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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Karte in einem Fahrzeug. Karten in Form von digitalen Karten werden in Fahrzeugen für eine Vielzahl von Funktionen verwendet. Beispielsweise werden sie für Navigationszwecke oder auch zum autonomen Fahren eingesetzt.
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Grundsätzlich ist es möglich, eine fertig erstellte kommerzielle Karte zu verwenden. Derartige Karten sind jedoch sehr teuer. Außerdem müssen sie typischerweise regelmäßig aktualisiert werden, was mit entsprechendem Aufwand und ebenfalls mit hohen Kosten verbunden ist. Von Vorteil ist jedoch, dass immer geeignete Kartendaten zur Verfügung stehen, welche bei Bedarf einer Anwendung bereitgestellt werden können.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Bereitstellen einer Karte vorzusehen, welches alternativ hierzu ausgeführt ist.
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Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Karte in einem Fahrzeug, welches folgende Schritte aufweist:
- – Abspeichern einer Initialkarte,
- – Erhalten von Streckeninformationen, und
- – Bereitstellen der Karte basierend auf der Initialkarte und den Streckeninformationen.
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Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, bei der Initialkarte auf eine Karte zurückzugreifen, welche weniger exakt ist als eine gängige kommerzielle Karte. Somit kann insbesondere auf wesentlich günstigere Karten für eine solche Initialkarte zurückgegriffen werden. Die Kosten können damit deutlich verringert werden. Durch die erhaltenen Streckeninformationen kann dabei trotzdem eine hohe Genauigkeit beim Bereitstellen einer Karte erreicht werden, da die Ungenauigkeit der Initialkarte im Vergleich zu einer gängigen exakten kommerziellen Karte mittels der Streckeninformationen zumindest teilweise kompensiert werden kann.
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Es sei verstanden, dass es sich beim Bereitstellen hier insbesondere um einen Vorgang handelt, bei welchem eine Karte oder ein Ausschnitt einer Karte an eine im Fahrzeug implementierte Anwendung oder an ein im Fahrzeug vorhandenes Steuerungsmodul oder eine andere Einheit geliefert werden soll, damit beispielsweise Navigationsaufgaben, Steuerungsaufgaben oder andere Aufgaben ausgeführt werden können. Das Bereitstellen beinhaltet also typischerweise nicht bereits das reine Bevorraten von Daten, welche anzeigend für den Verlauf von Straßen sind. Der Begriff des Bereitstellens einer Karte ist hier generisch zu verstehen, so dass unterschiedliche Daten als Karte bereitgestellt werden können, wie weiter unten näher beschrieben werden wird.
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Es sei verstanden, dass unter dem Bereitstellen einer Karte hier auch insbesondere das Bereitstellen eines Bereichs bzw. Kartenausschnitts bzw. eines Ausschnitts aus einer Karte verstanden werden kann, wobei beispielsweise eine anfordernde Anwendung einen Ausschnitt oder Bereich der Karte vorgeben kann.
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Bevorzugt wird die Initialkarte bei der Herstellung des Fahrzeugs abgespeichert. Damit kann eine erste Initialisierung vorgenommen werden. Es kann jedoch auch eine neue Initialkarte abgespeichert werden oder diese kann aktualisiert werden, beispielsweise wenn neues Kartenmaterial verfügbar ist.
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Das Abspeichern der Initialkarte kann insbesondere in einer dafür vorgesehenen Speichereinrichtung des Fahrzeugs erfolgen.
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Die Streckeninformationen können gemäß einer Ausführung auf Positionsdaten des Fahrzeugs basieren oder Positionsdaten des Fahrzeugs sein oder beinhalten. Derartige Positionsdaten können beispielsweise aus Satellitennavigation oder anderer Navigation wie beispielsweise mittels Mobilfunknetzen oder Kameras erhalten werden. Damit können beispielsweise Wegverläufe abgeglichen und entsprechend angepasst werden.
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Die Streckeninformationen können auch auf Positionsdaten anderer Fahrzeuge basieren oder Positionsdaten anderer Fahrzeuge sein oder beinhalten. Derartige Positionsdaten anderer Fahrzeuge können insbesondere mittels Fahrzeug-zu-X-Kommunikation empfangen werden. Auch andere Arten der Kommunikation, beispielsweise über ein gewöhnliches Mobilfunknetz, sind hierbei jedoch möglich.
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Positionsdaten anderer Fahrzeuge können in gleicher oder ähnlicher Weise wie eigene Positionsdaten des Fahrzeugs verwendet werden.
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Damit wird insbesondere die Basis an möglichen Positionsdaten deutlich erweitert. Es kann grundsätzlich auf alle Positionsdaten zurückgegriffen werden, welche von anderen Fahrzeugen, beispielsweise im Rahmen der jeweils lokal durchgeführten Fahrzeug-zu-X-Kommunikation, erhalten werden.
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Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, dass, solange noch keine Streckeninformationen erhalten wurden, die Karte nur auf der Initialkarte basiert oder nur die Initialkarte beinhaltet. Damit kann insbesondere erreicht werden, dass die Initialkarte verwendet wird, wenn noch keine anderen Informationen vorliegen. Die Initialkarte kann zwar gegebenenfalls ungenau sein, dies ist jedoch immer noch besser als keine Karte zur Verfügung zu haben.
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Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, dass, nachdem Streckeninformationen erhalten wurden, die Karte auf der Initialkarte und den Streckeninformationen basiert. Dabei können also bereits die Streckeninformationen verwendet werden, welche insbesondere zur Verbesserung der typischerweise relativ ungenauen Initialkarte eingesetzt werden können. Mögliche Ausführungen werden nachfolgend erläutert.
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Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, dass, nachdem Streckeninformationen erhalten wurden, die Karte die Initialkarte oder einen Bereich davon unverändert beinhaltet. Dies kann insbesondere bedeuten, dass die Initialkarte einer Anwendung oder einer anderen, eine Karte abfragenden Einheit in einem Fahrzeug zur Verfügung gestellt wird, obwohl bereits Streckeninformationen vorhanden sind und somit auch weitere Informationen zur Verfügung gestellt werden können. Die Initialkarte kann parallel hierzu nochmals bereitgestellt werden, insbesondere um der Anwendung zu ermöglichen, selbst zu entscheiden, auf welcher Karte bzw. auf welchen Informationen basierend Berechnungen durchgeführt werden sollen.
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Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, dass, nachdem Streckeninformationen erhalten wurden, die Karte die Streckeninformationen oder eine basierend auf den Streckeninformationen erstellte Karte oder einen Bereich davon beinhaltet.
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Durch das Bereitstellen von Streckeninformationen kann eine Anwendung oder eine andere abfragende Einheit in einem Fahrzeug die Streckeninformationen selbst verwerten bzw. entscheiden, ob sie die Initialkarte oder die Streckeninformationen verwerten will und in welcher Weise. Mittels einer basierend auf den Streckeninformationen erstellten Karte kann das Fahrzeug damit beginnen, basierend auf den Streckeninformationen, welche insbesondere Positionsdaten des eigenen Fahrzeugs und/oder Positionsdaten anderer Fahrzeuge wie oben beschrieben beinhalten können, eine eigene Karte aufzubauen, welche insbesondere genauer sein kann als die Initialkarte. Außerdem können unter Umständen Bereiche von der selbst basierend auf den Streckeninformationen erstellten Karte abgedeckt werden, welche von der Initialkarte nicht abgedeckt werden.
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Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, dass, nachdem Streckeninformationen erhalten wurden, die Initialkarte basierend auf den Streckeninformationen aktualisiert wird, so dass eine aktualisierte Karte erzeugt wird. Die aktualisierte Karte ist somit die aktualisierte Version der Initialkarte. Dabei können beispielsweise Verläufe von Straßen oder anderen Fahrstrecken angepasst oder aktualisiert oder auch verfeinert werden. Die aktualisierte Karte kann statt der Initialkarte gespeichert werden oder sie kann auch zusätzlich zur Initialkarte gespeichert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist die aktualisierte Karte in Bereiche unterteilt, welchen jeweils ein Vertrauensmaß zugeordnet ist, welches bei einer jeweiligen Aktualisierung erhöht wird. Dadurch kann das Vertrauensmaß herangezogen werden, um einzuschätzen, wie vertrauenswürdig ein jeweiliger Bereich in der aktualisierten Karte ist. Wurde er bereits vielfach aktualisiert, beispielsweise weil das Fahrzeug die entsprechende Strecke schon öfter gefahren ist oder entsprechende Daten von anderen Fahrzeugen erhalten hat, welche die Strecke gefahren sind, so kann ein hohes Vertrauensmaß anzeigen, dass die Karte in diesem Bereich sehr vertrauenswürdig ist.
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Gemäß einer Ausführung beinhaltet die Karte die aktualisierte Karte, wenn und soweit eine aktualisierte Karte verfügbar ist. Dabei kann beispielsweise die Karte nur die aktualisierte Karte beinhalten oder sie kann die aktualisierte Karte zusätzlich zu anderen Bestandteilen wie beispielsweise der Initialkarte beinhalten. In letzterem Fall kann eine abfragende Einheit bzw. eine Anwendung selbst entscheiden, welchen Bestandteil der Karte, also beispielsweise die Initialkarte oder die aktualisierte Karte, sie verwenden will. Auch ein entsprechendes Vertrauensmaß kann dabei beispielsweise mit übermittelt werden.
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Gemäß einer Ausführung ist die Initialkarte als unbestätigt markiert oder weist ein niedrigstes Vertrauensmaß auf. Dies kann dazu verwendet werden, um anzuzeigen, dass es sich bei der Initialkarte um eine wenig vertrauenswürdige, noch nicht selbst überprüfte Karte handelt. Anwendungen können darauf entsprechend reagieren.
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Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, dass, wenn für einen Bereich bereits eine aktualisierte Karte erstellt wurde, die Karte diesen Bereich der Initialkarte nicht beinhaltet. Dadurch kann auf das Bereitstellen der Initialkarte verzichtet werden, wenn bereits aktualisierte Informationen für einen bestimmten Bereich vorliegen.
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Die Initialkarte kann gemäß einer vorteilhaften Ausführung eine frei verfügbare Karte sein. Dabei kann es sich insbesondere um eine OpenStreetMap(OSM)-Karte handeln.
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OpenStreetMap (OSM) ist ein Projekt, das über freiwillige Helfer digitale Kartendaten erstellt und online frei zur Verfügung stellt.
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Ein sogenannter Road-Graph ist Stand der Technik und wurde schon mehrfach in Forschungsprojekten und Feldtests für Fahrzeug-zu-X-Kommunikation verwendet. Zudem sind selbstlernende Karten zumindest Stand der Forschung.
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Ein Road-Graph oder eine selbstlernende Karte kann grundsätzlich auf zwei Arten erstellt werden, welche auch kombiniert werden können:
- – Verwendung der eigenen Fahrtrajektorie,
- – Verwendung von Informationen aus empfangenen Fahrzeug-zu-X-Nachrichten.
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Typischerweise wird dabei mit Road-Graph ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Karte der Umgebung temporär aus den empfangenen Fahrzeug-zu-X-Nachrichten erstellt wird. Unter einer selbstlernenden Karte wird dahingegen typischerweise ein Verfahren verstanden, das eine dauerhaft gespeicherte Karte auf Basis der fahrzeugeigenen Bewegung erstellt und diese eventuell noch um Daten von anderen Fahrzeugen erweitert. Diese Vorgehensweisen können auch bei einem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend angewandt werden.
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In Alleinstellung haben diese beiden Verfahren jedoch den Nachteil, dass sie nur dann funktionieren, wenn das Fahrzeug die Strecke entweder selbst fährt bzw. oft genug selbst fährt, oder genug andere Fahrzeuge in der Umgebung sind. Straßen, welche das Fahrzeug nicht selbst befahren hat oder auf denen sich keine anderen Fahrzeuge befinden, erscheinen daher nicht in der Karte.
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Als Basis für einen Road-Graph und/oder eine selbstlernende Karte können beispielsweise Daten einer Initialkarte, insbesondere einer OpenStreetMap-Karte, verwendet werden. Eine OpenStreetMap-Karte ist kostenlos verfügbar, auch wenn sie nicht die gleiche garantierte Qualität wie käuflich erwerbbare Kartendaten hat. Vor allem die regionale Abdeckung kann nicht garantiert werden. Zudem sind in verfügbaren OSM-Daten deutlich weniger Attribute enthalten als in kommerziellen digitalen Kartendaten. Die für Fahrzeug-zu-X-Kommunikation und einige andere Anwendungen relevante 2D-Topologie ist jedoch typischerweise vorhanden.
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Auch wenn die OSM-Daten falsch sein sollten oder sogar gar keine Daten vorliegen sollten, so ist diese Situation immer noch besser als die Ausgangslage ganz ohne Daten. Um jedoch zu signalisieren, dass die OSM-Daten unbekannter Qualität sind, können diese entsprechend mit einem sehr niedrigen Zuverlässigkeitswert oder sogar mit einem speziellen Flag versehen werden, welches anzeigt, dass sie unbestätigt sind. Anwendungen, welche den Road-Graph oder die selbstlernende Karte verwenden, können so erkennen, dass die entsprechenden Daten ohne Qualitätsgarantie sind und entsprechend mit den Daten umgehen.
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Wird ein bisher unbestätigter Bereich zum ersten Mal erreicht bzw. werden zum ersten Mal Daten für solch einen Bereich empfangen, gibt es mehrere Methoden, wie damit umgegangen werden kann:
- – Die neuen Daten ersetzen sofort die OSM-Daten.
- – Parallel zu den OSM-Daten wird der Road-Graph bzw. die selbstlernende Karte auf Basis der neuen Daten erstellt und später auch verbessert. Bei diesem Vorgehen bietet es sich an, Funktionen im Folgenden beide Karteninformationen zur Verfügung zu stellen. Die Bewertung wird daher der Anwendung übertragen.
- – Die OSM-Daten werden wie Road-Graph bzw. selbstgelernte Karten aus der Vergangenheit verwendet, d.h. mit den neuen Informationen wird das ganz normale Optimierungsverfahren der entsprechenden Implementierung durchgeführt, welches auch ohne OSM-Daten durchgeführt werden würde.
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Um die Größe der OSM-Daten möglichst klein zu halten, bietet es sich an, nicht die komplette OSM-Datenbasis zu verwenden, sondern explizit nur die Daten oder Attribute, welche auch ein Road-Graph bzw. eine selbstgelernte Karte zur Verfügung stellen würde. Das können beispielsweise auch nur markante Punkte sein.
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Durch die hierin beschriebene Ausführung mit einer Initialisierung mit einer Initialkarte bzw. mit OSM-Daten wird die Verfügbarkeit von Road-Graph bzw. selbstlernender Karte deutlich erhöht, ohne gleich die Kosten von qualitätsgesicherten Kartendaten zu erzeugen.
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Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann dem nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel entnehmen. Dabei zeigt:
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1: eine Anordnung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt ein Fahrzeug 10, welches auf einer Straße 20 fährt. Sowohl das Fahrzeug 10 wie auch die Straße 20 sind dabei lediglich schematisch dargestellt. In dem Fahrzeug 10 befindet sich eine Karte, welche durch eine OpenStreetMap-Karte initialisiert wurde. Dabei handelt es sich um frei verfügbare Daten, welche in einem Fahrzeug als Erstausstattung verwendet werden können.
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Fährt das Fahrzeug 10 die Straße 20 entlang, so kann es seine Position über nicht weiter dargestellte Ortungsmittel, insbesondere ein Satellitennavigationsgerät, feststellen und somit den genauen Verlauf der Straße 20 erkennen.
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Durch derartige Informationen wird dann eine aktualisierte Karte erstellt, welche zusätzlich zu der Initialkarte, die auf OSM-Daten basiert, im Fahrzeug 10 gespeichert wird.
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Frägt dann eine Anwendung, beispielsweise eine Fahrzeug-zu-X-Anwendung, eine Karte für einen bestimmten Bereich an, so erhält diese Anwendung sowohl die Initialkarte wie auch die aktualisierte Karte. Bei jedem Entlangfahren des Fahrzeugs 10 auf der Straße 20 wird ein Vertrauensmaß der aktualisierten Karte erhöht, und auch dieses Vertrauensmaß wird der entsprechenden Anwendung mit übergeben. Die Anwendung kann dann selbst entscheiden, ob sie der Initialkarte oder der aktualisierten Karte vertraut.
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Auf das Vorsehen von teuren kommerziellen Karten kann auf diese Weise vorteilhaft verzichtet werden.
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Allgemein sei darauf hingewiesen, dass unter Fahrzeug-zu-X-Kommunikation insbesondere eine direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen und/oder zwischen Fahrzeugen und Infrastruktureinrichtungen verstanden wird. Beispielsweise kann es sich also um Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder um Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation handeln. Sofern im Rahmen dieser Anmeldung auf eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen Bezug genommen wird, so kann diese grundsätzlich beispielsweise im Rahmen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfolgen, welche typischerweise ohne Vermittlung durch ein Mobilfunknetz oder eine ähnliche externe Infrastruktur erfolgt und welche deshalb von anderen Lösungen, welche beispielsweise auf ein Mobilfunknetz aufbauen, abzugrenzen ist. Beispielsweise kann eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikation unter Verwendung der Standards IEEE 802.11p oder IEEE 1609.4 erfolgen. Eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikation kann auch als C2X-Kommunikation bezeichnet werden. Die Teilbereiche können als C2C (Car-to-Car) oder C2I (Car-to-Infrastructure) bezeichnet werden. Die Erfindung schließt jedoch Fahrzeug-zu-X-Kommunikation mit Vermittlung beispielsweise über ein Mobilfunknetz explizit nicht aus.
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Erwähnte Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Sie können jedoch auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer seiner Ausführungen, beispielsweise mit einer bestimmten Zusammenstellung von Schritten, in der Weise ausgeführt werden, dass keine weiteren Schritte ausgeführt werden. Es können jedoch grundsätzlich auch weitere Schritte ausgeführt werden, auch solche welche nicht erwähnt sind.
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Die zur Anmeldung gehörigen Ansprüche stellen keinen Verzicht auf die Erzielung weitergehenden Schutzes dar.
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Sofern sich im Laufe des Verfahrens herausstellt, dass ein Merkmal oder eine Gruppe von Merkmalen nicht zwingend nötig ist, so wird anmelderseitig bereits jetzt eine Formulierung zumindest eines unabhängigen Anspruchs angestrebt, welcher das Merkmal oder die Gruppe von Merkmalen nicht mehr aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs oder um eine durch weitere Merkmale eingeschränkte Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs handeln. Derartige neu zu formulierende Ansprüche oder Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.
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Es sei ferner darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merkmale und Varianten der Erfindung, welche in den verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kombinierbar sind. Einzelne oder mehrere Merkmale sind beliebig gegeneinander austauschbar. Hieraus entstehende Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.
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Rückbezüge in abhängigen Ansprüchen sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Diese Merkmale können auch beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden.
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Merkmale, die lediglich in der Beschreibung offenbart sind oder Merkmale, welche in der Beschreibung oder in einem Anspruch nur in Verbindung mit anderen Merkmalen offenbart sind, können grundsätzlich von eigenständiger erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Sie können deshalb auch einzeln zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Ansprüche aufgenommen werden.
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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 Nicht-Patentliteratur
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- IEEE 802.11p [0043]
- IEEE 1609.4 [0043]
