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Die vorliegende Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zum Erstellen einer Karte sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, abhängig von dieser Karte.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erstellen einer Karte umfasst einen Schritt des Empfangens von Windgeschwindigkeitsdatenwerten, welche eine Windgeschwindigkeit in einer Umgebung eines ersten Fahrzeugs repräsentieren, wobei die Windgeschwindigkeitsdatenwerte eine Lokalisierungsangabe der Umgebung umfassen. Das Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt des Bereitstellens einer Basiskarte, wobei die Basiskarte wenigstens einen Bereich, welcher zumindest teilweise die Umgebung des ersten Fahrzeugs umfasst, repräsentiert, und einen Schritt des Erstellens der Karte, basierend auf der Basiskarte, abhängig von den Windgeschwindigkeitsdatenwerten.
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Unter einer Basiskarte sind beispielsweise Kartendaten zu verstehen, welche eine Karte repräsentieren, wobei die Basiskarte wenigstens ein Verkehrsnetz umfasst, wobei einzelne Merkmale des Verkehrsnetzes (Kreuzungen und/oder Straßenverlauf und/oder Straßenbreite und/oder Verkehrszeichen, etc.) beispielsweise in GNSS-Koordinaten hinterlegt sind.
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Unter einem Bereitstellen der Basiskarte ist beispielsweise zu verstehen, dass die Basiskarte aus einem Speicher geladen wird oder dass die Basiskarte in Form von Datenwerten - von einem externen Server und/oder einer Cloud - angefordert und/oder empfangen wird.
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Unter einer Umgebung des Fahrzeugs ist wenigstens teilweise ein Bereich zu verstehen, welcher mittels einer Umfeldsensorik des Fahrzeugs erfasst werden kann.
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Unter Windgeschwindigkeitsdatenwerten (welche eine Windgeschwindigkeit in einer Umgebung eines ersten Fahrzeugs repräsentieren, wobei die Windgeschwindigkeitsdatenwerte eine Lokalisierungsangabe der Umgebung umfassen) sind beispielsweise Angaben über eine Windgeschwindigkeit in Verbindung mit einer entsprechenden Windrichtung zu verstehen, wobei diese Angaben beispielsweise als Vektoren (in GNSS-Koordinaten) und/oder als Himmelsrichtungen (Wind weht mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h in Richtung Nordnordost, etc.) vorliegen. In einer möglichen Ausführungsform umfassen die Windgeschwindigkeitsdatenwerte die Windgeschwindigkeit ohne Richtungsangabe. In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Windgeschwindigkeitsdatenwerte zusätzlich Wetterinformationen, welche mittels eines dafür ausgebildeten Sensors des Fahrzeugs (Videosensor, Thermometer, etc.) erfasst werden, wie beispielsweise eine Temperatur in der Umgebung und/oder Angaben zu Niederschlag und/oder Sonnenstrahlung und/oder Nebel, etc.
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Unter einer Lokalisierungsangabe der Umgebung ist eine Angabe zu verstehen, welche es erlaubt, die Windgeschwindigkeit eines erfassten Windes in dieser Umgebung - mit oder ohne Richtungsangabe - einer (Basis-) Karte zuzuordnen. Dabei umfasst die Lokalisierungsangabe beispielsweise eine Position des Fahrzeugs - insbesondere zu einem bestimmten Zeitpunkt - und/oder eine Bereichsangabe (Koordinaten, welche einen Bereich - beispielsweise in Form eines Kreises oder eines Rechtecks - aufspannen und/oder Bereiche, welche einem bestimmten Objekt zugeordnet werden [einer Stadt und/oder einer Region und/oder einem Infrastrukturmerkmal (Brücke, Verkehrskreuzung), etc.]). Das Bestimmen der Lokalisierungsangabe erfolgt beispielsweise mittels eines Navigationssystems des Fahrzeugs und/oder einer weiteren Einrichtung zum Durchführen einer Lokalisierung des Fahrzeugs - kartenbasiert, etc. - welche von dem Fahrzeug umfasst wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren löst vorteilhafterweise die Aufgabe, eine Karte zu erstellen bzw. bereitzustellen, welche unter anderem die Sicherheit eines Fahrzeugs - welches die Karte entsprechend umfasst - zu erhöhen. Diese Aufgabe wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst, indem Windgeschwindigkeitsdatenwerte (wenigstens) eines Fahrzeugs empfangen werden und mit einer Basiskarte zu der entsprechenden Karte verknüpft werden. Vor allem vorliegende Winde mit hohen Windgeschwindigkeiten oder auftretende Windböen führen zu einem erhöhten Sicherheitsrisiko für ein Fahrzeug bzw. dessen Insassen. Insbesondere in Bereichen von Brücken und/oder hochgelegenen Verkehrswegen stellt diese ein erhöhte Gefahr dar. Um dieser Gefahr entgegenzuwirken, kann die Karte, welche gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellt bzw. bereitgestellt wird, beispielsweise dazu verwendet werden, um eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs rechtzeitig zu reduzieren oder eine alternative Route auszuwählen, etc.
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Vorzugsweise werden die Windgeschwindigkeitsdatenwerte mittels einer Umfeldsensorik des ersten Fahrzeugs erfasst.
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Unter einer Umfeldsensorik ist wenigstens ein Video- und/oder wenigstens ein Radar- und/oder wenigstens ein Ultraschall- und/oder wenigstens ein weiterer Sensor zu verstehen, welcher dazu ausgebildet ist, die Umgebung eines Fahrzeugs zu erfassen. In einer Ausführungsform umfasst die Umfeldsensorik zusätzlich eine Auswerteeinheit (Prozessor, Arbeitsspeicher, Festplatte) mit einer Auswertesoftware, welche dazu ausgebildet ist, die erfasste Umgebung auszuwerten und beispielsweise einzelne Objekte in dieser Umgebung zu bestimmen bzw. zu klassifizieren, etc.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Umfeldsensorik wenigstens ein Lidarsensor. Dabei erfolgt das Erfassen der Windgeschwindigkeit beispielsweise indem ein Dopplereffekt, welcher durch eine Frequenzverschiebung zwischen ausgesendetem und empfangenem Lidarsignal (das zuvor beispielsweise an Aerosolen - die mit dem Wind mitgetragen werden - reflektiert werden) verursacht wird, ausgewertet wird.
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Vorzugsweise erfolgt das Erstellen der Karte zusätzlich abhängig von weiteren Windgeschwindigkeitsdatenwerten, wobei die weiteren Windgeschwindigkeitsdatenwerte eine weitere Umgebung wenigstens eines weiteren Fahrzeugs repräsentieren, wobei die weitere Umgebung wenigstens teilweise mit der Umgebung des ersten Fahrzeugs identisch ist.
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Hierin zeigt sich der Vorteil, dass die Zuverlässigkeit und/oder Vollständigkeit der Karte verbessert wird, indem beispielsweise mehrere Windgeschwindigkeitsdatenwerte mehrerer Fahrzeuge dazu verwendet werden, die Windgeschwindigkeiten in der Umgebung vor dem Erstellen der Karte zu plausibilisieren und/oder größere Bereiche in der Karte mit den entsprechenden Angaben zu Windgeschwindigkeiten zu erstellen bzw. bereitzustellen. Beispielsweise können Windgeschwindigkeitsdatenwerte einzelner Fahrzeuge vernachlässigt werden, wenn die darin umfassten Windgeschwindigkeiten und/oder Windrichtungen - nach vorgegebenen Kriterien - zu stark von einer durchschnittlichen Windgeschwindigkeit und/oder einer durchschnittlichen Windrichtung abweichen.
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Vorzugsweise ist ein Schritt des Anforderns der Windgeschwindigkeitsdatenwerte vorgesehen, welcher das erste Fahrzeug und/oder das wenigstens eine weitere Fahrzeug veranlasst, die Windgeschwindigkeitsdatenwerte, insbesondere abhängig von der Umgebung des ersten und/oder des wenigstens einen weiteren Fahrzeugs, zu erfassen und/oder zu übertragen.
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Unter einem Anfordern der Windgeschwindigkeitsdatenwerte ist beispielsweise zu verstehen, dass Positionen und/oder Routen einzelner Fahrzeuge bekannt sind und diese Fahrzeuge mittels eines Signals veranlasst werden, Windgeschwindigkeitsdatenwerte zu erfassen und zu übertragen. Das Anfordern der Windgeschwindigkeitsdatenwerte erfolgt beispielsweise, wenn für einen bestimmten Bereich zu wenige oder zu viele widersprüchliche Windgeschwindigkeitsdatenwerte vorliegen.
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Vorrichtung, insbesondere ein Server, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens zum Erstellen einer Karte gemäß einem der Verfahrensansprüche auszuführen.
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In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Recheneinheit (Prozessor, Arbeitsspeicher, Festplatte) sowie eine geeignete Software (Computerprogramm) um das Verfahren gemäß einem der Verfahrensansprüche auszuführen. In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Sende- und/oder Empfangseinheit, welche dazu ausgebildet ist, Windgeschwindigkeitsdatenwerte und/oder weitere Datenwerte bzw. Signale - insbesondere mit einem Fahrzeug und/oder einem weiteren Server bzw. einer Cloud - auszutauschen. In einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung als Cloud (also einem Verbund von Servern bzw. Recheneinheiten) - ausgebildet.
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Weiterhin wird ein Computerprogramm beansprucht, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren zum Erstellen einer Karte gemäß einem der Verfahrensansprüche auszuführen. In einer Ausführungsform entspricht das Computerprogramm der von der Vorrichtung umfassten Software.
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Weiterhin wird ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist, beansprucht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs umfasst einen Schritt des Empfangens einer Karte, welche mittels eines Verfahrens zum Erstellen einer Karte erstellt wurde, von einem externen Server, und einen Schritt des Betreibens des Fahrzeugs, abhängig von der Karte.
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Unter einem externen Server ist beispielsweise die Vorrichtung, welche eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens zum Erstellen einer Karte gemäß einem der Verfahrensansprüche auszuführen, zu verstehen.
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Unter einem Fahrzeug ist ein manuell betriebenes (ausgebildet gemäß SAE-Level 0) oder ein automatisiertes Fahrzeug (ausgebildet gemäß einem der SAE-Level 1 bis 5) zu verstehen (siehe Norm SAE J3016).
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Vorzugsweise umfasst das Betreiben eine Ausgabe einer Warnung an einen Insassen des Fahrzeugs und/oder eine automatisierte Quer- und/oder Längssteuerung des Fahrzeugs und/oder ein Ausführen einer sicherheitssteigernden Funktion für das Fahrzeug. Dabei erfolgt das Betreiben des Fahrzeugs insbesondere abhängig vom dem entsprechenden SAE-Level. Beispielsweise erfolgt bei einem automatisierten Fahrzeug (insbesondere gemäß SAE-Level 4 oder 5) keine Ausgabe einer Warnung an einen Insassen, sondern die Warnung wird in Form eines Signals an ein Steuergerät des Fahrzeugs bereitgestellt.
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Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs gemäß einem der Verfahrensansprüche auszuführen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung aufgeführt.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erstellen einer Karte in Form eines Ablaufdiagramms; und
- 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs in Form eines Ablaufdiagramms.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 300 zum Erstellen (330) einer Karte.
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In Schritt 301 startet das Verfahren 300.
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In einer Ausführungsform folgt Schritt 305, indem Windgeschwindigkeitsdatenwerte angefordert werden, indem ein erstes Fahrzeug und/oder wenigstens ein weiteres Fahrzeug dazu veranlasst wird, die Windgeschwindigkeitsdatenwerte, insbesondere abhängig von der Umgebung des ersten und/oder des wenigstens einen weiteren Fahrzeugs, zu erfassen und/oder zu übertragen. Dabei erfolgt das Anfordern 305, indem ein entsprechendes Signal an das erste Fahrzeug und/oder an das wenigstens eine weitere Fahrzeug ausgesendet und von diesen Fahrzeugen empfangen wird. Anschließend folgt Schritt 310.
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In einer weiteren Ausführungsform folgt nach dem Start 301 des Verfahren direkt Schritt 310, wobei Windgeschwindigkeitsdatenwerte, welche eine Windgeschwindigkeit in einer Umgebung eines ersten Fahrzeugs repräsentieren, empfangen werden. Dabei umfassen die Windgeschwindigkeitsdatenwerte eine Lokalisierungsangabe der Umgebung. In einer alternativen Ausführungsform werden zusätzlich weitere Windgeschwindigkeitsdatenwerte empfangen, wobei die weiteren Windgeschwindigkeitsdatenwerte eine weitere Umgebung wenigstens des wenigstens einen weiteren Fahrzeugs repräsentieren, wobei die weitere Umgebung wenigstens teilweise mit der Umgebung des ersten Fahrzeugs identisch ist.
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In einer alternativen Ausführungsform umfassen die Windgeschwindigkeitsdatenwerte - des ersten Fahrzeugs und/oder des wenigstens einen weiteren Fahrzeugs - zusätzlich Videosignale, welche mittels eines entsprechenden Videosensors erfasst werden, welche indirekt Rückschlüsse auf eine Windgeschwindigkeit und/oder Windrichtung, etc. schließen lassen. Beispielsweise umfassen diese Videosignale ruckartige Bewegungen vorausfahrender Fahrzeuge und/oder Bewegungen von Fahnen am Straßenrand, etc.
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In Schritt 320 wird eine Basiskarte bereitgestellt, wobei die Basiskarte wenigstens einen Bereich, welcher zumindest teilweise die Umgebung des ersten Fahrzeugs umfasst, repräsentiert.
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In Schritt 330 wird die Karte, basierend auf der Basiskarte, abhängig von den Windgeschwindigkeitsdatenwerten, erstellt. Hierbei ist unter einem Erstellen 330 der Karte beispielsweise zu verstehen, dass wenigstens eine Windgeschwindigkeit und/oder eine Windrichtung - abhängig von der (bei mehreren Windgeschwindigkeitsdatensätzen: jeweiligen Lokalisierungsangabe in die Basiskarte eingefügt werden.
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Unter dieser Karte ist beispielsweise eine eigenständige (digitale) Karte oder eine Art Ergänzung bzw. eine Kartenschicht einer umfangreicheren (digitalen) Karte zu verstehen, welche mehrere Kartenschichten umfasst. Dabei zeigt eine Kartenschicht beispielsweise eine Karte aus der Vogelperspektive (Verlauf und Position von Straßen, Gebäuden, Landschaftsmerkmalen, etc.); dies entspricht beispielsweise einer Karte eines Navigationssystems. Eine weitere Kartenschicht umfasst beispielsweise eine Radarkarte, wobei die Umgebungsmerkmale, welche von der Radarkarte abgebildet werden, mit einer Radarsignatur hinterlegt sind. Eine weitere Kartenschicht umfasst beispielsweise eine Lidarkarte, wobei die Umgebungsmerkmale, welche von der Lidarkarte abgebildet werden, mit einer Lidarsignatur hinterlegt sind, etc.
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In einer möglichen Ausführungsform umfasst das Erstellen 330 der Karte ein Auswerten bzw. Plausibilisieren der vorab empfangenen Windgeschwindigkeitsdatenwerte, indem die einzelnen Datensätze miteinander verglichen werden und/oder verschiedene Informationen (Windgeschwindigkeit in Verbindung Temperatur und/oder Niederschlag und/oder beispielsweise Informationen aus den Videosignalen, etc.) aus einem oder mehreren Datensätzen miteinander plausibilisiert werden. Dabei kann beispielsweise auch eine automatisierte Datenauswertung mittels Kl-Algorithmen (künstlicher Intelligenz) - unter anderen durch Verknüpfung mit anderen lokalisierten Informationen (zum Beispiel: Brücke, Häuserfront, Wettersituation) - ausgeführt werden.
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Die Karte kann sowohl aktuelle Windgeschwindigkeiten (und ggf. weitere - die Umgebung betreffende - aktuelle Informationen) als auch - alternativ oder zusätzlich - gemittelte Windgeschwindigkeiten (und ggf. weitere - die Umgebung betreffende - aktuelle Informationen), welche über einen längeren Zeitraum empfangen werden, umfassen, indem die Karte entsprechend erstellt wird.
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 200 zum Betreiben 220 eines Fahrzeugs.
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In Schritt 201 startet das Verfahren 200.
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In Schritt 210 wird eine Karte, welche mittels einem Verfahren 300 zum Erstellen einer Karte erstellt wurde, von einem externen Server, empfangen.
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In Schritt 220 wird das Fahrzeug, abhängig von der Karte, betrieben.
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In Schritt 230 endet das Verfahren 200.
