DE102018209982A1 - Method for providing data for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Daten für ein Fahrzeug (52), bei dem ausgehend von einer aktuellen Position (42) des Fahrzeugs (52) mögliche Pfade ermittelt werden, den ermittelten Pfaden jeweils eine Wahrscheinlichkeit zugeordnet wird und anschließend mindestens ein Pfad in Abhängigkeit der zugeordneten Wahrscheinlichkeiten ausgewählt wird und zu diesem mindestens einen Pfad Daten erzeugt werden.The invention relates to a method for providing data for a vehicle (52), in which possible paths are determined on the basis of a current position (42) of the vehicle (52), a probability is assigned to the determined paths and then at least one path in Dependence of the assigned probabilities is selected and at least one path data is generated for this.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Daten, insbesondere von kartenbasierten Daten, für ein Fahrzeug und eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for providing data, in particular card-based data, for a vehicle and an arrangement for performing the method.
Stand der TechnikState of the art
Viele Kraftfahrzeuge sind bereits mit einem Navigationssystem ausgerüstet. Dieses greift üblicherweise auf einen Positionssensor und eine digitalisierte Karte eines Straßennetzes zu, um eine Route von der aktuellen Position zu einem vorgegebenen Ziel zu berechnen. Anschließend wird die berechnete Route dem Fahrer des Kraftfahrzeugs in geeigneter Weise mitgeteilt, um ihn entlang dieser Route zu dem Ziel zu führen.Many motor vehicles are already equipped with a navigation system. This usually accesses a position sensor and a digitized map of a road network in order to calculate a route from the current position to a predetermined destination. The calculated route is then communicated to the driver of the motor vehicle in a suitable manner in order to guide him along this route to the destination.
Daneben sind Kraftfahrzeuge üblicherweise mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet, deren erfasste Signale einem oder mehreren Fahrzeugassistenzsystemen zugeführt werden, die wiederum den Fahrer bei der Führung und Steuerung des Fahrzeugs unterstützen und entlasten. Diese Systeme lassen sich in Sicherheits- und Komfortsysteme unterteilen. Fahrerassistenzsysteme können aktiv in die Fahrzeugsteuerung eingreifen, um in kritischen Situationen Unfälle vorzugsweise ganz zu vermeiden oder zumindest die Unfallfolgen für die Betroffenen so gering wie möglich zu halten.In addition, motor vehicles are usually equipped with a large number of sensors, the detected signals of which are fed to one or more vehicle assistance systems, which in turn support and relieve the driver in guiding and controlling the vehicle. These systems can be divided into safety and comfort systems. Driver assistance systems can actively intervene in the vehicle control system, in order to avoid accidents entirely in critical situations, or at least to keep the consequences of the accident as low as possible for those affected.
Die Sensoren der Fahrerassistenzsysteme erfassen aber lediglich ein Ereignis, das bereits eingetreten ist. Um mögliche zukünftige Ereignisse prognostizieren zu können, kann aus der Position des Kraftfahrzeugs und der für das Navigationssystem vorhandenen Karteninformation ein sogenannter elektronischer Horizont gebildet werden. Der elektronische Horizont enthält aus der digitalisierten Karte entnommene Informationen über die Straßen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs. Somit kann den einzelnen Fahrerassistenzsystemen eine Information über mögliche zukünftige Einflüsse aus der Fahrzeugumgebung zur Verfügung gestellt werden.However, the sensors of the driver assistance systems only detect an event that has already occurred. In order to be able to predict possible future events, a so-called electronic horizon can be formed from the position of the motor vehicle and the map information available for the navigation system. The electronic horizon contains information taken from the digitized map about the streets in the vicinity of the motor vehicle. Information about possible future influences from the vehicle environment can thus be made available to the individual driver assistance systems.
Der elektronische Horizont, der die Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs in der nächsten Zukunft vorhersagt, dient als Basis für verschiedene Assistenz- oder Informationsfunktionen in dem Kraftfahrzeug. Der elektronische Horizont wird dabei typischerweise mithilfe einer Heuristik, d. h. eines Algorithmus, der sich durch einen geringen Rechenaufwand und kurze Laufzeit auszeichnet, anhand von Karteninformationen des Straßennetzes in der Umgebung der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs erzeugt.The electronic horizon, which predicts the route of the motor vehicle in the near future, serves as the basis for various assistance or information functions in the motor vehicle. The electronic horizon is typically based on a heuristic, i. H. an algorithm, which is characterized by a low computing effort and short running time, generated on the basis of map information of the road network in the vicinity of the current position of the motor vehicle.
Die Druckschrift
Die Druckschrift
Die Druckschrift
Mit dem elektronischen Horizont werden heute im Fahrzeug Steuergeräte mit kartenbasierten Daten versorgt, wie bspw. Geschwindigkeitsbegrenzungen für eine Funktion zur automatisierten Längsregelung. Der elektronische Horizont wird dazu in der Navigationskomponente durch Verwendung der in der Navigationskarte befindlichen Karte berechnet.With the electronic horizon, control devices in the vehicle are now supplied with map-based data, such as speed limits for a function for automated longitudinal control. For this purpose, the electronic horizon is calculated in the navigation component by using the map located in the navigation map.
Es soll zukünftig möglich sein, Fahrzeugfunktionen mit einem elektronischen Horizont zu versorgen, der von einem Backend-System bereitgestellt wird. Ein Backend-System stellt eine Server-Infrastruktur dar, die beispielsweise über eine Drahtlos-Kommunikation, z. B. Mobilfunk, angebunden ist. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einem cloud-basierten elektronischen Horizont. Vorteile hierbei sind:
- - Reduzierte Hardware-Anforderungen an das Fahrzeug bzw. fahrzeugseitige Systeme. Der elektronische Horizont und darauf basierende Informations- und Assistenzsysteme können in Fahrzeugen verfügbar gemacht werden, in denen keine Navigationskomponente vorgesehen ist. Damit sinken auch die Hardware-Anforderungen an das Fahrzeug bzw. fahrzeugseitige Systeme, was eine Reduzierung von CPU- und Speicherkosten mit sich bringt.
- - Verwendung stets aktueller Kartendaten auf dem Backend. Da der elektronische Horizont direkt auf dem Backend berechnet wird und dem Backend stets die aktuellen Kartendaten vorliegen, werden Fahrzeugfunktionen stets mit aktuellen kartenbasierten Daten versorgt. Es entfällt damit auch der Aufwand, eine Karte im Fahrzeug durch Updates zu aktualisieren.
- - Gesteigerte Dateneffizienz. Möchte man in einer Alternativlösung eine stets aktuelle Karte im Fahrzeug mitführen, so ist es hierzu üblicherweise erforderlich, ganze Kacheln z. B. eine NDS-Karte (NDS: Navigation Data Standard) beispielsweise über Mobilfunk zu aktualisieren. In einer Kachel befinden sich in der Regel jedoch wesentlich mehr Daten, als zur Befahrung einer Strecke in der Kachel bzw. in dem durch die Kachel abgedeckten Gebiet erforderlich sind. Unter einer Kachel ist ein rechteckiges Flächenelement zu verstehen, das durch Unterteilung der Karte entsteht. Es werden bei diesem Ansatz also wesentlich mehr Daten heruntergeladen als erforderlich. Der elektronische Horizont, der von einem Backend bereitgestellt wird, liefert dagegen konzeptionell vorzugsweise lediglich die Daten, die für die vorausliegende Strecke zweckmäßig benötigt oder unbedingt erforderlich sind.
- - Reduced hardware requirements for the vehicle or vehicle systems. The electronic horizon and information and assistance systems based on it can be made available in vehicles in which no navigation component is provided. This also reduces the hardware requirements for the vehicle or vehicle systems, which means a reduction in CPU and memory costs.
- - Use of current map data on the backend. Since the electronic horizon is calculated directly on the backend and the current map data is always available to the backend, vehicle functions are always supplied with current map-based data. There is also no need to update a map in the vehicle with updates.
- - Increased data efficiency. If, in an alternative solution, you would like to carry a map that is always up-to-date in the vehicle, it is usually necessary for this to complete tiles. B. to update an NDS card (NDS: Navigation Data Standard) for example via mobile radio. However, there is usually much more data in a tile than is required to travel a route in the tile or in the area covered by the tile. A tile is a rectangular surface element that is created by dividing the map. This approach means that significantly more data is downloaded than is necessary. The electronic horizon that is provided by a backend, on the other hand, conceptually delivers only the data that is expediently required or absolutely necessary for the route ahead.
Als Anforderung an den sogenannten cloud-basierten elektronischen Horizont sind ferner zu nennen:
- - Robustheit gegenüber Mobilfunkabbrüchen,
- - geringe erforderliche Kommunikationsbandbreite.
- - robustness against mobile phone abortions,
- - low communication bandwidth required.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Anordnung gemäß Anspruch 10, ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und ein maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 12 vorgestellt. Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.Against this background, a method according to claim 1, an arrangement according to
Mit dem vorgestellten Verfahren ist es möglich, ein Fahrzeug mit Daten, insbesondere mit kartenbasierten Daten, zu versorgen, die beispielsweise von einer externen Einheit bereitgestellt werden. Das vorgestellte Verfahren ermöglicht insbesondere eine effiziente Übermittlung eines elektronischen Horizonts von einem Backend-System.With the method presented, it is possible to supply a vehicle with data, in particular card-based data, which are provided, for example, by an external unit. The method presented enables in particular an efficient transmission of an electronic horizon from a backend system.
Hierzu ist vorgesehen, dass unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Fahrzeugs mögliche Pfade ermittelt werden. Den ermittelten Pfaden wird jeweils eine Wahrscheinlichkeit zugeordnet. Dabei kann auch das Fahrtprofil und damit das Verhalten des Fahrers in der Vergangenheit berücksichtigt werden. Anschließend wird mindestens ein Pfad in Abhängigkeit der zugeordneten Wahrscheinlichkeiten ausgewählt. Zu diesem mindestens einen Pfad werden Daten, beispielsweise kartenbasierte Daten, wie ein elektronischer Horizont, erzeugt.For this purpose, it is provided that possible paths are determined taking into account the current position of the vehicle. A probability is assigned to each of the determined paths. The travel profile and thus the behavior of the driver in the past can also be taken into account. Then at least one path is selected depending on the assigned probabilities. Data, for example map-based data, such as an electronic horizon, are generated for this at least one path.
Werden die Daten fahrzeugextern bereitgestellt, so können diese anschließend zu dem Fahrzeug bzw. an ein fahrzeugseitig betriebenes System übermittelt werden.If the data is provided outside the vehicle, it can then be transmitted to the vehicle or to a system operated by the vehicle.
Die Bereitstellung der Daten kann grundsätzlich in dem Fahrzeug erfolgen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Daten von einer fahrzeugexternen Einheit bereitgestellt werden und anschließend zu dem Fahrzeug bzw. an ein fahrzeugseitig betriebenes System übermittelt werden.The data can generally be provided in the vehicle. Alternatively, it can be provided that the data are provided by a unit external to the vehicle and then transmitted to the vehicle or to a system operated on the vehicle side.
Es wird hierin eine technische Lösung vorgestellt, die eine effiziente Übermittlung von Daten, insbesondere von kartenbasierten Daten, wie bspw. einen elektronischen Horizont und/oder Kartendaten, von einem Backend-System an ein Fahrzeug ermöglicht. Es wird in diesem Zusammenhang ein Algorithmus vorgestellt, der eine Filterung von relevanten Streckenabschnitten auswählt bzw. selektiert, wobei das individuelle Fahrtprofil des Fahrzeugnutzers berücksichtigt werden kann.A technical solution is presented here that enables an efficient transmission of data, in particular map-based data, such as an electronic horizon and / or map data, from a back-end system to a vehicle. In this context, an algorithm is presented that selects or selects a filtering of relevant route sections, whereby the individual travel profile of the vehicle user can be taken into account.
Es wird insbesondere ein neues Verfahren zur effizienten Selektion und Codierung von zu übermittelnden kartenbasierten Daten vorgestellt, um den vorstehend genannten Anforderungen des cloud-basierten elektronischen Horizonts gerecht zu werden.In particular, a new method for the efficient selection and coding of card-based data to be transmitted is presented in order to meet the aforementioned requirements of the cloud-based electronic horizon.
Die vorgestellte Anordnung dient zur Durchführung des Verfahrens und umfasst typischerweise Komponenten zur Durchführung der Berechnungen der Wahrscheinlichkeiten und zur Durchführung der Auswahl der Pfade in Abhängigkeit der Wahrscheinlichkeiten. Diese Komponenten haben Zugriff auf Datenspeicher, in denen bspw. Fahrtprofile, Kartendaten und elektronische Horizonte abgelegt sind. Auch diese Datenspeicher können einzeln, in beliebigen Kombinationen oder zusammen Komponenten der Anordnung darstellen. Dies ist aber nicht unbedingt erforderlich, da die Anordnung lediglich dazu eingerichtet sein sollte, auf die Datenspeicher zuzugreifen.The arrangement presented serves to carry out the method and typically comprises components for carrying out the calculations of the probabilities and for carrying out the selection of the paths as a function of the probabilities. These components have access to data storage in which, for example, trip profiles, map data and electronic horizons are stored. These data memories can also represent components of the arrangement individually, in any combination or together. However, this is not absolutely necessary since the arrangement should only be set up to access the data memories.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and refinements of the invention result from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.
Figurenlistelist of figures
-
1 zeigt Komponenten der Anordnung zur Durchführung einer Ausführung des beschriebenen Verfahrens.1 shows components of the arrangement for performing an implementation of the method described. -
2 zeigt eine Ausführung des Verfahrens in einem Flussdiagramm.2 shows an embodiment of the method in a flow chart.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is shown schematically in the drawings using embodiments and is described in detail below with reference to the drawings.
Die Darstellung zeigt eine erste Komponente LearningDrivingPatterns
Weiterhin sind eine zweite Komponente MPPPrognosis (= Most Probable Path Vorhersage)
Im Falle von Mobilfunkausfällen kann auf folgende Weise reagiert werden:
- Ist die erforderliche Vorausschau, d. h. die vorausliegende Strecke entlang des elektronischen Horizonts ab aktueller Fahrzeugposition Veh-
Pos 42 , des elektronischen Horizonts zur Ermöglichung einer FahrzeugfunktionDVor,erf und soll ein Mobilfunkausfall über die StreckeDoffline abgefangen werden, so ist der elektronische Horizont mit einer Mindestlänge vondritten Datenspeicher eHorData 30 gespeichert.
- Is the required foresight, ie the route ahead along the electronic horizon from the current vehicle position Veh-Pos
42 , the electronic horizon to enable a vehicle functionD Before, req and is said to be a cellular failure over the routeD offline be intercepted, so is the electronic horizon with a minimum length of
Die Daten, die an das Fahrzeug übermittelt werden, werden somit derart erzeugt, dass diese Informationen zu der Strecke
Existiert eine Mobilfunkverfügbarkeitskarte und wird mithilfe dieser die Einfahrt in ein Mobilfunkloch prognostiziert, so kann für dieses Mobilfunkloch über die Strecke
Es können auch Lösungen zur Reduktion der erforderlichen Kommunikationsbandbreite des cloud-basierten elektronischen Horizonts vorgesehen sein:
- Die Auswahl der zu übermittelnden vorausliegenden Pfadsegmente des elektronischen Horizonts erfolgt angepasst an das individuelle Fahrtprofil des Fahrzeugnutzers. Damit werden Pfadsegmente bevorzugt, die häufig vom Fahrer befahren werden. Die Nutzungswahrscheinlichkeit genutzter Pfade wird dazu durch die erste
Komponente LearningDrivingPatterns 12 erlernt und in demersten Datenspeicher LearnedDrivingPatterns 14 gespeichert.
- The selection of the preceding path segments of the electronic horizon to be transmitted is adapted to the individual travel profile of the vehicle user. Path segments that are frequently traveled by the driver are thus preferred. The likelihood of use of the paths used is determined by the first component,
LearningDrivingPatterns 12 learned and in the firstdata store LearnedDrivingPatterns 14 saved.
- In einem ersten
Schritt 100 erfolgt die Berechnung ausgehend von der gegenwärtigen Fahrzeugposition (Veh-Pos 42 in1 ) sämtlicher möglicher Pfade, vorzugsweise unter Ausschluss von Ringschlüssen, mit einer Pfadlänge von jeweils LPfad = LeH,min. In der Regel erfolgt die Pfad-Berechnung auf Basis einer Karte des Straßennetzes, z. B. im NDS-Format (NDS: Navigation Data Standards), die im zweiten Datenspeicher MapData (Bezugsziffer 16 in1 ) abgelegt ist.
- In a
first step 100 the calculation is based on the current vehicle position (Veh-Pos 42 in1 ) all possible paths, preferably excluding ring closures, with a path length of L path = L eH, min . As a rule, the path is calculated based on a map of the road network, e.g. B. in NDS format (NDS: Navigation Data Standards), the MapData (reference number 16 in1 ) is filed.
In einem zweiten Schritt
Zu beachten ist, dass die Summe der Wahrscheinlichkeiten aller Pfade 100 % ergibt.Note that the sum of the probabilities of all paths is 100%.
In einem dritten Schritt
In einem vierten Schritt
In einem fünften Schritt
In einem sechsten Schritt
Zur redundanzfreien Codierung von Pfadsegmenten, wobei ein Pfadsegment eine Kante zwischen zweier benachbarter Knoten beschreibt; ein Pfad setzt sich aus einer Kombination von Pfadsegmenten zusammen, des elektronischen Horizonts und deren Verknüpfungsbeziehung untereinander werden letztere in Form einer Liste übermittelt, z. B. in Form einer Nachbarschaftsliste, eine sogenannte adjacency list. Dabei können eine Bestimmung und Zuordnung einer Wahrscheinlichkeit zu einem jeweiligen Straßenverbindungspunkt, mit der das Fahrzeug den Straßenverbindungspunkt anfährt, und eine Übermittlung der Straßenverbindungspunkte, die mit erhöhter Wahrscheinlichkeit befahren werden, vorgesehen sein. Dies ermöglicht die vollständige Rekonstruktion der Baumstruktur der Pfadsegmente des elektronischen Horizonts.For redundancy-free coding of path segments, where a path segment describes an edge between two neighboring nodes; A path is made up of a combination of path segments, the electronic horizon and their relationship to one another are transmitted in the form of a list, e.g. B. in the form of a neighborhood list, a so-called adjacency list. A determination and assignment of a probability to a respective road connection point with which the vehicle approaches the road connection point and a transmission of the road connection points which are driven with increased probability can be provided. This enables the complete reconstruction of the tree structure of the path segments of the electronic horizon.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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