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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von hochgenauen Umgebungsinformationen für digitale Karten, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
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Aus der
DE 10 2014 015 073 A1 ist ein Verfahren zur Aktualisierung und Erweiterung eines Kartendatensatzes einer begrenzten Umgebung bekannt. Als begrenzte Umgebung werden hierbei insbesondere Parkhäuser genannt. Die Erweiterung der Kartendatensätzen erfolgt durch eine Vielzahl an Fahrzeugen, die mit einer umfangreichen Sensorik ausgestattet sind. Zur Umgebungserfassung kommen insbesondere Kameras, Ultraschall-, Lidar-, und Radarsensoren zum Einsatz. Diese erfassen die begrenzte Umgebung im Hinblick auf Objektkonturen, Gebäudemerkmale, Belegungszuständen von Parkplätzen und eine Verkehrsbeschilderung. Die Umgebungserfassung erfolgt dabei zum Zweck, Kartendatensätze aufzubereiten, damit eine autonome Fahrzeugführung in solch einer begrenzten Umgebung durchgeführt werden kann. Ferner wird beschrieben, wie eine Übertragung der erfassten Sensordaten sowie eine Übertragung der aktualisierten Datensätze auf die Fahrzeuge übermittelt wird. Dies erfolgt mittels einer bidirektionalen Funkverbindung zu dem Backendserver umgesetzt, wobei die Daten mittels WLAN oder Car2X-Kommunikation übertragen werden.
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Nachteilig am genannten Verfahren ist, dass im Zuge der detaillierten Umgebungsauffassung mit der umfangreichen Sensorik, sehr große Datenmengen erzeugt werden, die ein schnelles Übertragungsverfahren benötigen, um von und zu dem Backendserver in angemessener Zeit übermittelbar sind. Eine Übertragung mittels Funk stellt dabei eine aufwändige Übermittlungsmethode dar und blockiert zusätzlich die Datenwege für andere wichtige Datenverbindungen, wie beispielsweise von Verkehrsinformationen.
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Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren anzugeben, dass hochgenaue Umgebungsinformationen für digitale Karten, unter der von Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art, ermittelt und zuverlässig an ein externes Speichermedium überträgt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen in Anspruch 1, und hierbei insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erfassen von hochgenauen Umgebungsinformationen für digitale Karten sieht vor, dass ausgehend von einem externen Backendserver eine Anfrage an eine mit diesem verbundene Fahrzeugflotte gesandt wird, um eine fahrzeuginterne Sensorik zu aktivieren. Damit sollen mögliche Strecken- und Verkehrsdaten erfasst werden und über eine Kommunikationseinheit an den externen Backendserver übertragen werden. Dieser kann dann - im Zuge eines Kartenaktualisierungsvorganges - die Kartendatensätze nach einem internen Algorithmus aktualisieren, wobei beispielsweise nur bestimmte Parameter aktualisiert werden. Als Parameter sind beispielsweise ein erhöhter Detailierungsgrad von Strecken oder eine genaue Positionierung von Verkehrsschildern vorstellbar. Im Zuge von Streckenerweiterungen oder -ausbauten könnten mit diesem Verfahren noch fehlende Abschnitte erfasst werden. Insbesondere um den Detailierungsgrad von bereits erfassten oder neu erfassten Merkmalen zu erhöhen, bietet sich eine mehrmalige Streckenerfassung durch Fahrzeuge der Fahrzeugflotte an.
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Die Anfrage an die mit dem externen Backendserver verbundene Fahrzeugflotte erfolgt dabei drahtlos, mittels einer Funkverbindung. Erfindungsgemäß erfolgt die Übertragung der erfassten Streckendaten - die von wenigstens einem Fahrzeug der Fahrzeugflotte erfasst wurden - aus der fahrzeuginternen Kommunikationseinheit zeitversetzt mittels einer Datenleitung in einem Ladekabel an den Backendserver.
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Die zeitversetzte Datenübertragung sieht vor, dass die Kommunikationseinheit nicht unmittelbar nach Erfassung der Streckendaten an den Backendserver übermittelt werden, sondern Situationsabhängig. Hierfür werden die Streckendaten auf einem lokalen Speichermedium, also auf ein Speichermedium in dem Fahrzeug, zwischengespeichert. Eine Datenübertragung an den Backendserver wird somit erst ausgeführt, wenn im Zuge eines Ladevorgangs ein Batterieladekabel in die Ladebuchse des Fahrzeuges gesteckt wird. Durch die gleichzeitige Datenübertragung während des Ladevorgangs kann der Datenaustausch zeitsparend umgesetzt werden. Die Zeiteinsparung erfolgt dabei durch Verwendung einer schnellen Datenübertragung mittels eines Datenkabels, welches weit höhere Datenübertragungsraten erreichen kann als beispielsweise drahtlose Datenübertragungsverbindungen.
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Durch die anwendungsorientierte Steuerung und Verwendung der Sensorik in den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte, kann der Einsatz relativ teurer Mapping-Fahrzeuge reduziert werden. Diese Mapping-Fahrzeuge sind herkömmlich notwendig, um Gebiete kartografisch und verkehrstechnisch zu erfassen und zusätzliche Parameter zu ermitteln. Zudem kann bedarfsabhängig und kostensparend eine Datenpflege von einem Streckenbestand nach Streckenänderungen, insbesondere nach Baustellen oder neuen Gebietserfassungen, umgesetzt werden. Eine Erhöhung der Datenqualität kann durch eine höhere Anzahl an Messungen durch weitere Fahrzeuge der Fahrzeugflotte erreicht werden.
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Ein weiterer Anwendungsfall kann vorsehen, die Sensorik der Fahrzeugflotte einzusetzen, wenn zusätzliche Informationen einer bereits bekannten Strecke erhoben werden sollen. Diese umfassen beispielsweise zusätzliche Informationen zu einer Streckenbeschilderung, Kurvenradien, Verkehrsbehinderungen, Baustellen sowie einer detaillierteren Auflösung der Streckengeometrie.
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Ebenfalls ist in diesem Zusammenhang vorstellbar, dass die Anfrage zur Erfassung der hochgenauen Streckeninformationen und der damit verbunden Aktivierung der fahrzeuginternen Sensorik, nicht von dem Backendserver ausgeht. Beispielweise wenn eine Abweichung der Fahrzeugposition von der Karte erkannt wird. In diesem Fall würde ein Streckenabgleich der auf dieser Strecke tatsächlich vorhandenen Streckeninformationen mit den Informationen der Kartendatensätze abgeglichen. Erkennt beispielsweise die Kommunikationseinheit des Fahrzeuges eine Abweichung der vorgegebenen Streckeninformationen, könnte die Sensorik zur Erfassung der Streckeninformationen fahrzeugintern aktiviert werden, also ohne eine externe Aufforderung dazu. Dies hätte den Vorteil, dass die Streckeninformationen noch schneller aktualisiert werden können, ohne eine dazwischengeschaltete Aufforderung des externen Backendservers.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Ladekabel ein Ladekabel für eine elektrische Batterie insbesondere Traktionsbatterie, des Fahrzeuges verwendet. Die Traktionsbatterie dient als Energiespeicher die insbesondere zum Antrieb von zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen benötigt wird und mehrere zusammengeschaltete Batterieelemente umfasst. Das zur Datenübertragung verwendete Ladekabel umfasst neben der standardisierten Aderaufteilung auch geeignete Stecker zum Anschließen des Kabels an einen Energieeinspeisungsadapter am Fahrzeug. Dabei ist wenigstens eine Ader des Kabels zur Datenübertragung geeignet. Je nach benötigter Datenübertragungsmenge ist ein in dem Ladekabel verlaufender Datenbus denkbar, der entweder zu einer seriellen oder parallelen Datenübertragung geeignet ist. Dabei sind Adermaterialien wie beispielsweise Glasfaser oder andere gut leitende Materialien denkbar. Ebenfalls ist an Ladekabel zu denken, bei welchen eine Datenübermittlung mittels wenigstens einer stromführenden Ader erfolgen kann.
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In einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, wird als Sensor wenigstens ein Lidar-Sensor verwendet. Neben diesen Sensortyp sind auch weitere Sensoren wie beispielsweise Kameras, Ultraschallsensoren oder Radumdrehungsmesser denkbar die einzeln oder als Sensorsystem am Fahrzeug verbaut sind. In diesem Zusammenhang ist ebenfalls ein Sensorik, die im Bereich einer Odometrie verwendet wird, zu nennen. Hierbei ist eine Positionsmessung durch ein Vortriebssystem, beispielsweise der Fahrzeugräder, zu verstehen. Der Sensorik ist in allen Fällen eine zentrale Steuerungseinrichtungen angeordnet, wobei die Sensoren wenigstens mittelbar auf Signale des Backendservers reagieren und dadurch steuerbar sind.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden anhand eines exemplarischen Beispiels deutlich, welches nachfolgend unter der Bezugnahme auf die Figuren näher dargestellt ist.
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Dabei zeigen:
- 1 eine Fahrzeugflotte die von einem Backendserver eine Anfrage zur Erfassung von Streckendaten erhält; und
- 2 ein Fahrzeug, wobei dessen ermittelte Streckendaten, aus einer Kommunikationseinheit, zeitversetzt mittels einer Datenleitung in einem Ladekabel an den Beckenserver übertragen werden.
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1 zeigt schematisch eine Fahrzeugflotte 11, bestehend aus einer Mehrzahl von Fahrzeugen 10, die verschiedene Streckenabschnitte eines Streckennetzes A, B befahren. Des Weiteren ist ein Backendserver 2 ersichtlich, der einen zentralen Datenspeicher einer Datenbank umfasst. Die Datenbank beinhaltet detaillierte Strecken- und Verkehrsdaten und ist mit einem Terminkalender einer Verkehrsbehörde synchronisierbar. In dem Terminkalender sind geplante Baustellen und Straßenänderungen verzeichnet.
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Aufgrund eines zeitlichen Intervalls zu einer Streckenaktualisierung und wegen eines abgeschlossenen Termins zu einer Straßenänderung aus dem Terminkalender, werden aktuelle Streckeninformationen zu der Straßenänderung benötigt. Die Straßenänderung befindet sich hierbei im Bereich des Streckennetzes A. Die Informationen zu der Straßenänderung werden durch einen Algorithmus auf dem Backendserver 2 gesteuert, wobei dort auch eine digitale Karte gespeichert ist, die durch den Algorithmus aktualisiert werden kann. Von dem Algorithmus geht auch eine Anfrage an die Fahrzeugflotte 11 aus, eine Sensorik 3 von den Fahrzeugen 10, im Bereich dieser Straßenänderung, zu aktivieren. Hierfür sendet eine Sendeeinheit des Backendservers 2 ein Anfragesignal an eine fahrzeuginterne Kommunikationseinheit 4.
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Aufgrund des relevanten Standpunktes zur Streckenerfassung im Bereich der Straßenänderung, aktiviert die Kommunikationseinheit 4 des Fahrzeuges 10.2 die fahrzeuginterne Sensorik 3. In diesem Fall ist das Fahrzeug lediglich mit einer Kamera 3.2 bestückt, wodurch nur optische Merkmale im Bereich der Straßenänderung erfasst werden können. Die Kamera 3.2 des Fahrzeugs 10.2 erfasst dadurch beispielsweise alle Verkehrszeichen 7 in diesem Bereich.
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Das Fahrzeug 10.1 ist momentan noch auf Streckenabschnitt B unterwegs, wechselt jedoch auf den Streckenabschnitt A. Das Fahrzeug umfasst einen Lidar-Sensor 3.1 und erhält aufgrund des Streckenabschnittswechsels von dem Backendserver 2 ebenfalls eine Anfrage zur Sensoraktivierung. Der Lidar-Sensor 3.1 misst im Bereich der Straßenänderung eine Fahrbahnbreite und speichert die Messwerte auf einem fahrzeuginternen Speichermedium.
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Beide Fahrzeuge 10 sind beispielsweise Elektrofahrzeuge, weshalb deren elektrische Batterie 6 in verschiedenen Abständen geladen werden muss. Dieser Ladevorgang ist in 2 dargestellt. Es zeigt ein Fahrzeug 10, dessen Batterie 6 über ein Ladekabel 5 mit einer Ladesäule 13 verbunden ist. Außerdem wird hier die zeitversetzte Datenübermittlung der zuvor erfassten Streckendaten an den Backendserver 2 ersichtlich. Das Ladekabel 5 umfasst hierfür einen Datenbus, der zum Übermitteln der Streckendaten aus der Kommunikationseinheit 4 verwendet wird. Die Übermittlung der Daten von der Ladesäule 13 zum dem Backendserver 2, erfolgt über einen herkömmlichen Übertragungsweg wie beispielsweise einer Internetverbindung.
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Aufgrund der kabelgebundenen Datenübermittlung zwischen Fahrzeug 10 und Ladesäule 13, erfolgt dieser Datenaustausch zu einem Zeitpunkt, zudem das Fahrzeug 10 nicht bewegt wird und eine leistungsstarke Infrastruktur, zur Übermittelung auch größerer Datenmengen, verfügbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014015073 A1 [0002]
