DE102015203929A1

DE102015203929A1 - Aktualisierung von Kartendaten einer Navigationsvorrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102015203929A1
Application number: DE102015203929.3A
Authority: DE
Inventors: Dimitri Schechter
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2016-09-08

Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zum Aktualisieren von Kartendaten in einem Fahrzeug, wobei die Kartendaten in Kartenkacheln unterteilt sind, wobei das Fahrzeug einen Kartendatenspeicher aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Ein Aktualisierungsunterverfahren, umfassend: Bestimmen der Position des Fahrzeugs zu einem ersten Zeitpunkt, Bestimmen einer Aktualisierungsgrenze abhängig von der Position des Fahrzeugs, Anfragen bei einem Server, ob gespeicherte Kartenkacheln innerhalb der Aktualisierungsgrenze aktuell sind, Falls aktuellere Kartenkacheln vorliegen: Aktualisieren der Kartenkacheln, Bestimmen einer Auslösegrenze abhängig von der Position des Fahrzeugs; Bestimmen der Position des Fahrzeugs; Ausführen des Aktualisierungsunterverfahrens; Wenn die Position des Fahrzeugs die Auslösegrenze überschreitet: Ausführen des Aktualisierungsunterverfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aktualisieren von Kartendaten in einem Fahrzeug sowie eine entsprechende Navigationsvorrichtung.
Navigationsvorrichtungen sind heutzutage in Fahrzeugen als fest verbaute oder nachgerüstete Lösungen häufig im Einsatz. Mittels Satellitennavigation wie GPS, Galileo oder GLONASS kann die Position von Fahrzeugen bestimmt werden und diese dann zu vorhergehend eingegebenen Zielpositionen über eine Route geführt werden. Grundlage der Routenführung ist dabei eine digitale Landkarte, die als Kartendaten in der Navigationsvorrichtung vorliegt (sogenannte offline-Karte). Navigationsvorrichtungen mit reinen Online-Kartendatenanwendungen unterliegen der Abhängigkeit einer konstanten und ausreichend breitbandigen Datenverbindung, die nicht immer zuverlässig gegeben ist oder aufgrund kommerzieller Einschränkungen nicht zur allgemeinen Aktualisierung der Kartendaten (umfassend größere Datenmengen) verwendet werden kann.
Die gespeicherten Kartendaten von (offline) Navigationsvorrichtungen werden in manchen Systemen durch Zusatzdaten, wie Parkplätze, Kraftstoffpreise oder Verkehrsinformationen ergänzt, die über eine mobile Datenverbindung von der Navigationsvorrichtung empfangen werden.
Aus diesem Grund werden Kartendaten häufig mittels eines physischen Datenträgers wie eines USB Sticks in unregelmäßigen Zeitabständen aktualisiert. Gleichzeitig ist diese Art der Aktualisierung arbeitsaufwendig und damit kostspielig.
Die Druckschrift US 2012/0078514 A1 offenbart das Aktualisieren von Kartendaten abhängig von einer gewählten Route. Allerdings werden keine genaueren Verfahren offenbart, wie Kartendaten möglichst effizient ausgewählt werden könnten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde offline-Kartendaten einer Navigationsvorrichtung mit möglichst geringen Datenmengen zu aktualisieren.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen gelöst.
In einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Aktualisieren von Kartendaten in einem Fahrzeug, wobei die Kartendaten in Kartenkacheln unterteilt sind, wobei das Fahrzeug einen Kartendatenspeicher aufweist: Ein Aktualisierungsunterverfahren, umfassend: Bestimmen der Position des Fahrzeugs zu einem ersten Zeitpunkt, Bestimmen einer Aktualisierungsgrenze abhängig von der Position des Fahrzeugs, Anfragen bei einem Server, ob gespeicherte Kartenkacheln innerhalb der Aktualisierungsgrenze aktuell sind, Falls aktuellere Kartenkacheln vorliegen: Aktualisieren der Kartenkacheln, Bestimmen einer Auslösegrenze abhängig von der Position des Fahrzeugs; Bestimmen der Position des Fahrzeugs; Ausführen des Aktualisierungsunterverfahrens; Wenn die Position des Fahrzeugs die Auslösegrenze überschreitet: Ausführen des Aktualisierungsunterverfahrens. Die Aktualisierungsgrenze oder Auslösegrenze kann durch einen Kreis mit vorbestimmtem Radius (bspw. 5 km, 10 km oder 15 km) gebildet werden, dessen Mittelpunkt die Fahrzeugposition bildet. Ebenso kann die Aktualisierungsgrenze oder die Auslösegrenze den Verlauf von Straßen mit einbeziehen, oder durch Orte bzw. das Gebiet vorgegeben werden, die bzw. das innerhalb einer vorbestimmten Zeit oder mit einer im Fahrzeug vorhandenen Energiemenge erreicht werden können. Die Aktualisierung geschieht vorzugsweise über eine drahtlose Datenverbindung, wie Wi-Fi oder Mobilfunk. Es kann vorgesehen sein, dass auch Kartenkacheln aktualisiert werden, die nur teilweise innerhalb der Aktualisierungsgrenze liegen.
Hierin wird also vorgeschlagen, in einer Navigationsvorrichtung nicht die vollständigen Kartendaten oder Kartendaten eines Landes zu aktualisieren, sondern lediglich die Kartendaten, die Kacheln beschreiben, die um die Fahrzeugposition herum liegen. Gleichzeitig wird ein Mechanismus vorgesehen, mittels dem neue Kartenkacheln rechtzeitig aktualisiert werden, nämlich dann, wenn eine Auslösegrenze von der Fahrzeugposition überschritten wird. Die Auslösegrenze liegt typischerweise im Gebiet, das die Aktualisierungsgrenze umschließt. Auf diese Weise werden somit Kartendaten rechtzeitig nachgeladen, wenn sich die Fahrzeugposition dem Rand des Bereiches der aktualisierten Kartendaten nähert, aber auch nur dann. Durch dieses Verfahren kann die Aktualisierungsgrenze enger gezogen werden, als beispielsweise im Stand der Technik. Es werden insgesamt geringere Datenmenge übertragen.
Typischerweise umfasst das Anfragen, ob gespeicherten Kartenkacheln aktuell sind: Senden der Versionsnummer der Kartenkacheln. Der Server unterhält typischerweise aktuelle Kartendaten der gesamten digitalen Landkarte mit Kacheln in demselben Format wie die Kartendaten in der Navigationsvorrichtung. Jede Kachel erhält eine Versionsnummer, so dass sich die Aktualität der Kartenkacheln leicht vergleichen lässt. Durch das Übertragen nur von Kartenkacheln, die in der Navigationsvorrichtung nicht mehr aktuell sind, wird weiterhin die zu übertragende Datenmenge reduziert.
In einer bevorzugten Implementierung umfasst Verfahren ferner: Bestimmen einer Route von einer Start- zu einer Zielposition mithilfe der gespeicherten Kartendaten; Wobei die Aktualisierungsgrenze auch abhängig von der Route bestimmt wird. Typischerweise wird die Aktualisierungsgrenze derart bestimmt, dass die Aktualisierungsgrenze teilweise einen Korridor um die Route bildet. Anders herum ausgedrückt: Es wird ein Korridor um die Route herum bestimmt, der dann zu einem Teil der Aktualisierungsgrenze wird. Kartenkacheln innerhalb des Korridors werden aktualisiert (sofern erforderlich). Die Aktualisierungsgrenze kann sich dabei aus der Vereinigung der Gebiete innerhalb einer gedachten allein mittels der Fahrzeugposition bestimmten Aktualisierungsgrenze und einer gedachten allein anhand des Korridors bestimmten Aktualisierungsgrenze ergeben. Auf diese Weise wird auch beim Verfolgen einer Route und einer längeren Fahrt sichergestellt, dass stets aktuelle Kartendaten vorhanden sind. Die Aktualisierungsgrenze orientiert sich also an der Position des Fahrzeugs und der zukünftigen Route, wobei die Aktualisierungsgrenze für die aktuelle Position des Fahrzeugs und die Route einmal zu Beginn der Fahrt entlang der Route bestimmt werden kann und danach nur in Ausnahmefällen (beispielsweise Verlassen des Korridors) weiter aktualisiert werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Aktualisierungsgrenze auch abhängig von der Zielposition bestimmt, insbesondere umfasst die Aktualisierungsgrenze ein Gebiet um die Zielposition herum. So kann vorgesehen sein, dass die Aktualisierungsgrenze um die Zielposition herum auf die gleiche Art bestimmt wird, wie die Aktualisierungsgrenze um die aktuelle Position des Fahrzeugs. Dazu kann ein Kreis oder entfernungsabhängige oder zeitabhängige Bestimmung vorgesehen sein. Die Aktualisierungsgrenze kann sich dabei aus der Vereinigung der Gebiete innerhalb einer gedachten allein mittels der Fahrzeugposition bestimmten Aktualisierungsgrenze, einer gedachten allein anhand des Korridors bestimmten Aktualisierungsgrenze und einer gedachten allein mittels der Zielposition bestimmten Aktualisierungsgrenze ergeben.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die maximale Datengröße der Kartendaten in der Navigationsvorrichtung fest vorgegeben ist. Die übertragenen Kartendaten werden dauerhaft gespeichert. Wenn durch die Übertragung neuer Kartendaten die maximale Datengröße überschritten würde, werden veraltete oder nicht benötigte Kartendaten gelöscht.
Ferner kann vorgesehen sein, dass bei der Aktualisierung nur die Änderungen in einer Kartenkachel übertragen werden, die zwischen der gespeicherten und der im Server vorhandenen neueren Version bestehen. Dies ermöglicht eine weitere Verringerung der Datenübertragung. Es kann vorgesehen sein, alle zu aktualisierenden Daten in ein Datenpaket zu packen, das gemeinsam übertragen wird. Die Kartendaten werden zur Übertragung an das Fahrzeug vom Server aufbereitet, und zwar in das Format, das sie auch bei der Speicherung in der Navigationsvorrichtung aufweisen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Navigationsvorrichtung für Fahrzeuge, umfassend elektronische Rechenmittel (Mikrocontroller, CPU, ASIC, RISC), Positionierungsmittel und Speicher für Kartendaten, wobei die Navigationsvorrichtung zur Ausführung eines der oben vorgestellten Verfahren Verfahrens (softwaremäßig) eingerichtet ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt schematisch einen Backend-Server und ein Navigationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel.
3 und 4 zeigen schematisch die Bestimmung der zu aktualisierenden Kartenkacheln gemäß einem Ausführungsbeispiel.
5 zeigt die Bestimmung von zu aktualisierenden Kartenkacheln für Routen gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf sich entsprechende Elemente über die Figuren hinweg.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
1 zeigt schematisch einen Backend-Server und ein Navigationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Navigationssystem 1 umfasst Positionierungsmittel, eine Anzeige, elektronische Rechenmittel, Mittel zur drahtlosen Datenübertragung und Eingabemittel (alle nicht dargestellt), sowie eine Datenbank 3 mit Kartendaten. Die Kartendaten umfassen typischerweise ein größeres zusammenhängendes Gebiet wie Europa oder Nordamerika und sind in Kartenkacheln gegliedert.
Ein Backend-Server oder Serversystem 2 umfasst eine Rohdaten-Datenbank 7, in der Rohdaten zu Topographie und beispielsweise Verkehrsdaten abgelegt sind. Mittels eines Kartenerzeugers 6 werden diese Rohdaten in eine Kartendatenbank 5 umgewandelt, die dynamisch aktualisiert wird, also beispielsweise in regelmäßigen Zeitabständen. Diese Kartendatenbank weist dasselbe Format auf, wie die im Navigationssystem 1 gespeicherten Kartendaten. Ebenfalls vom Server 2 umfasst ist ein Aktualisierungsdienst 4, der Anfragen des Navigationssystems 1 zur Aktualisierung der Kartendaten beantwortet.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm der Kommunikation zwischen Navigationssystem, Aktualisierungsdienst und Kartendatenbank gemäß einem Ausführungsbeispiel. Nach Bestimmung der zu aktualisierenden Kartenkacheln (Aktualisierungsunterverfahren) sendet das Navigationssystem in einem ersten Schritt eine Aktualisierungsanfrage an den Aktualisierungsdienst. Die Aktualisierungsanfrage umfasst eine Liste mit Kartenkacheln und deren Versionen, die sich innerhalb der zuvor gemäß dem Aktualisierungsunterverfahren bestimmten Aktualisierungsgrenze befinden. Der Aktualisierungsdienst leitet eine Anfrage an die Kartendatenbank weiter, dass die zu aktualisierenden Kartenkacheln und die Änderungen der Kartenkacheln zu bestimmen sind. Die Kartendatenbank identifiziert die zu aktualisierenden Kartenkacheln und die Änderungen in den Kartenkacheln und sendet diese Daten an den Aktualisierungsdienst. Dieser wiederum ordnet die Änderungen in einem Aktualisierungspaket an und sendet dem Navigationssystem eine Beschreibung der Aktualisierung. Sofern das Navigationssystem nach einer internen Prüfung zur Aufnahme des Pakets bereit ist, sendet das Navigationssystem eine Anforderung des Aktualisierungspakets an den Dienst. In Antwort darauf sendet der Aktualisierungsdienst das Paket. Dieses Paket wird von dem Navigationssystem verarbeitet und in die Kartendatenbank des Navigationssystems importiert. Die Änderungen der Kartenkacheln werden nachgeführt und die Versionsnummern ergänzt. Nach erfolgreicher Aktualisierung sendet das Navigationssystem eine Bestätigung.
3 und 4 zeigen schematisch die Bestimmung der zu aktualisierenden Kartenkacheln gemäß einem Ausführungsbeispiel. In 1 wird schematisch das Aktualisierungsunterverfahren gezeigt. In einem ersten Schritt wird die Aktualisierungsgrenze 8 festgelegt, die im vorliegenden Beispiel ein Kreis mit Radius 200 km und dem Mittelpunkt auf der aktuellen Fahrzeugposition 11 ist. Alle Kartenkacheln 10, die innerhalb des Kreises liegen oder von diesem berührt werden, werden als Kartenkacheln bestimmt, deren Aktualisierung zu prüfen ist. In 3 sind dies alle eingezeichneten Kartenkacheln. Sofern die Kartenkacheln zu aktualisieren sind, wird die Aktualisierung durchgeführt. Ebenfalls wird eine Auslösegrenze 9 bestimmt, die ein Kreis mit Radius 170 km um die Fahrzeugposition ist.
In 4 wird schematisch die Situation gezeigt, dass die Fahrzeugposition 11 die Auslösegrenze 9 berührt. Sobald dies geschieht wird ein neues Aktualisierungsunterverfahren ausgeführt, d.h. es wird eine neue Aktualisierungsgrenze 8 bestimmt, die betroffenen Kartenkacheln aktualisiert und eine neue Auslösegrenze 9 bestimmt. Die bisher aktualisierten Kartenkacheln bleiben weiterhin gespeichert.
5 zeigt die Bestimmung von zu aktualisierenden Kartenkacheln für Routen gemäß einem Ausführungsbeispiel. An der aktuellen Fahrzeugposition 11 wird das Aktualisierungsunterverfahren durchgeführt und so die dort zu aktualisierenden Kacheln und eine vorläufige Aktualisierungsgrenze 8v und Auslösegrenze 9v bestimmt.
Für das Fahrzeug wurde eine Route 14 bestimmt. Um diese Route herum werden Korridorgrenzen 12a und 12b bestimmt. Ebenfalls wird eine Aktualisierungsgrenze 13v an der Zielposition bestimmt, die ein Kreis um die Zielposition ist. Die vollständige Aktualisierungsgrenze ergibt sich aus dem Umriss der vorläufigen Aktualisierungsgrenzen und er Korridorgrenzen. Kartenkacheln, die innerhalb der Aktualisierungsgrenze liegen, werden auf Aktualisierungen hin überprüft. Im Beispiel der 5 sind das alle eingezeichneten Kacheln.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2012/0078514 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Aktualisieren von Kartendaten in einem Fahrzeug, wobei die Kartendaten in Kartenkacheln unterteilt sind, wobei das Fahrzeug einen Kartendatenspeicher aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Ein Aktualisierungsunterverfahren, umfassend: – Bestimmen der Position des Fahrzeugs zu einem ersten Zeitpunkt; – Bestimmen einer Aktualisierungsgrenze abhängig von der Position des Fahrzeugs; – Anfragen bei einem Server, ob gespeicherte Kartenkacheln innerhalb der Aktualisierungsgrenze aktuell sind; – Falls aktuellere Kartenkacheln vorliegen: Aktualisieren der Kartenkacheln; – Bestimmen einer Auslösegrenze abhängig von der Position des Fahrzeugs; Bestimmen der Position des Fahrzeugs; Ausführen des Aktualisierungsunterverfahrens; Wenn die Position des Fahrzeugs die Auslösegrenze überschreitet: Ausführen des Aktualisierungsunterverfahrens.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Auslösegrenze innerhalb des von der Aktualisierungsgrenze umschlossenen Gebietes liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anfragen, ob gespeicherten Kartenkacheln aktuell sind, umfasst: Senden der Versionsnummer der Kartenkacheln.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Bestimmen einer Route von einer Start- zu einer Zielposition mithilfe der gespeicherten Kartendaten; Wobei die Aktualisierungsgrenze auch abhängig von der Route bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Abhängigkeit von der Route umfasst, dass die Aktualisierungsgrenze teilweise einen Korridor um die Route bildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Aktualisierungsgrenze auch abhängig von der Zielposition bestimmt wird;
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Abhängigkeit von der Zielposition umfasst, dass die Aktualisierungsgrenze ein Gebiet um die Zielposition herum umfasst.
Navigationsvorrichtung für Fahrzeuge, umfassend elektronische Rechenmittel, Positionierungsmittel und Speicher für Kartendaten, wobei die Navigationsvorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.