Verkehrsdaten können lokal durch fest installierte Erfassungsvorrichtungen, wie unter der Straßenoberfläche angeordneten Induktionsschleifen, oder mobil durch Fahrzeuge mit geeigneten Erfassungsvorrichtungen, erhoben werden. Die fahrzeugseitig erfassten Daten enthalten streckenbezogene Informationen, die über Mobilfunk an einen zentralen Verkehrsrechner zur Auswertung übermittelt werden.
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Die fahrzeuggenerierten Daten, FCD (Floating-Car-Data), bezeichnen die aus einem aktuell am Verkehrsgeschehen teilnehmenden Fahrzeug heraus generierten Daten, die sowohl Daten über den Zustand des Fahrens als auch Ortsdaten beim stehenden Fahrzeug, zum Beispiel im Stau oder vor Ampeln, umfassen. Ein Datensatz beinhaltet üblicherweise einen Zeitstempel und aktuelle Ortskoordinaten. Die entsprechend mit einem Ortungssatellitenempfänger, einer Kommunikationsanlage und einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgerüsteten Fahrzeuge stellen somit mobile Verkehrsensoren dar. Die erfassten Daten werden an eine FCD-Zentrale zur Aufbereitung gesendet. Aufbereitete Daten werden an die Datenverarbeitungsvorrichtung rückgesendet und können beispielsweise auf einem Display im Fahrzeug anzeigt werden.
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So sind Verfahren zur Erzeugung verkehrsrelevanter Fahrzeugdaten, deren Übermittlung an einen zentralen Verkehrsrechner und die anschließende Rückübertragung von ausgewerteten Daten bekannt. Dazu beschreibt die
DE 195 13 640 A1 ein Verfahren, um die aus Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte zu übertragende Datenmenge aus Fahrzeugdaten und Positionsdaten zu einem Verkehrsrechner zu reduzieren. Dabei wird den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte zur Reduktion der übermittelten Datenmenge vorgegeben, welche der anfallenden Fahrzeug- und Positionsdaten unter welchen Bedingungen an den Verkehrsrechner übertragen werden. Diese Vorgaben können von einer außerhalb der Fahrzeuge fest angeordneten Vorgabeeinrichtung beeinflusst werden. Die Fahrzeugdaten enthalten Informationen über den Betriebszustand, die Umgebung der Fahrzeuge und Informationen über die Positionen der Fahrzeuge in einem vorbestimmten Koordinatensystem jeweils zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die Informationen über die Umgebung betreffen hier Wetter und Sichtbedingungen, die durch Außentemperatur- und Luftfeuchtigkeitssensoren festgestellt und auf die durch die Betätigung von Scheibenwischer, Licht, Nebellicht, Heckscheibenheizung geschlossen wird.
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Die
DE 195 21 914 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von Informationen über die Umweltbedingungen am Aufenthaltsort eines Fahrzeugs einer Stichprobenfahrzeugflotte, bei dem Fahrzeugdaten in bestimmten Abständen, welche einer vorgegebenen Zeitspanne oder einer vorgegebenen Wegstrecke entsprechen, im Fahrzeug erfasst und zusammen mit Positionsdaten an einen Verkehrsrechner übertragen werden. Dazu werden die Betriebszustände von Aggregaten des Fahrzeugs erfasst, und aus den erfassten Betriebszuständen anhand von vorgegebenen Entscheidungskriterien charakteristische Merkmale der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt. Es werden Betriebszustände der Lenkeinrichtung, der Räder, des Antiblockiersystems, der Antriebsschlupfregelung, der Scheibenwischeranlage, der Warnblinkanlage, der Lichtanlage, der Nebelschlussleuchte und der Heckscheibenheizung erfasst, um aus den Betriebszuständen auf Wetter und Sichtbedingungen rück zu schließen.
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Die Nutzung von Daten aus den Assistenzsystemen des Fahrzeugs wie ABS, ASR, ESP, Regensensoren bei dem FCD-Verfahren ist unter XFCD (Extended Floating Car Data) bekannt. Hier bekommt die Datenverarbeitungsvorrichtung des Fahrzeugs sämtliche Daten aus der Fahrzeugelektronik und wertet diese nach bestimmten Algorithmen für verschiedene Situationen aus. Dabei kann etwa aus dem Eingreifen von ABS und ESP an einer passierten Stelle auf das Vorliegen von Glatteis geschlossen werden. Nach Übertragung dieser Daten an die Zentrale und gegebenenfalls deren Überprüfung durch die Daten weiterer Fahrzeuge können die übrigen FCD-Teilnehmer vor der Glatteisstelle gewarnt werden.
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Ferner ist aus der
DE 198 33 614 B4 bekannt, wie solche Fahrzeuginformationen berechnet, beurteilt und übertragen werden sollten. Dort ist ein Verfahren zur Verkehrsqualitätserkennung beschrieben, um die Güte des Straßenverkehrs in jedem Moment insbesondere im Hinblick auf Geschwindigkeit, Reisezeit, Staulängen und Staubeginn, genau ermitteln zu können. Dazu wird zur Durchführung des Verfahrens, bei dem als Ausgangsgröße laufend zumindest die Geschwindigkeitsdaten bei wenigstens einem Fahrzeug ermittelt werden, aus dieser Größe zumindest eine Kenngröße jeweils über ein gleitendes Zeitfenster hinweg berechnet und aus dieser Kenngröße oder diesen Kenngrößen im Fahrzeug ein Verkehrsqualitätswert ermittelt, der über die Verkehrsqualität im Bereich um das jeweilige Fahrzeug Auskunft gibt. Dabei werden als Kenngrößen zumindest die mittlere Geschwindigkeit des Fahrzeugs und ein normiertes Beschleunigungsrauschen jeweils in dem gleitenden Zeitfenster berechnet.
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Aus der
DE 10 2009 037 087 A1 ist zudem bekannt, wie Fahrzeuge dann Verkehrsinformationen über einen Dienstanbieter zurück erhalten können. Die
DE 10 2006 046 697 A1 legt dar, wie mit Fahrzeuginformationen nach FCD- oder XFCD-Prinzipien auch in Kreuzungsbereichen durch Fahrzeuge Rückkanalinformationen aus den jeweiligen Fahrzeugen heraus gewonnen werden können.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Informationsumfang von fahrzeuggenerierten Daten zur Nutzung durch die Fahrzeuge eines Fahrzeugpools zu vergrößern und detailliertere und genauere Informationen über Verkehrssituationen, Verkehrsfluss und Verkehrssicherheit bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
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Bekanntermaßen können die verkehrsrelevanten Informationen, die von den Fahrzeugen eines Fahrzeugpools genutzt werden, durch einzelne oder auch alle Fahrzeuge der Flotte erzeugt werden. Der Austausch der verkehrsrelevanten Informationen erfolgt dabei über eine kommunikative Verbindung, wozu jedes der Fahrzeuge mit einer geeigneten Kommunikationseinrichtung ausgestattet ist. Die verkehrsrelevanten Informationen werden teilweise oder ganz durch eine Fahrzeugrecheneinheit aus fahrzeuggenerierten Daten bestimmt. Diese Daten stammen von Erfassungsvorrichtungen wie verschiedenen Sensoren zur Erfassung von Fahrzeugzuständen oder auch Außentemperatur- und Luftfeuchtigkeitssensoren, und weiter von Vorrichtungen mit denen die Betriebszustände von Aggregaten wie Scheibenwischer, Licht, Nebellicht, Heckscheibenheizung erfasst werden können, aus deren Betätigung auf Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs geschlossen werden kann. Ferner wird zu den ermittelten Daten, die Fahrzeug- und Umgebungsbedingungen betreffen, die jeweilige Position des Fahrzeugs ermittelt und den entsprechenden Daten zugeordnet. Erfindungsgemäß wird nun der Informationsumfang durch die fahrzeuggenerierten Daten erweitert, indem bestimmte Assistenzsysteme des Fahrzeugs als Datenlieferanten herangezogen werden, um die Umgebung des Fahrzeugs direkt zu erfassen, um eine Fülle von Informationen aus der Fahrzeugumgebung entnehmen zu können, und dabei nicht auf die unmittelbare Fahrzeugumgebung beschränkt zu sein. Das Fahrzeug oder die Fahrzeuge des Fahrzeugpools, es müssen nicht alle Fahrzeug des Pools sein, die diese umfangreichen und detaillierten Umgebungserfassung durchführen, sind entsprechend mit zumindest einem Assistenzsystem mit zumindest einer Erfassungseinheit ausgestattet, die direkt die Erfassung der Fahrzeugumgebung ermöglicht und nicht auf Rückschlüssen von betätigten Fahrzeugaggregaten basiert. Die Erfassungseinheit(en) des Assistenzsystems erzeugt/erzeugen Umgebungsdaten, die von einer Recheneinheit gespeichert und verarbeitet werden, die mit einer Software mit entsprechenden Algorithmen ausgestattet ist, um verkehrsrelevante Fahrzeugumgebungs-Informationen aus den Umgebungsdaten zu extrahieren. Diese verkehrsrelevanten Fahrzeugumgebungs-Informationen werden dann über die kommunikative Verbindung den Fahrzeugen des Fahrzeugpools bereitgestellt.
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Die Erfassungseinheit kann eine Kamera sein, die eine Bildaufnahme der Umgebung als Umgebungsdaten erzeugt, wobei die Recheneinheit mit einer Bildauswertungssoftware zur Extraktion der verkehrsrelevanten Fahrzeugumgebungs-Informationen ausgestattet ist. Selbstverständlich können auch mehrere Kameras eines gegebenen Assistenzsystems des Fahrzeugs zur Gewinnung der Umgebungsdaten durch Bildaufnahmen genutzt werden. Eine andere, ebenfalls nutzbare Erfassungseinheit bildet eine Abstandsmesseinrichtung, basierend auf Radar oder Ultraschall, wobei auch hier die Recheneinheit mit einer Auswertungssoftware zur Extraktion der verkehrsrelevanten Fahrzeugumgebungs-Informationen ausgestattet ist.
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Die Recheneinheit, die die Extraktion der Fahrzeugumgebungs-Informationen aus den Umgebungsdaten ausführt, kann eine Recheneinheit des Assistenzsystems sein, oder die Fahrzeugrecheneinheit und/oder eine kommunikativ direkt oder indirekt mit der Erfassungseinheit verbundene fahrzeugexterne Recheneinheit. Gegebenenfalls kann ein Teil der Datenverarbeitung auch durch eine erste Recheneinheit, beispielsweise die des Assistenzsystems, erfolgen, während die Weiterverarbeitung der Daten durch eine andere Recheneinheit, wie die Fahrzeugrecheneinheit oder die fahrzeugexterne Recheneinheit erfolgt. Die kommunikative Verbindung der Erfassungseinheit mit der fahrzeugexternen Recheneinheit kann insbesondere indirekt über die Fahrzeugrecheneinheit, die über eine geeignete Kommunikationseinrichtung verfügt, erfolgen. Generell ist jede der Recheneinheiten dazu geeignet, die Umgebungsdaten und/oder die daraus extrahierten Fahrzeugumgebungs-Informationen zu speichern, zu verwalten, mit anderen fahrzeuggenerierten Daten oder verkehrsrelevanten Informationen zu vervollständigen, zu kombinieren und/oder weiterzuverarbeiten. Insbesondere die Vervollständigung und Kombination mit von anderen Fahrzeugen erzeugten verkehrsrelevanten Informationen, aber auch das Speichern, Verwalten und Weiterverarbeiten kann vorzugsweise zumindest teilweise von einer fahrzeugexternen Recheneinheit vorgenommen werden. Denkbar ist hierfür aber auch eine mit entsprechenden Kapazitäten ausgestattete Fahrzeugrecheneinheit. Die aktuell erfassten verkehrsrelevanten Informationen können unmittelbar den anderen Fahrzeugen der Flotte bereitgestellt werden, es ist aber auch möglich, dass gespeicherte Informationen von der jeweiligen Recheneinheit abgerufen bzw. ausgegeben werden.
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Die kommunikative Verbindung zwischen den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte wird insbesondere über eine Mobilfunk- und/oder eine Internetverbindung aufgebaut. Hier kommen Fahrzeug-Adhoc-Netzwerke mit den Mobilfunkgeräten der Fahrzeuge als Verbindungsknoten zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation in Frage, wobei die Informationen direkt von Fahrzeug zu Fahrzeug ausgetauscht werden oder über das Adhoc-Netz an die fahrzeugexterne Recheneinheit übermittelt werden. Ferner kann die kommunikative Verbindung über lokale Kommunikationsnetze, WLAN, mittels entsprechender Funkzugangspunkte (wireless access points) erfolgen. Es können auch Infrastrukturkommunikationseinheiten genutzt werden, die ortsfest an Straßen installiert sind. Alternativ können die fahrzeugseitig erzeugten Daten/Informationen von dem Fahrzeug auf ein mobiles Speichermedium wie einen USB-Stick oder eine SD-Karte gespeichert werden, Von dem die Daten/Informationen über ein Endgerät wie ein Smartphone, ein Tablet-PC oder ein Home-PC an die fahrzeugexterne Recheneinheit übermittelt werden, die dann die Weiterverarbeitung und Bereitstellung/Rückübermittlung der Informationen an die Flottenfahrzeuge übernimmt. Vorzugsweise können die Daten- und Informationsströme von einem fahrzeugexternen Rechner gesammelt werden, bei dem es sich insbesondere um einen Server der Fahrzeugflotte, nachfolgend auch Vehicle Backend genannt, oder einen Internetserver handeln kann. Auch kann der Server der Fahrzeugflotte gleichzeitig ein Internetserver (Internet-Vehicle-Backend) sein und damit die Daten und Informationen sowohl direkt über Mobilfunk als auch indirekt über das Internet empfangen.
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Je nach Übertragungsweg kann die Übermittlung der verkehrsrelevanten Informationen zwischen den Fahrzeugen der Flotte online direkt oder indirekt mit oder ohne Zeitverzug oder über das mobile Speichermedium auch offline erfolgen. Handelt es sich bei der gewählten Übertragung um eine Übertragung mit Zeitverzug oder sogar offline, werden die verkehrsrelevanten Informationen mit einem Zeitstempel versehen sind, der einen Zeitpunkt der Erfassung der verkehrsrelevanten Informationen umfasst. Allerdings ist nicht ausgeschlossen, dass die Informationen generell unabhängig von dem Übertragungsweg mit einem Zeitstempel versehen werden.
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Bei der Übertragung mittels eines Adhoc-Netzwerks zu dem Vehicle Backend können die übertragenen Daten/Informationen schon vorverarbeitet werden, insbesondere indem sie mit Daten und Informationen der als Knoten fungierenden weiterleitenden Fahrzeuge ergänzt und kombiniert werden.
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Informationsinhalte der aus den Bildaufnahmen der Kamera extrahierten Fahrzeugumgebungs-Informationen können Fahrbahnmarkierungen, Spurbegrenzungen, Fußgängerüberwege, Lichtsignalanlagen, Parkraummarkierungen, Baustellen, Bahnübergänge, Beschilderungen und/oder dynamische Zustandsänderungen von Lichtsignalanlagen, Baustellenbeschilderungen oder Bahnübergängen umfassen.
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In weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können zur Erzeugung der verkehrsrelevanten Informationen Regelungseingriffe des Assistenzsystems mit der Abstandsmesseinrichtung sowie Brems- und Anfahrvorgänge erfasst und berücksichtigt werden. Zur Erfassung der Brems- und Anfahrvorgänge können die Sensoren eines Antiblockiersystems, einer Antriebsschlupfregelung, einer Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs genutzt werden, es kann aber auch die Betätigung von Brems- und Gaspedal erfasst werden.
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Ferner können erfindungsgemäß Unebenheiten einer Fahrbahnoberfläche erfasst werden und von der Recheneinheit bei der Erzeugung der verkehrsrelevanten Informationen berücksichtigt werden. Um die Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche zu erfassen, kann zumindest eine der Kameras und/oder der Abstandsmesseinrichungen herangezogen werden, denkbar ist aber auch der Einsatz von Feder-Dämpfer-Sensoren zur Messung der Fahrbahn-Unebenheiten.
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Handelt es sich bei dem die Informationen erzeugenden Kraftfahrzeug um ein Hybridfahrzeug mit zumindest zwei unterschiedlichen Antriebsquellen, so kann ein Assistenzsystem mit einer Erfassungseinheit zur Ermittlung von Betriebs- und Ladestrategien der Antriebsquellen eingesetzt werden. Die Erfassungseinheit erzeugt Betriebs- und Ladestrategiedaten, die von der Recheneinheit gespeichert und verarbeitet werden, und die hieraus verkehrsrelevante Betriebs- und Ladestrategie-Informationen aus den Daten extrahiert. Diese verkehrsrelevanten Betriebs- und Ladestrategie-Informationen können über die kommunikative Verbindung vorzugsweise denjenigen Fahrzeugen des Fahrzeugpools bereitgestellt werden, die einen Hybridantrieb aufweisen.
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Eine weitere Variante betrifft Kraftfahrzeuge mit einer elektromotorischen Antriebsquelle, darunter fallen sowohl Hybrid- aus auch reine Elektrofahrzeuge. Dabei kann die Erfassungseinheit eines Assistenzsystems zur Ermittlung von Reichweiten der elektromotorischen Antriebsquelle in Abhängigkeit von Verkehrssituationen zur Erzeugung von entsprechenden Reichweitedaten genutzt werden, die von der Recheneinheit gespeichert und zur Extraktion von entsprechenden Reichweite-Informationen aus den Daten verarbeitet werden. Diese Reichweite-Informationen wiederum können über die kommunikative Verbindung den Fahrzeugen des Fahrzeugpools mit einer elektromotorischen Antriebsquelle bereitgestellt werden.
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Generell können die erzeugten verkehrsrelevanten Informationen nicht nur zur Nutzung durch die anderen Fahrzeuge der Flotte eingesetzt, sondern auch durch die fahrzeugexterne Recheneinheit zur Anpassung und Verfeinerung von digitalen Straßenkarten verwendet werden. Dies betrifft insbesondere Informationsinhalte wie Unebenheiten, Spuranzahl, Spurbegrenzung, Fußgängerüberwege etc.
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Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die erzeugten verkehrsrelevanten Informationen durch die Recheneinheit auf Konsistenz überprüft werden, wobei die Recheneinheit von weiteren Fahrzeugen der Fahrzeugflotte verkehrsrelevante Informationen erhält und jeweils eine Anzahl der verkehrsrelevanten Informationen bestimmt, die einen gleichen Informationsinhalt aufweisen. Aus dieser Anzahl wird durch die Recheneinheit ein Gütekoeffizient für die entsprechende verkehrsrelevante Information ermittelt, der eine Zutreffwahrscheinlichkeit der Information bezeichnet.
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Vorzugsweise wird die jeweilige verkehrsrelevante Information nur dann den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte bereitgestellt, wenn der ermittelte Gütekoeffizient zumindest einem vorbestimmten Wert entspricht und damit das Zutreffen der gemeldeten Information wahrscheinlich ist. Die Ermittlung des Gütekoeffizienten kann durch Kontrollparameter auf der Recheneinheit einstellbar gehalten werden.
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Die Recheneinheit, die die Gütekoeffizienten ermittelt, kann insbesondere die fahrzeugexterne Recheneinheit, besonders bevorzugt der Fahrzeugflotten-Server bzw. das (Internet-)Vehicle Backend oder ein anderer Internetserver sein.
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Schließlich kann vorgesehen sein, dass die auf der Recheneinheit gespeicherten verkehrsrelevanten Informationen mit neu erfassten verkehrsrelevanten Informationen, die einen gleichen Informationsinhalt aufweisen, durch die Recheneinheit verglichen, auf ein Fortbestehen überprüft („Besteht die Unebenheit noch?”) und gegebenenfalls aktualisiert werden.
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Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
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Dabei zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs der Flotte mit Erfassungseinheiten zur direkten Umgebungserfassung,
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2 einen schematischen Verfahrensablauf gemäß einer Ausführungsform.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem hochwertige Fahrzeug- und Verkehrsdaten aus Assistenzsystemen einzelner Fahrzeuge einer Allgemeinheit von Fahrzeugen zur Verfügung gestellt und durch diese genutzt wird. Ferner können diese hochwertigen Fahrzeug- und Verkehrsdaten zur Verbesserung digitaler Straßenkarten herangezogen werden.
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Diese Erfindung betrifft sowohl das Gebiet der Telematik als auch der Assistenzsysteme und beschreibt, wie hochwertige Assistenzsysteminformationen aus Fahrzeugen über die bordautonome Nutzung hinaus durch geeignete Methoden verwaltet, vervollständigt, kombiniert, weiterverarbeitet und anderen Fahrzeugen bereitgestellt werden. Dies kann etwa mit einem stationären Zentralrechner, der beispielsweise ein Server des Fahrzeugherstellers wie das Daimler Vehicle Backend oder ein Server einer Fahrzeugflotte sein, durch einen IP-basierten Dienst umgesetzt werden, bei dem im Gegensatz zu bekannten Einzeldaten und beispielsweise speziellen Datenbusinformationen höhenwertige Informationen wie z. B. aus den Assistenzsystemen, die Kamera- und Radarsysteme umfassen, übertragen und bereitgestellt werden.
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Unter höherwertigen Informationen werden vorliegend Informationen wie Verkehrs- und Infrastrukturinformationen verstanden, die durch die Assistenzsysteme erkannte Fußgängerüberwege, Leitplanken, Beschilderungen, Spurmarkierungen, Baustellen, erkannte Parklücken, Algorithmen von Lichtsignalanlagen („Ampeln”) usw. umfassen, die durch die Assistenzsysteme im Fahrzeug zunehmend genauer erfasst werden können. Diese höherwertigen Informationen könnten über den Zentralrechner, resp. das Vehicle Backend abgespeichert, verwaltet und weiter genutzt werden, etwa zur Übertragung an andere Fahrzeuge und/oder zur Verbesserung der Datengrundlagen digitaler Straßenkarten.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können fahrzeugseitig direkt hochwertige Informationen aus Assistenzsystemen bereitgestellt werden, die durch einen Fahrzeugrechner oder den Zentralrechner durch eine Vielzahl an Algorithmen zur Erzeugung von relevanten Fahrzeuginformationen verarbeitet werden können.
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So setzt ein deutscher Automobilhersteller bereits ein Assistenzsystem mit mehreren Kameras ein, das hochwertige, durch das Fahrzeug generierte Informationen als „Surround View” liefert, indem aus der Kombination von fünf kleinen Realbildkameras mit Ultraschallsensoren zur Abstandserfassung eine Rundumdarstellung des Fahrzeugs aus der Vogelperspektive für Rangiermanöver in unübersichtlichen Situationen generiert wird.
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Derartig mittels Assistenzsystemen erzeugte Informationen gestatten nach Übermittlung zu dem Zentralrechner bzw. dem Vehicle Backend das Verwalten, Speichern, Vervollständigen von hochwertigen Parkrauminformationen, die dann anderen Fahrzeugen angeboten werden können. Ein einzelnes Fahrzeug kann aufgrund seiner jeweils räumlich und zeitlich begrenzten Erfassungsmöglichkeiten prinzipiell nicht die Gesamtheit der Information erheben. Nur eine größere Menge bzw. die Gesamtheit der Informationen aus allen Fahrzeugen kann hier eine hochwertige Information erzeugen (Bsp.: „Ampelschaltalgorithmen”). Der Austausch der erfassten Informationen kann über verschiedene Methoden/Medien/Kommunikationswege erfolgen, beispielsweise nicht nur über einen Server, sondern auch von Fahrzeug zu Fahrzeug.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Nutzung von Fahrzeug- und Verkehrsdaten aus Assistenzsystemen betrifft Fahrzeuge mit einer Ortungseinheit, beispielsweise einem GPS-Satellitenempfänger, Erfassungsvorrichtungen für Betriebszustände des Fahrzeugs und Umgebungsbedingungen, sowie einer Verarbeitungseinheit zur Aufbereitung der von den Erfassungsvorrichtungen bestimmten Daten und eine Kommunikationseinheit zur Übermittlung der aufbereiteten Daten an andere Fahrzeuge oder einen Zentralrechner.
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1 zeigt ein Fahrzeug, mit dem verkehrsrelevanten Informationen erzeugt werden. Dazu weist das Fahrzeug die Sensorik Si auf, die die fahrzeugseitigen Daten auf an sich bekannte Weise generiert. Hierzu gehören die Positionsbestimmung sowie die Bestimmung von Fahrzeugzuständen wie Geschwindigkeit und die Ermittlung Betriebszuständen von Fahrzeugaggregaten wie Scheibenwischer, Heckscheibenheizung, Scheinwerfer, Nebelscheinwerfer etc., aus deren Betätigung auf Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs, die Wetter und Lichtverhältnisse betreffen, geschlossen wird. Das Fahrzeug weist amen Fahrzeugrechner auf, der zumindest teilweise die Verarbeitung der fahrzeuggenerierten Daten übernimmt und der über eine Kommunikationseinrichtung verfügt oder damit verbunden ist, mit der die fahrzeuggenerierten Daten bzw. die verkehrsrelevanten Informationen an die anderen Fahrzeug der Flotte oder an das Vehicle Backend zur Speicherung und Weiterverarbeitung übertragen werden können.
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Das Fahrzeug weist weitere Assistenzsysteme auf, die als Erfassungseinheiten eine Kamera K und ein Radarsystem R einschließen, mit denen die Fahrzeugumgebung direkt erfasst werden kann. Die von der Erfassungseinheit K, R des Assistenzsystems erzeugten Umgebungsdaten werden von einer Recheneinheit gespeichert und verarbeitet, die verkehrsrelevante Fahrzeugumgebungs-Informationen aus den Umgebungsdaten extrahiert, so dass diese über die kommunikative Verbindung den Fahrzeugen des Fahrzeugpools bereitgestellt werden können. Anders als dargestellt kann das Fahrzeug mit einer Vielzahl von Kamera- und Radareinrichtungen und auch noch weiteren Umgebungserfassungsvorrichtungen ausgestattet sein.
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Die Erfassungsvorrichtungen umfassen Komponenten von im Fahrzeug vorhandenen Assistenzsystemen wie Kameras, Radarsystemen und anderen Umgebungserfassungssystemen, so dass die mittels dieser Systeme erfassten Informationen fahrzeugspezifisch an den Zentralrechner übertragen werden können, der die übertragenen Informationen speichert, verwaltet, unter Heranziehen von Informationen aus anderen Fahrzeugen oder auch anderen Quellen vervollständigt, kombiniert, weiterverarbeitet und für die Rückübertragung an das Fahrzeug bzw. die Übertragung an andere Fahrzeuge bereitstellt.
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In verschiedenen Ausgestaltungen sind diese Informationen in den Kamerabildern erkannte Fahrbahnmarkierungen, Spurbegrenzungen, Fußgängerüberwege, Lichtsignalanlagen, Parkraummarkierungen, Baustellen, Bahnübergänge, Beschilderungen, Abstandsregelung Brems- und Anfahrvorgänge, erkannte Unebenheiten der Infrastruktur, sowie in Hybridfahrzeugen/Elektrofahrzeugen die verwendeten Betriebs- und Ladestrategien und die Reichweiten des Elektroantriebs in Abhängigkeit der Verkehrssituation. Weitere Informationen beziehen sich auf Flotteninformationen und insbesondere infrastrukturbezogene Informationen des Internet-Backends zur Anpassung und Verfeinerung von digitalen Straßenkarten.
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Es wird deshalb vorgeschlagen, dass die hochwertigen Informationen aus Assistenzsystemen der Fahrzeuge über die bordautonome Nutzung hinaus durch geeignete Methoden/Mechanismen verwaltet, vervollständigt, kombiniert, weiterverarbeitet und anderen Fahrzeugen bereitgestellt werden können.
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Bei den geeigneten Methoden zum Austausch zwischen Fahrzeugen kann es sich z. B. um ein Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerk (Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation), lokale Kommunikationsnetze wie z. B. WLAN, Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation und/oder auch eine Server-Anbindung zu einem Vehicle Backend oder einem anderen zentralen Rechner/Server handeln.
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Unter Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerk wird ein Funknetz verstanden, das zwei oder mehr Endgeräte, die im Fahrzeug vorliegen, zu einem vermaschten Netz verbindet. Ad-hoc-Netze verbinden mobile Geräte, indem Daten von Netzknoten zu Netzknoten bzw. von Endgerät zu Endgerät weitergereicht werden, bis sie ihren Empfänger erreicht haben. Ad-hoc-Netze kommen ohne feste Infrastruktur wie Wireless Access Points aus, die etwa ein lokales Kommunikationsnetz wie WLAN benötigt. Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation wird meist durch ein Ad-hoc-Netzwerk bereitgestellt. Die Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation betrifft die kommunikative Verbindung von Fahrzeugen mit fest installierten Sende- und Empfangsmodulen, etwa an Ampeln, Kreuzungen oder ähnlichen Infrastruktureinrichtungen, um Informationen über Verkehrslage und Gefahren austauschen können. Über das Vehicle Backend kann das Fahrzeug eine Verbindung mit dem Internet aufbauen, die Verwaltung, Vervollständigung, Kombination und Verarbeitung der fahrzeuggenerierten Informationen aus Assistenzsystemen kann sowohl durch das Vehicle Backend als auch einen beliebigen über das Internet erreichbaren Server erfolgen. Die Informationen aus Assistenzsystemen können dann anderen Fahrzeugen bereitgestellt werden.
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Die Methoden zum Austausch der Informationen zwischen den Fahrzeugen können sowohl zum aktuellen Zeitpunkt der Erfassung der Information funktionieren als auch gespeicherte Daten aus der Vergangenheit verwalten und bereitstellen.
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Neben den schon zuvor erwähnten Fahrbahnmarkierungen, Spurbegrenzungen, Fußgängerüberwege, Lichtsignalanlagen, Parkraummarkierungen, Baustellen, Bahnübergänge, Beschilderungen etc. können die höherwertigen Informationen auch in den Kamerabildern erkannte dynamische Informationen (Zustände) von Lichtsignalanlagen, Baustellenbeschilderungen, Bahnübergänge etc. umfassen. Ferner können die höherwertigen Informationen z. B. in den Assistenzsystemen verwendete Abstandsregelungen, Brems- und Anfahrvorgänge, erkannte Unebenheiten der Infrastruktur und weiteres sein.
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Im Falle von Fahrzeugen, die über einen Elektroantrieb verfügen, wie Hybrid- oder Elektrofahrzeuge, können diese höherwertigen Informationen auch verwendete Betriebs- und Ladestrategien etc. oder Informationen über eine Reichweite des Elektroantriebs in Abhängigkeit von Verkehrssituationen sein.
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Erfindungsgemäß können diese höherwertigen Informationen an andere Fahrzeuge, auch an solche, die nicht über die erweiterten/komplexen Assistenzsysteme verfügen, übertragen werden. Dabei können die Informationen aus Fahrzeugen der eigenen Flotte an andere Fahrzeuge über ein Internet-Backend übertragen werden, wobei diese anderen Fahrzeuge aus der Flotte auch solche sein können, die selbst keine hochwertigen Assistenzsysteme haben (2).
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2 veranschaulicht die Informationsflüsse zwischen dem Fahrzeug mit Assistenzsystemen, die Informationen aus Kamerabildern, der Abstandsregelungen über Antriebs-Betriebsstrategien, Fahrzeugzustände und Straßenbeschaffenheiten extrahieren und die erfassten Daten und/oder Bilder an ein („Vehicle”) Internet-Backend übermitteln. Dort werden die Kamerabilder und die Fahrzeuginformationen verwaltet, so dass z. B. Infrastrukturinformationen vervollständigt werden können. Ferner können durch das Internet-Backend mit den Informationen digitale Karten verfeinert werden und die hochwertigen Informationen verbreitet werden. So werden hier als Service des Internet-Backends die vervollständigten Infrastrukturinformationen an die Fahrzeuge der Flotte übermittelt, unabhängig davon, ob die Fahrzeuge die Assistenzsysteme aufweist oder nicht.
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Alternativ oder zusätzlich können infrastrukturbezogene Informationen wie Straßenunebenheiten, Spuranzahlen, Spurbegrenzungen, Fußgängerüberwegen, etc. zur Anpassung und Verfeinerung von digitalen Straßenkarten verwendet werden.
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Erfindungsgemäß kann ferner die Aktualität der höherwertigen Informationen (z. B. ein Ende von Baustellen, eine Korrektur von Unebenheiten der Infrastruktur) über das Vehicle Backend verwaltet werden.
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Generell können die höherwertigen Informationen entweder im Fahrzeug wenigstens zum Teil aufbereitet werden (etwa Lichtsignalanlageninformationen) oder sie können im Vehicle Backend ausgewertet werden. Hier können vorteilhaft zum Beispiel die Kamerabilder mehrerer Fahrzeuge verarbeitet und ausgewertet werden, anstatt die Kamerabilder einzeln Fahrzeugen auszuwerten, so dass etwa Ampelumlaufzeiten auf dem Vehicle Backend mit den Informationen aus vielen Fahrzeugen ermittelt werden können.
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Auch können Übertragungsmethoden kombiniert werden, so können die höherwertigen Informationen auch durch ad-hoc-Fahrzeugnetzwerke vorverarbeitet werden, bevor sie an das Vehicle Backend übertragen werden.
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Dort kann insbesondere eine Güte der jeweiligen erfassten Informationen ermittelt werden, indem die durch verschiedene Fahrzeuge übermittelten Informationen abgeglichen werden. Wird eine bestimmte Information durch mehrere Fahrzeuge oder auch durch einzelne Fahrzeuge mehrfach übermittelt, so kann sie mit einer bestimmten Güte verzeichnet werden, die das Zutreffen der Information bewertet. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Vehicle Backend erst bei einer bestimmten Güte, wenn also mehrere Fahrzeuge Z. B. eine Unebenheit gemeldet haben, die Information „freigibt”, also den anderen Fahrzeugen zur Verfügung stellt. Die Bestimmung der Güte kann durch Kontrollparameter auf dem Vehicle Backend einstellbar gehalten werden.
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Die vorstehend für das Vehicle Backend beschriebene Vorgehensweise kann in gleicher Weise auch für die anderen Methoden des Informationsaustausches, d. h. etwa über Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerke mit einer erweiterten Speichereinheit, lokale Kommunikationsnetze wie z. B. WLAN, Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation etc. angewendet werden.
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Auch kann die beschriebene Vorgehensweise für ein Internet-angebundenes Vehicle Backend in gleicher Weise auch für andere Kommunikation bzw. Übertragungswege zwischen den Fahrzeugen und einem Zentralrechner angewendet werden kann, wobei gegebenenfalls (auch erhebliche) Verzögerungen stattfinden können. In einem solchen Fall müssen die Informationen mit einem Zeitstempel versehen sein.
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Derartige Übertragungswege können etwa vom Fahrzeug über ein heimisches WLAN, den heimischen PC über das Internet zum Zentralrechner oder vom Fahrzeug über ein mobiles Speichermedium (z. B. USB, SD-Karte), den heimischen PC und das Internet zum Zentralrechner verlaufen.
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Auch die Rückübertragung der von dem Zentralrechner aufbereiteten Informationen an die Fahrzeuge kann über verschiedene Übertragungsmechanismen u. a. auch Offline erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19513640 A1 [0004]
- DE 19521914 A1 [0005]
- DE 19833614 B4 [0007]
- DE 102009037087 A1 [0008]
- DE 102006046697 A1 [0008]
