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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft im Allgemeinen das Bereitstellen einer Karteninformation in einem Kraftfahrzeug.
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Stand der Technik
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Die Bereitstellung von genauen und aktuellen digitalen Karteninformationen, die den Verlauf von Straßenführungen und Eigenschaften der Strecke (Attribute) angeben, gewinnt zusehends an Bedeutung, die über die bloße Funktion einer Routenplanung, Navigationshilfe und Zielführung hinausgeht. Zusätzlich zur Zielführung des Navigationssystems werden von Fahrerassistenzsystemen nun Funktionen übernommen, die ursprünglich vom Fahrer eines Kraftfahrzeugs wahrgenommen wurden.
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Bei Navigationssystemen in Kraftfahrzeugen werden Karteninformationen, die Streckenführungen in einem Streckennetz angeben, wenn überhaupt, nur in größeren Zeitabständen, aktualisiert, da für eine zufriedenstellende Routenplanung oftmals auch eine auf älteren Streckennetz-Daten basierende Karteninformation ausreicht, die ein digitales Kartenformat darstellt.
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Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise ein Motormanagement oder dergleichen, werden in Zukunft in das Führen des Kraftfahrzeugs, insbesondere in Beschleunigungs- und Abbremsvorgänge sowie Lenkeingriffe des Fahrzeugs bzw. des Fahrers, eingreifen und sind somit sicherheitskritisch. Solche Fahrerassistenzsysteme sind in der Regel vorausschauend und analysieren die Eigenschaften der dem Fahrzeug vorausliegenden Strecke. Daher sind für einen gefahrlosen Betrieb eines Kraftfahrzeugs die Zuverlässigkeit und die Aktualität der zugrundeliegenden Karteninformationen von großer Bedeutung.
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Das Aktualisieren der Karteninformationen erfolgt üblicherweise über einen Datenlieferanten, der Karteninformationen erstellt. Der Datenlieferant bietet dann aktualisierte Karteninformationen in bestimmten Zeitabständen an, üblicherweise alle drei bis zwölf Monate. Da sich Straßenführungen jedoch häufig kurzfristiger ändern, insbesondere aufgrund von Baustellen und dergleichen, sind die aktualisierten Karteninformationen teilweise bereits zum Zeitpunkt ihrer Veröffentlichung veraltet.
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Insbesondere können die Streckenabschnitte des durch die Karteninformation beschriebenen Streckennetzes mit Attributen wie Geschwindigkeitsbeschränkungen, Beschilderungsinformationen, Geländeinformationen, touristischen Informationen und dergleichen versehen sein, die einen Einfluss auf das Führen des Kraftfahrzeugs haben können. Die Bereitstellung sowie die Aktualisierung dieser zusätzlichen Informationen beeinflussen jedoch die Kosten für die benötigten aktualisierten Karteninformationen erheblich.
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Wie beispielsweise von dem Projekt „OpenStreetMap” unter „http://de.wikipedia.org/wiki/Openstreetmap” beschrieben, ist die Erstellung von Karteninformationen bekannt, wobei die einzelnen Wegstrecken von Freiwilligen mithilfe eines GPS-Empfängers aufgezeichnet werden, während diese sich auf den entsprechenden Straßen oder Wegen bewegen. Diese Daten werden an eine Datenbank übermittelt, in der die bereits vorliegenden Karteninformationen durch die neu bereitgestellten Wegstreckeninformationen aktualisiert werden.
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Auch aus der Druckschrift
DE 101 492 06 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, die an einem Fahrzeug montiert werden kann, wobei während der Fahrt des Fahrzeugs ein Straßenverlauf kartographisch erfasst wird, so dass alle Straßen in einem bestimmten Gebiet immer wieder neu dargestellt werden können. Auf diese Weise können Änderungen erfasst werden, durch die die Aktualität der Karteninformation verbessert wird.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2008 053 531 A1 ist ein Bewertungsmodul zur Bewertung von Daten einer digitalen Karte für ein Fahrzeug bekannt. Die Bewertung der Kartendaten wird auf Grundlage einer karteneigenen Qualitätsinformation und/oder auf Grundlage von Messdaten einer Umfeldsensorik des Fahrzeugs durchgeführt. Die Messdaten der Umfeldsensorik umfassen insbesondere Informationen hinsichtlich einer Fahrspur, eines Verkehrszeichens, eines Bauwerks und/oder einer Vegetation. Weiterhin ist vorgesehen, die Bewertung der Daten der digitalen Karte an ein Fahrerassistenzsystem und/oder ein Sicherheitssystem des Fahrzeugs zu übergeben.
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Die Druckschrift
DE 10 2008 023 970 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von verkehrsrelevanten Informationen, wobei Bilddaten eines visuellen Sensors ausgewertet und gemeinsam mit Kartendaten eines Navigationssystems verwendet werden.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2010 029 073 A1 ist ein Verfahren zum Zuordnen von Daten zu einer vorzugsweise lokal in einem Fahrzeug vorliegenden digitalen Karte bekannt. Dabei ist vorgesehen, einen Datenwert von einem Sender von extern zu empfangen, diesen mit vorhandenen Datenwerten der digitalen Karte zu vergleichen und den neuen Datenwert der digitalen Karte hinzuzufügen oder den vorhandenen Datenwert durch den neuen Datenwert zu aktualisieren, und zwar abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Karteninformation zur Verwendung in einem Fahrerassistenzsystem zu erstellen, zu verbessern oder zu aktualisieren, ohne auf einen externen Karteninformationsanbieter angewiesen zu sein.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Bereitstellen und/oder Aktualisieren einer Karteninformation für ein Navigationssystem gemäß Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung, das Navigationssystem, das Computerprogramm und das Computerprogrammprodukt gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Erstellen und Aktualisieren einer Karteninformation vorgesehen, insbesondere zur Verwendung in einem Navigationssystem und/oder in einem Fahrerassistenzsystem in einem Fahrzeug, umfassend die folgenden Schritte:
- – kontinuierliches Erfassen von Fahrverlaufsdaten, die zumindest die Fahrzeugpositionen angeben, über die sich das Fahrzeug bewegt;
- – Ermitteln einer Streckenabschnittsinformation aus den Fahrverlaufsdaten, wobei die Streckenabschnittsinformation den Verlauf eines Streckenabschnitts in einem Streckennetz angibt;
- – Erstellen oder Aktualisieren einer Karteninformation, die ein Streckennetz beschreibt, anhand der Streckenabschnittsinformation;
wobei aus den Fahrverlaufsdaten ein Attribut ermittelt wird, das einem durch die ermittelte Streckenabschnittsinformation definierten Streckenabschnitt zugeordnet wird, wobei das Attribut dem definierten Streckenabschnitt der Karteninformation hinzugefügt wird oder ein dem definierten Streckenabschnitt der Karteninformation zugeordnetes Attribut anhand des ermittelten Attributs aktualisiert wird.
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Die grundlegende Idee des obigen Verfahrens besteht darin, einen Streckenabschnitt, über den das Fahrzeug bewegt wird, zu analysieren und in eine Streckenabschnittsinformation umzuwandeln, die dazu dient, eine Karteninformation zu aktualisieren oder zu erstellen. Weiterhin werden Fahrzustände, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Beschleunigung, Lenkregelung und dergleichen, während einer normalen Fahrt des Fahrzeugs protokolliert und den entsprechenden Streckenabschnitten zugeordnet, über die sich das Fahrzeug bewegt. Durch eine Auswertung der Fahrzustände können Attribute generiert werden, die den jeweiligen Streckenabschnitten zugeordnet werden. Die Attribute können dann dem in einer bestehenden Karteninformation beschriebenen Streckenabschnitt zugeordnet werden, der dem Streckenabschnitt entspricht, über den das Fahrzeug bewegt wird, bzw. die Attribute des entsprechenden Streckenabschnitts ersetzen. Zugeordnete Attribute können durch die generierten Attribute ersetzt oder aktualisiert werden, um so die Karteninformationen, auf die das Navigationssystem zugreift, bezüglich des gefahrenen Streckenabschnitts zu aktualisieren bzw. zu ergänzen.
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Dadurch ist es möglich, eine Karteninformation laufend zu aktualisieren, ohne dazu auf externe Kartenaktualisierungsdienste zurückgreifen zu müssen. Fahrerassistenzsysteme, die auf diese Karteninformationen zugreifen, können so bei zuvor bereits befahrenen Streckenabschnitten auf aktuelle Karteninformationen zugreifen und somit den Führer des Kraftfahrzeugs in verbesserter Weise unterstützen.
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Insbesondere hat das obige Verfahren den Vorteil, dass es ohne anfänglich bereitgestellte Karteninformationen eine digitale Karte generieren kann, und zwar lediglich durch das Auswerten und Kartieren von befahrenen Streckenabschnitten. Diesen werden dann anhand der während des Befahrens der Streckenabschnitte aufgezeichneten Fahrzustände Attribute zugewiesen, die eine Routenplanung und andere Funktionen eines Fahrerassistenzsystems unterstützen.
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Weiterhin kann das Attribut einer durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit auf dem betreffenden Streckenabschnitt und/oder einer Position eines wiederholten Anhaltens des Fahrzeugs innerhalb des Streckenabschnitts entsprechen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann eine Zeitinformation, die einen Gültigkeitszeitraum des Attributs angibt, für das Attribut ermittelt und diesem hinzugefügt werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Attribut aktualisiert wird, wenn sich nach mehrfachem Ermitteln des Attributs eines bestimmten Streckenabschnitts eine Abweichung von dem Streckenabschnitt in der Karteninformation zugeordneten Attribut ergibt, insbesondere eine Abweichung, die über ein vorgegebenes Maß hinausgeht.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein System zum Erstellen und Aktualisieren einer Karteninformation, insbesondere zur Verwendung in einem Navigationssystem und/oder in einem Fahrerassistenzsystem in einem Fahrzeug, vorgesehen. Das System umfasst:
- – eine Positionserfassungseinrichtung zum kontinuierlichen Erfassen von Fahrverlaufsdaten, die zumindest die Fahrzeugpositionen angeben, über die sich das Fahrzeug bewegt;
- – eine Zentraleinheit, die ausgebildet, ist, um
eine Streckenabschnittsinformation aus den Fahrverlaufsdaten zu ermitteln, wobei die Streckenabschnittsinformation den Verlauf eines Streckenabschnitts in einem Streckennetz angibt;
anhand der Streckenabschnittsinformation eine Karteninformation, die ein Streckennetz beschreibt, zu erstellen oder zu aktualisieren;
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zentraleinheit weiterhin ausgebildet ist, um aus den Fahrverlaufsdaten ein Attribut zu ermitteln, das einem durch die ermittelte Streckenabschnittsinformation definierten Streckenabschnitt zugeordnet wird, und um das Attribut dem definierten Streckenabschnitt der Karteninformation hinzuzufügen oder ein dem definierten Streckenabschnitt der Karteninformation zugeordnetes Attribut anhand des ermittelten Attributs zu aktualisieren.
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Weiterhin kann das System in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sein.
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Das System kann ein Fahrerassistenzsystem zum Vorgeben von Betriebszuständen abhängig von einer vorausliegenden Fahrstrecke und abhängig von der bereitgestellten Karteninformation und/oder ein Navigationssystem zum Durchführen einer Routenplanung und Navigationsfunktion basierend auf der bereitgestellten Karteninformation umfassen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln vorgesehen, um alle Schritte des obigen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere indem obigen System, ausgeführt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Computerprogrammprodukt vorgesehen, das einen Programmcode enthält, der auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, das obige Verfahren durchführt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein System zum Bereitstellen von Karteninformationen;
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2 eine Darstellung eines Streckennetzes mit Streckenabschnitten; und
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3 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Bereitstellen von Karteninformationen für ein Navigationssystem.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt ein System 1 zum Bereitstellen einer Karteninformation mit einer Zentraleinheit 2. Das System ist zum lokalen Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen und kann separat in dem Kraftfahrzeug vorgesehen sein oder Teil eines Navigationssystems und/oder Teil eines Fahrerassistenzsystems sein.
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Die Zentraleinheit 2 dient dazu, anhand eines Bewegungsprofils eines Fahrzeugs und über das Bewegungsprofil aufgezeichneter Fahrzustände eine Karteninformation zu erstellen, zu ergänzen oder zu aktualisieren. Dazu ist die Zentraleinheit 2 mit einer Kartendatenbank 3, beispielsweise in Form eines entsprechend strukturierten Speichers, verbunden, in der die Karteninformation gespeichert bzw. speicherbar ist.
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Die Karteninformation umfasst Angaben zur Definition eines Streckennetzes 10 mit den entsprechenden Streckenverläufen, das in 2 beispielhaft dargestellt ist. Das Streckennetz 10 wird in der Regel durch einzelne Streckenabschnitte 11 beschrieben, die über Knotenpunkte 12 miteinander verbunden sind, um das Streckennetz 10 auszubilden. Den Streckenabschnitten 11 sind jeweils Attribute A zugeordnet. Die Attribute A entsprechen einer Information über den betreffenden Streckenabschnitt 11, wie beispielsweise eine in dem Streckenabschnitt 11 zulässige Höchstgeschwindigkeit, eine Fahrgeschwindigkeit, die die übliche durchschnittliche Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf diesem Streckensegment angibt, etwaige Fahrtrichtungsbeschränkungen, Angaben zur Fahrbahnbeschaffenheit, geografische Angaben wie Steigung, Kurvigkeit, Fahrbahnneigung und dergleichen, Angaben über das Vorliegen von erhöhtem Verkehrsaufkommen zu bestimmten Zeiten, Sperrungen und dergleichen.
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Fahrzustände des Fahrzeugs erfassendem jeweiligen Ort des Fahrzeugs momentan zugeordnete Größen, wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, Haltepositionen, an denen das Fahrzeug innerhalb eines Streckenabschnitts anhält, sowie die Zeitdauer des Anhaltens, Lenkeinschläge innerhalb des Streckenabschnitts 11 und Ähnliches.
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Die Zentraleinheit 2 ist mit einer Positionserfassungseinrichtung 4 verbunden, um die aktuelle geografische Position des Fahrzeugs zu bestimmen. Die Positionserfassungseinrichtung 4 kann eine Positionserkennung, z. B. mithilfe einer GPS-Einrichtung, mithilfe von Radsensoren und/oder mithilfe von erdgebundenen Positionsermittlungssystemen, beispielsweise basierend auf einem Triangulations- oder einem Trilaterationsverfahren, ausführen.
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Die Kartendatenbank 3 kann in Verbindung mit einem Navigationssystem 5 stehen, das basierend auf den in der Kartendatenbank 3 gespeicherten Karteninformationen eine Routenplanung durchführt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Fahrerassistenzsystem 6 vorgesehen sein, das aus der Kartendatenbank 3 Informationen über den momentan befahrenen Streckenabschnitt 11 und/oder die vorausliegenden Streckenabschnitte 11 entsprechend einer geplanten oder voraussichtlichen Wegstrecke entnimmt bzw. ausliest und ein Fahrverhalten des Fahrzeugs, wie beispielsweise die Wahl von Betriebszuständen oder dergleichen, an die durch die Attribute A beschriebenen Eigenschaften der Streckenabschnitte 11 anpasst.
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Die Positionserfassungseinrichtung 4 erfasst beispielsweise ein oder mehrere der folgenden Daten: die GPS-Fahrzeugposition, den GPS-Zeitstempel, den Odometerwert, die Fahrtrichtung, die Fahrzeuggeschwindigkeit sowie die Gierrate bzw. den Lenkwinkel. Zusätzlich können über ein Barometer oder das GPS-System die Höhe bzw. der Straßenanstieg oder das Gefälle bestimmt werden. Die entsprechenden Daten werden der Zentraleinheit 2 zur Verfügung gestellt.
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Das System 1 kann aus den Positionsdaten, die mit einem herkömmlichen GPS-Empfangssystem ermittelt werden, qualitativ gute Karteninformationen erzeugen. GPS-Empfangseinrichtungen, die auf Differential-GPS, Satellite-Based Augmentation System (SBAS) oder einer Kopplung einer GPS-Einrichtung mit Fahrzeugsensoren basieren, können ebenfalls verwendet werden, um eine genauere Positionsbestimmung und somit genauere Definitionen der Streckenabschnitte 11 zu erhalten.
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Die Zentraleinheit 2 speichert die über die Positionserfassungseinrichtung 4 ermittelten Daten als Fahrverlaufsdaten in einer Fahrverlaufsdatenbank 7, die mit der Zentraleinheit 2 in Verbindung steht, so dass dort die momentane Fahrzeugposition, die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit, die momentane Gierrate und dergleichen zur Verfügung stehen.
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Die Zentraleinheit 2 übernimmt die Positionsdaten aus der Positionserfassungseinrichtung 4 regelmäßig, beispielsweise mit einer vorgegebenen Frequenz, wie z. B. von 1 Hz, oder mit einer etwaigen dynamisch angepassten Abtastrate, beispielsweise abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Bei Verwendung einer dynamischen Abtastrate werden die Positionsdaten analysiert und in der Zentraleinheit 2 wird abhängig von dem Verlauf der erfassten Positionsdaten mittels einer Filterung entschieden, welche Positionsdaten in der Fahrverlaufsdatenbank 7 gespeichert werden sollen.
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Die Zentraleinheit 2 ermittelt durch ein geeignetes Clusterverfahren aus den Fahrverlaufsdaten eine Streckenabschnittsinformation. Die Idee des Clusterverfahrens besteht darin ist, durch Messung von Abständen und Winkelunterschieden zwischen gefahrenen Trajektorien dieselben Streckenabschnitte zu identifizieren, aufeinander abzubilden (Matching) und somit in einem Streckenabschnitt zu vereinigen.
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Die Streckenabschnittsinformation kennzeichnet den Verlauf eines entsprechenden Streckenabschnitts 11 und soll in der Kartendatenbank 3 berücksichtigt werden. Dazu werden die ermittelten Streckenabschnittsinformationen in einer Streckendatenbank 8 zwischengespeichert.
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Ist der durch die Streckenabschnittsinformation bestimmte Streckenabschnitt 11 nicht in der Karteninformation der Kartendatenbank 3 enthalten, so wird dieser Streckenabschnitt 11 hinzugefügt. Andernfalls wird der in der Kartendatenbank 3 gespeicherte Streckenabschnitt 11, der dem durch die Streckenabschnittsinformation bestimmten Streckenabschnitt 11 entspricht, überprüft und gegebenenfalls korrigiert.
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Das Korrigieren kann durchgeführt werden, sobald mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit erkannt wird, dass der durch die Streckenabschnittsinformation bestimmte Streckenabschnitt 11 einen in der Kartendatenbank 3 vorhandenen Streckenabschnitt 11 ersetzt und keinen alternativen Streckenabschnitt darstellt. So kann z. B. ein Streckenabschnitt 11 der Kartendatenbank 3 ersetzt werden, wenn wiederholt ein alternativer Streckenabschnitt 11 gefunden wurde.
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Die Zentraleinheit 2 generiert aus den in der Positionserfassungseinrichtung 4 erzeugten Fahrverlaufsdaten Streckenabschnittsinformationen in der Streckendatenbank 8. Die Streckenabschnitte 11 stellen Wegstrecken zwischen zwei Knoten 12 mit variabler oder vorgegebener Länge dar oder Wegstrecken, mindestens eines derer Enden ein Streckenende darstellt. Die Streckenabschnittsinformation kann einem Streckenabschnitt 11 in der Kartendatenbank 3 zugeordnet und dazu verwendet werden, einen oder mehrere veraltete und potentiell fehlerhafte Streckenabschnitte 11 der Karteninformation in der Kartendatenbank 3 zu entfernen oder zu aktualisieren. Zur Bestimmung der zu löschenden Streckenabschnitte 11 kann einerseits eine zeit- und häufigkeitsbasierte Strategie genutzt werden, die ungültige Streckensegmente direkt identifiziert und entfernt. Andererseits ist auch eine Bewertung von Kartenbereichen möglich, so dass Kartenbereiche in Abhängigkeit von der Qualität entfernt werden können.
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Bei der zeitbasierte Strategie werden nach einer definierten Zeitdauer (z. B. 1–3 Monate) alle älteren gespeicherten Fahrzeugdaten aus der Datenbank entfernt und die betroffenen Streckenabschnitte mit den zur Verfügung stehenden Daten neu berechnet. Bei der häufigkeitsbasierten Strategie werden nach einer definierten Anzahl von Fahrten auf demselben Streckenabschnitt (z. B. zwischen 4 und 10, z. B. 6 Fahrten) die ältesten, gespeicherten Fahrzeugdaten, die Teil dieses Streckenabschnitts sind, gelöscht. Anschließend erfolgt eine Neuberechnung der betroffenen Streckenabschnitte mit den zur Verfügung stehenden Daten.
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Weiterhin kann die Zentraleinheit 2 mithilfe eines Matching-Prozesses die zuvor erfassten Positionsdaten zusammenfassen und so eindeutig Streckenabschnitte 11 identifizieren. Die aufgezeichneten Positionsdaten, die bei einer Fahrt in Gegenrichtung auf einem Streckenabschnitt 11 aufgezeichnet werden, können durch einen entgegengesetzten Matching-Prozess mit den entsprechenden Positionsdaten des Streckenabschnitts 11 zusammengefasst werden.
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Die Erkennung von Kreisverkehren und Kreuzungen ist bei einer Betrachtung von kompakten Zyklen im Graphen sowie bei der Betrachtung von Schnitten mehrerer Straßen möglich.
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Das Zuordnen von Attributen zu Streckensegmenten 11 kann auf die gleiche Weise erfolgen.
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Werden beispielsweise bei der Erfassung und Ermittlung der Fahrverlaufsdaten in der Positionserfassungseinrichtung 4 und deren Auswertung in der Zentraleinheit 2 Standzeiten innerhalb eines Streckenabschnitts 11 erkannt, so kann daraus das Vorhandensein von Ampeln oder Verkehrsschildern wie ”Stopp” oder ”Vorfahrt gewähren” abgeleitet werden. Diese Information kann als Attribut des betreffenden Streckenabschnitts 11 gespeichert werden. Beispielsweise können anhand einer Information darüber, ob das Fahrzeug innerhalb eines Streckenabschnitts 11 an einer vorbestimmten Position selten, wiederholt bzw. jedes Mal anhält, wenn der betreffende Streckenabschnitt 11 befahren wird, die entsprechenden Fahrverlaufsdaten als Attribut der betreffenden Wegstrecke gespeichert werden, so dass dieses bei einer etwaigen Routenplanung als Verzögerung berücksichtigt werden kann. Weiterhin kann ein solches Attribut bei Verwendung der Karteninformation in einem Fahrerassistenzsystem 6 als ein vorausliegender Fahrzeugstopp betrachtet werden, der bei den zu wählenden Betriebszuständen des Kraftfahrzeugs während des Annäherns an die betreffende Position berücksichtigt werden kann.
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Weiterhin können den Streckenabschnitten 11 Geschwindigkeitsklassen zugeordnet werden. Die Erkennung dieser Geschwindigkeitsklassen basiert auf einer Segmentierung und Klassifizierung des Geschwindigkeitsverlaufs während des Befahrens der Streckenabschnitte 11. Bei einem mehrfachen Befahren eines betreffenden Streckenabschnitts 11 kann so beispielsweise eine Klassifizierung der Geschwindigkeit durch eine Mittelwertbildung vorgenommen werden. Wird bei mehrfachem Befahren eines Streckenabschnitts 11 eine Abnahme der Durchschnittsgeschwindigkeit gegenüber einer in der Kartendatenbank 3 als entsprechendes Attribut hinterlegten Durchschnittsgeschwindigkeit erkannt, so kann beispielsweise auf das Vorhandensein einer Baustelle oder einer sonstigen veränderten Verkehrsführung geschlossen und dies in einem entsprechenden, dem betreffenden Streckenabschnitt zugeordneten geänderten Attributwert in der Kartendatenbank 3 gespeichert werden. Tritt eine Abweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit auf einem Streckenabschnitt 11 nur einmalig auf, so kann vorgesehen sein, dass keine Anpassung des betreffenden Attributs des Streckensegments 11 durchgeführt wird, da es sich in diesem Fall höchstwahrscheinlich um ein langsam vorausfahrendes Fahrzeug bzw. ein erhöhtes Verkehrsaufkommen handelt.
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In 3 ist beispielhaft ein Verfahren zum Bereitstellen von Karteninformationen anhand eines Flussdiagramms ausführlicher beschrieben.
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In Schritt S1 werden Zustände des Fahrzeugs, insbesondere dessen Position, Geschwindigkeit, Lenkeinschlag und dergleichen, wie oben beschrieben erfasst und als Fahrverlaufsdaten aufgezeichnet, so dass neben der momentanen Fahrzeugposition und Fahrzeuggeschwindigkeit auch ein Bewegungsprofil und ein Geschwindigkeitsprofil des Fahrzeugs vorliegt. Die Zentraleinheit 2 speichert die in Schritt S1 erfassten Fahrverlaufsdaten in der Fahrverlaufsdatenbank 7 (Schritt S2).
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In einem Schritt S3 wird abgefragt, ob sich aus den zwischengespeicherten Fahrverlaufsdaten eine Streckenabschnittsinformation nebst zugehörigen Attributen extrahieren lässt oder nicht. Beispielsweise kann in Schritt S3 entschieden werden, dass nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer, wie beispielsweise einer oder mehrerer Sekunden, die zurückgelegte Wegstrecke einen Streckenabschnitt 11 darstellt, der zum Aufbau oder zur Aktualisierung der Karteninformationen in der Kartendatenbank 3 verwendet werden soll.
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Die Streckenäbschnitte werden aus den Fahrverlaufsdaten bestimmt, indem unter der Annahme, dass das Fahrzeug nur auf einer richtigen Strecke unterwegs ist, die ermittelten Positionsdaten mit linearen Kanten miteinander verbunden werden. Es ergibt sich somit eine graphenartige Verbindung von GPS-Positionen und unter der Annahme, dass sich das Fahrzeug zwischen den Positionen annähernd geradlinig fortbewegt hat, kann diese Verbindung somit als Trajektorie angesehen werden.
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Wird in Schritt S3 festgestellt, dass der Streckenabschnitt 11 erstellt werden soll (Alternative: Ja), so wird der Streckenabschnitt 11 erstellt, in der Streckendatenbank 8 gespeichert und das Verfahren mit Schritt S4 fortgesetzt. Andernfalls (Alternative: Nein) wird zu Schritt S1 zurückgesprungen.
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In Schritt 54 wird abgefragt, ob in der Kartendatenbank 3 ein Streckenabschnitt 11 gespeichert ist, der dem ermittelten in der Streckendatenbank 8 gespeicherten Streckenabschnitt 11 entspricht. Ist dies nicht der Fall, so wird in Schritt S5 der Streckenabschnitt 11 der Karteninformation in der Kartendatenbank 3 hinzugefügt. Ist der betreffende Streckenabschnitt 11 dort bereits vorhanden, so kann in einem Schritt 56 entweder der ermittelte Streckenabschnitt 11 verworfen oder der in der Kartendatenbank 3 vorhandene entsprechende Streckenabschnitt 11 ersetzt werden.
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Verworfen wird ein Streckenabschnitt 11 nur über die Anwendung der oben beschriebenen zeit- und häufigkeitsbasierten Strategie. Neu eingefahrene Streckenabschnitte werden mit den in der Karte bereits vorhandenen Streckenabschnitten kombiniert, sofern sich diese ähnlich sind (Matching-Prozess auf Basis vom Abstand der betreffenden Streckenabschnitte und deren Winkelunterschied). Die Aktualisierungen in der Karte können sowohl dezentral im Fahrzeug, aber auch zentral in einer externen Einheit erfolgen.
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Insbesondere kann der in der Kartendatenbank 3 gespeicherte Streckenabschnitt 11 ersetzt werden, wenn Abweichungen von dem Streckenverlauf des Streckenabschnitts 11 erkannt wurden. Diese Abweichungen können beispielsweise aufgrund von Baustellen, Umleitungen oder dergleichen aufgetreten sein.
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Weiterhin können dem betreffenden Streckenabschnitt 11 in Schritt S7 Attribute ermittelt und zugeordnet werden, wie beispielsweise eine durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit, die Anzahl und Position von Haltepunkten innerhalb des Streckenabschnitts 11 und dergleichen. Insbesondere kann die für den Streckenabschnitt 11 ermittelte durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit mit einer bereits in den Karteninformationen enthaltenen Durchschnittsgeschwindigkeit für den betreffenden Streckenabschnitt 11 verrechnet werden, so dass das in der Kartendatenbank 3 abgelegte Attribut über die durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit aktualisiert werden kann. Dies kann so erfolgen, dass eine Aktualisierung nur bei einer mehrfach auftretenden Abweichung der durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit innerhalb des betreffenden Streckenabschnitts 11 von der in der Kartendatenbank 3 hinterlegten durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit des betreffenden Streckenabschnitts 11 durchgeführt wird, um eine einmalige Abweichung der Verkehrssituation, der das Fahrzeug ausgesetzt ist, nicht zu einer Attributänderung in der Kartendatenbank 3 führen zu lassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System
- 2
- Zentraleinheit
- 3
- Kartendatenbank
- 4
- Positionserfassungseinrichtung
- 5
- Navigationssystem
- 6
- Fahrerassistenzsystem
- 7
- Fahrverlaufsdatenbank
- 8
- Streckendatenbank
- 10
- Streckennetz
- 11
- Streckenabschnitt
- 12
- Knoten
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10149206 A1 [0008]
- DE 102008053531 A1 [0009]
- DE 102008023970 A1 [0010]
- DE 102010029073 A1 [0011]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://de.wikipedia.org/wiki/Openstreetmap [0007]
