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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erweitern von Schwarmdaten. Die Erfindung betrifft ferner eine Datenverarbeitungseinrichtung, ein Fahrassistenzsystem, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs.
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Querführende Assistenzsysteme können Schwarmdaten, wie beispielsweise die Schwarmtrajektorie, nutzen, um die Stabilität und die Verfügbarkeit der Fahrfunktion zu verbessern. Längsführende Assistenzsystem können ebenfalls Schwarmdaten, wie beispielsweise die Schwarmgeschwindigkeit, nutzen, um die Längsregelung menschenähnlicher zu gestalten.
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In der Kette von Upload über Kartenerstellung bis zum Download der Schwarmdaten wird üblicherweise eine Master-Variante der Features in der Karte betrachtet, ohne jeweilige besondere Fahrsituationen des Schwarms zu berücksichtigen. Die zugrundeliegende Karte beinhaltet daher jedes Element (Schwarmtrajektorie, Schwarmgeschwindigkeit etc.) nur jeweils einmal an diesem Ort.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, das Steuern eines Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrassistenzsystems zu verbessern.
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Zum Lösen dieser Aufgabe schafft die Erfindung ein Verfahren zum Erweitern von Schwarmdaten gemäß Anspruch 1. Eine Datenverarbeitungseinrichtung, ein Fahrassistenzsystem, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs sind Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einem Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Erweitern von Schwarmdaten zum Steuern eines Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrassistenzsystems, wobei die Schwarmdaten für einen Streckenabschnitt entsprechende Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten umfassen, die durch Erfassen von Fahr- und/oder Umgebungsdaten mittels einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen beim jeweiligen Befahren des Streckenabschnitts erhältlich sind, das Verfahren umfassend:
- a) Erfassen von Fahr- und/oder Umgebungsdaten für einen Streckenabschnitt und von Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten zum Bestimmen wenigstens einer Fahr- und/oder Umgebungssituation des Streckenabschnitts mittels einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen beim jeweiligen Befahren des Streckenabschnitts;
- b) Vergleichen von entsprechenden Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten von Schwarmdaten für den Streckenabschnitt mit den erfassten Fahr- und/oder Umgebungsdaten zum Erstellen von Situationsschwarmdaten für den Streckenabschnitt betreffend die gemäß den erfassten Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten bestimmte wenigstens eine Fahr- und/oder Umgebungssituation; und
- c) Erweitern der Schwarmdaten mit den Situationsschwarmdaten in Abhängigkeit des Vergleichs.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sein, dass Schwarmdaten mit fahr- und/oder umgebungssituationsabhängigen Schwarmdaten oder eben Situationsschwarmdaten erweitert werden. Diese erweiterten Schwarmdaten können für zukünftige Auslegungen von Fahrassistenzsystemen berücksichtigt werden. Die sich auf diese Weise ergebenden erweiterten Schwarmdaten können in wiederkehrenden Fahr- und/oder Umgebungssituationen genutzt werden.
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Beispielsweise kann bei entgegenkommenden Fahrzeugen auf einer engen Landstraße ein nach Schwarmdaten bestimmter Abstand durch die erweiterten Schwarmdaten vorgegeben werden und bei dem aktuell in dieser Situation gesteuerten Fahrzeug z.B. dessen Abstand weiter nach rechts geregelt werden, um einen ausreichenden lateralen Abstand zwischen beiden Fahrzeugen herzustellen. Insgesamt kann durch die erweiterten Schwarmdaten die Steuerung/Fahrzeugführung und/oder der Komfort von Fahrassistenzsystemen erhöht werden und das Steuern mittels eines Fahrassistenzsystems verbessert wird.
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Es ist bevorzugt, dass das Vergleichen das Bilden wenigstens einer Differenz zwischen den Fahr- und/oder Umgebungsdaten und den Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten umfasst. Falls noch keine Schwarmdaten verfügbar sind, können die Daten eines ersten Fahrzeug, das den Streckenabschnitt befährt, und/oder Standarddaten als initiale Schwarmdaten verwendet werden.
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Es ist bevorzugt, dass die Schwarmdaten erweitert werden, wenn die wenigstens eine Differenz und/oder ein Absolutwert der wenigstens einen Differenz eine Schwelle überschreitet.
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Diese vorteilhafte Ausgestaltung dient dazu, der Fahr- und/oder Umgebungssituationen, die sich (gemäß der Schwelle) nur unwesentlich auf die Fahr- und/oder Umgebungsdaten auswirken, auszuschließen. Bei diesen unwesentlichen Fahr- und/oder Umgebungssituation kann auf das erweitern der Schwarmdaten verzichtet werden.
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Es ist bevorzugt, dass die Situationsschwarmdaten der wenigstens einen Differenz entsprechen oder auf der wenigstens einen Differenz basieren.
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Vorteilhafterweise umfassen die Situationsschwarmdaten die wenigstens eine Differenz. Dadurch muss keine komplette Kopie oder sogar mehrere Kopien eines jeden Features übertragen werden, sondern es wird nur eine Delta-Betrachtung durchgeführt. Dies dient zur Optimierung der Datenübertragung.
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Es ist bevorzugt, dass die erweiterten Schwarmdaten in einer Karte mit einem Master-Layer und wenigstens einem konditionalen Layer gespeichert werden.
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Das konditionale Layer wird angelegt, wenn ausreichend Daten vorhanden sind. Ansonsten wird nur das Master-Layer erzeugt und übertragen. Dadurch dass nur ein konditionales Layer und keine Kopie des Master-Layers erzeugt wird, wird die Datenübertragung optimiert.
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Es ist bevorzugt, dass die Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten zum Bestimmen eines Gegenverkehrs, von Wetterbedingungen, von Fahrbahnbedingungen, einer Tageszeit, eines Verhaltens des Kraftfahrzeugs, eines Setzens eines Fahrtrichtungsanzeigers des Kraftfahrzeugs, einer verengten Fahrbahn oder eine Kombination davon als Fahr- und/oder Umgebungssituation erfasst werden.
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Wenn die Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten beispielsweise zum Bestimmen von Wetterbedingungen, von Tageszeiten oder Jahreszeiten als Fahr- und/oder Umgebungssituation erfasst werden, kann bei einer wiederkehrenden Fahr- und/oder Umgebungssituation beispielsweise die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs angepasst werden. Ein Setzen eines Fahrtrichtungsanzeigers kann bei einer wiederkehrenden Fahr- und/oder Umgebungssituation dazu genutzt werden, möglicherweise einer alternativen Schwarmtrajektorie zu folgen. Bei Gegenverkehr kann bei wiederkehrender Fahr- und/oder Umgebungssituation die Geschwindigkeit reduziert werden. Derartige Maßnahmen erhöhen die Sicherheit und den Komfort und verbessern das Steuern mittels eines Fahrassistenzsystems.
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Es ist bevorzugt, dass die Fahr- und/oder Umgebungsdaten eine Position des Kraftfahrzeugs, eine Trajektorie des Kraftfahrzeugs, eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, einen Spurverlauf des Streckenabschnitts, eine Spurmarkierung des Streckenabschnitts, einen Verlauf einer Straßenkante des Streckenabschnitts oder eine Kombination davon umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein computer-implementiertes Verfahren zum Erweitern von Schwarmdaten zum Steuern eines Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrassistenzsystems, wobei die Schwarmdaten für einen Streckenabschnitt entsprechende Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten umfassen, die durch Erfassen von Fahr- und/oder Umgebungsdaten mittels einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen beim jeweiligen Befahren des Streckenabschnitts erhältlich sind, das computer-implementierte Verfahren umfassend:
- a) Empfangen von Fahr- und/oder Umgebungsdaten für einen Streckenabschnitt und von Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten zum Bestimmen wenigstens einer Fahr- und/oder Umgebungssituation des Streckenabschnitts von einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen beim jeweiligen Befahren des Streckenabschnitts;
- b) Vergleichen von von Schwarmdaten für den Streckenabschnitt umfassten entsprechenden Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten mit den erfassten Fahr- und/oder Umgebungsdaten zum Erstellen von Situationsschwarmdaten für den Streckenabschnitt betreffend die gemäß den Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten bestimmte wenigstens eine Fahr- und/oder Umgebungssituation;
- c) Erweitern der Schwarmdaten mit den Situationsschwarmdaten in Abhängigkeit des Vergleichs; und
- d) Bereitstellen der erweiterten Schwarmdaten an ein Fahrassistenzsystem zum Steuern eines Kraftfahrzeugs.
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Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine Datenverarbeitungseinrichtung, umfassend Schwarmdaten zum Steuern eines Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrassistenzsystems, wobei die Schwarmdaten für einen Streckenabschnitt entsprechende Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten umfassen, die durch Erfassen von Fahr- und/oder Umgebungsdaten von einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen beim jeweiligen Befahren des Streckenabschnitts erhältlich sind, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist zum:
- a) Empfangen von Fahr- und/oder Umgebungsdaten für einen Streckenabschnitt und von Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten zum Bestimmen wenigstens einer Fahr- und/oder Umgebungssituation des Streckenabschnitts von einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen beim jeweiligen Befahren des Streckenabschnitts;
- b) Vergleichen von von Schwarmdaten für den Streckenabschnitt umfassten entsprechenden Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten mit den erfassten Fahr- und/oder Umgebungsdaten zum Erstellen von Situationsschwarmdaten für den Streckenabschnitt betreffend die gemäß den erfassten Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten bestimmte wenigstens eine Fahr- und/oder Umgebungssituation;
- c) Erweitern der Schwarmdaten mit den Situationsschwarmdaten in Abhängigkeit des Vergleichs; und
- d) Bereitstellen der erweiterten Schwarmdaten an ein Fahrassistenzsystem zum Steuern eines Kraftfahrzeugs.
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Vorteilhafterweise erfolgt das Erweitern der Schwarmdaten mittels einer entfernten Datenverarbeitungseinrichtung. Die erweiterten Schwarmdaten können so einer ganzen Flotte von Kraftfahrzeugen bereitgestellt werden. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann sich aber auch selbst in dem Kraftfahrzeug befinden.
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Zu der Erfindung gehört auch die Datenverarbeitungseinrichtung oder Prozessoreinrichtung. Die Datenverarbeitungsvorrichtung oder Prozessoreinrichtung ist dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erweitern von Schwarmdaten durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erweitern von Schwarmdaten durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein. Die Prozessorschaltung der Prozessoreinrichtung kann z.B. zumindest eine Schaltungsplatine und/oder zumindest ein SoC (System on Chip) aufweisen.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen computer-implementierten Verfahrens und der erfindungsgemäßen Datenverarbeitungseinrichtung, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen computer-implementierten Verfahrens und der erfindungsgemäßen Datenverarbeitungseinrichtung hier nicht noch einmal beschrieben.
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Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das computer-implementierte Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das computer-implementierte Verfahren auszuführen.
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Als eine weitere Lösung umfasst die Erfindung auch ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Programmcode, der bei der Ausführung durch eine Prozessorschaltung eines Computers oder eines Computerverbunds diese veranlasst, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen computer-implementierten Verfahrens zum Erweitern von Schwarmdaten auszuführen. Das Speichermedium kann z.B. zumindest teilweise als ein nicht-flüchtiger Datenspeicher (z.B. als eine Flash-Speicher und/oder als SSD - solid state drive) und/oder zumindest teilweise als ein flüchtiger Datenspeicher (z.B. als ein RAM - random access memory) bereitgestellt sein. Das Speichermedium kann in der Prozessorschaltung in deren Datenspeicher angeordnet sein. Durch den Computer oder Computerverbund kann eine Prozessorschaltung mit zumindest einem Mikroprozessor bereitgestellt sein. Der Programmcode können als Binärcode oder Assembler und/oder als Quellcode einer Programmiersprache (z.B. C) und/oder als Programmskript (z.B. Python) bereitgestellt sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Fahrassistenzsystem zum Steuern eines Kraftfahrzeugs beim Befahren eines Streckenabschnitts unter Verwendung von Schwarmdaten für den Streckenabschnitt, wobei das Fahrassistenzsystem zum Steuern des Kraftfahrzeugs unter Verwendung von erweiterten Schwarmdaten mit Situationsschwarmdaten für den Streckenabschnitt betreffend wenigstens eine Fahr- und Umgebungssituation des Streckenabschnitts ausgebildet ist.
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Zu der Erfindung gehört auch das Fahrassistenzsystem für das Kraftfahrzeug. Das Fahrassistenzsystem kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die erweiterten Schwarmdaten mit Situationsschwarmdaten für den Streckenabschnitt betreffend wenigstens eine Fahr- und Umgebungssituation des Streckenabschnitts zu verarbeiten. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung, die erweiterten Schwarmdaten mit Situationsschwarmdaten für den Streckenabschnitt betreffend wenigstens eine Fahr- und Umgebungssituation des Streckenabschnitts zu verarbeiten. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein. Die Prozessorschaltung der Prozessoreinrichtung kann z.B. zumindest eine Schaltungsplatine und/oder zumindest ein SoC (System on Chip) aufweisen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend das Fahrassistenzsystem und Mittel zum Erfassen von Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten zum Bestimmen der wenigstens einen Fahr- und/oder Umgebungssituation des Streckenabschnitts beim Befahren des Streckenabschnitts durch das Kraftfahrzeug.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern des Kraftfahrzeugs mittels des Fahrassistenzsystems unter Verwendung von erweiterter Schwarmdaten, das Verfahren umfassend:
- a) Erfassen von Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten zum Bestimmen wenigstens einer Fahr- und/oder Umgebungssituation eines Streckenabschnitts beim Befahren des Streckenabschnitts durch ein Kraftfahrzeug;
- b) Überprüfen, ob erweiterte Schwarmdaten mit Situationsschwarmdaten für den Streckenabschnitt betreffend die gemäß den erfassten Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten bestimmte wenigstens eine Fahr- und/oder Umgebungssituation vorhanden sind; und, sofern vorhanden,
- c) Steuern des Kraftfahrzeugs mittels des Fahrassistenzsystems unter Verwendung der erweiterten Schwarmdaten mit den Situationsschwarmdaten.
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Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei den Verfahren ergeben können und die hier nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs beim Befahren eines Streckenabschnitts;
- 2 das Kraftfahrzeug beim erneuten Befahren des Streckenabschnitts;
- 3 eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Erweitern von Schwarmdaten zum Steuern des Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrassistenzsystem; und
- 4 eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern des Kraftfahrzeugs mittels des Fahrassistenzsystem unter Verwendung erweiterter Schwarmdaten.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 10 beim Befahren eines Streckenabschnitts 12.
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Das Kraftfahrzeug 10 umfasst ein Fahrassistenzsystem 14 zum Steuern des Kraftfahrzeugs 10 beim Befahren des Streckenabschnitts 12. Das Fahrassistenzsystem 14 ist zum Steuern des Kraftfahrzeugs 10 beim Befahren des Streckenabschnitts 12 unter Verwendung von Schwarmdaten 18 für den Streckenabschnitt 12 ausgebildet.
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Die Schwarmdaten 18 umfassen Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten 20. Die Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten 20 umfassen beispielsweise eine Schwarmtrajektorie 22, eine Schwarmgeschwindigkeit 24, einen Verlaufen einer Straßenkante 26 des Streckenabschnitts 12 nach Schwarm oder einen Spurverlauf 28 des Streckabschnitts 12 nach Schwarm.
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Die Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten 20 sind durch Erfassen von Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 mittels einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen 10 beim jeweiligen Befahren des Streckabschnitts 12 erhältlich. Hierzu können die Mehrzahl von Kraftfahrzeugen 10 jeweils wenigstens eine Sensoreinrichtung 32, beispielsweise eine Kamera, einen Radar, einen Ultraschallsensor oder dergleichen, aufweisen. Die Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 werden von den Kraftfahrzeugen 10 beispielsweise unabhängig von einer beim Befahren des Streckenabschnitts 12 vorliegenden Fahr- und/oder Umgebungssituation 34 erfasst.
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Die Kraftfahrzeuge 10 senden jeweils die erfassten Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 für den Streckenabschnitt 12 an die entfernte (offboard und/oder stationäre) Datenverarbeitungseinrichtung 36. Die entfernte Datenverarbeitungseinrichtung 36 empfängt die jeweils erfassten Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 für den Streckenabschnitt 12.
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Die entfernte Datenverarbeitungseinrichtung 36 kann zum Erstellen der Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten 20 die Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 der Kraftfahrzeuge 10 aggregieren, beispielsweise gewichtet addieren oder einen Mittelwert bilden. Hierdurch ergibt sich beispielsweise die in 1 eingezeichnete Schwarmtrajektorie 22 und die Schwarmgeschwindigkeiten 24 von 75,3 km/h und 55,1 km/h an den entsprechenden Positionen der Schwarmtrajektorie 22.
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Die entfernte Datenverarbeitungseinrichtung 36 kann eine Karte 38 des Streckenabschnitts 12 erstellen, die die Schwarmdaten 18 enthält. Beispielsweise können die Schwarmdaten 18 in einem Master-Layer 40 der Karte 38 gespeichert sein. Die Karte 38 kann auch Schwarmdaten 18 einer Mehrzahl von Streckenabschnitten 12 umfassen, die durch Erfassen von Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 mittels einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen 10 beim jeweiligen Befahren der Mehrzahl der Streckenabschnitte 12 erhältlich sind.
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Die entfernte Datenverarbeitungseinrichtung 36 stellt schließlich die Schwarmdaten 18 oder die Karte 38 an das Fahrassistenzsystem 14 zum Steuern des Kraftfahrzeugs 10 beim Befahren des Streckenabschnitts 12 bereit.
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2 zeigt das Kraftfahrzeug 10 beim erneuten Befahren des Streckenabschnitts 12.
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Das Fahrassistenzsystem 14 ist zusätzlich zum Steuern des Kraftfahrzeugs 10 beim Befahren des Streckenabschnitts 12 unter Verwendung erweiterter Schwarmdaten 42 für den Streckenabschnitt 12 ausgebildet.
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Die erweiterten Schwarmdaten 42 umfassen die Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten 20 und zusätzlich Situationsschwarmdaten 44 für den Streckenabschnitt 12.
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Die Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten 20 sind wie vorhergehend beschrieben mittels der Mehrzahl von Kraftfahrzeugen 10 beim jeweiligen Befahren des Streckabschnitts 12 erhältlich.
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Die Situationsschwarmdaten 44 sind durch Erfassen von Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten 46 zum Bestimmen wenigstens einer Fahr- und/oder Umgebungssituation 34 des Streckenabschnitts 12 mittels der Mehrzahl von Kraftfahrzeugen 10 beim jeweiligen Befahren des Streckenabschnitts 12 erhältlich. Hierzu kann die Mehrzahl von Kraftfahrzeugen 10 beispielsweise die Sensoreinrichtung 32 nutzen, es können aber auch eine oder mehrere zusätzliche Sensoreinrichtungen 32 zum Erfassen der Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten 46 vorgesehen sein. Die Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten 46 können beispielsweise zum Bestimmen eines Gegenverkehrs, von Wetterbedingungen, von Fahrbahnbedingungen, einer Tageszeit, eines Verhaltens des Kraftfahrzeugs 10, eines Setzens eines Fahrtrichtungsanzeigers des Kraftfahrzeugs 10, einer verengten Fahrbahn oder eine Kombination davon als Fahr- und/oder Umgebungssituation 34 erfasst werden. Beispielsweise können die Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten 46 anzeigen, ob Gegenverkehr vorliegt, ob es regnet oder schneit, ob die Sonne auf- oder untergeht, ob Winter oder Frühling ist oder ein Fahrtrichtungsanzeiger links oder rechts gesetzt ist.
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Die Kraftfahrzeuge 10 senden jeweils die erfassten Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 für den Streckenabschnitt 12 und zusätzlich die erfassten Fahr- und Umgebungssituationsdaten 46 zum Bestimmen der wenigstens einen Fahr- und/oder Umgebungssituation 34 des Streckenabschnitts 12 an die entfernte Datenverarbeitungseinrichtung 36. Die entfernte Datenverarbeitungseinrichtung 36 empfängt die jeweils erfassten Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 für den Streckenabschnitt 12 und zusätzlich die erfassten Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten 46 zum Bestimmen der wenigstens einen Fahr- und/oder Umgebungssituation 34 des Streckenabschnitts 12 und bestimmt die wenigstens eine Fahr- und/oder Umgebungssituation 34.
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Zum Erstellen der Situationsschwarmdaten 44 für den Streckenabschnitt 12 betreffend die gemäß den Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten 46 bestimmten wenigstens einen Fahr- und/oder Umgebungssituation 34 vergleicht die entfernte Datenverarbeitungseinrichtung 36 die erfassten Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 der Kraftfahrzeuge 10 mit den Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten 20. In Abhängigkeit des Vergleichs erweitert die entfernte Datenverarbeitungseinrichtung 36 die Schwarmdaten 18 mit den Situationsschwarmdaten 44. Dabei werden die erweiterten Schwarmdaten 42 erzeugt. Hierdurch ergibt sich beispielsweise eine in 2 eingezeichnete fahr- und/oder umgebungssituationsabhängige Schwarmtrajektorie 50 mit einer lateralen Verschiebung von 20,5 cm und eine fahr- und/oder umgebungssituationsabhängigen Schwarmgeschwindigkeiten 52 von 75,3 minus 7,2 km/h und 55,1 minus 4,8 km/h an den entsprechenden Positionen der fahr- und/oder umgebungssituationsabhängigen Schwarmtrajektorie 50.
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Das Vergleichen kann das Bilden wenigstens einer Differenz 54 zwischen den Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 und den Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten 20 umfassen. Ist die Differenz 54 oder der Absolutwert der Differenz 54 beispielsweise größer als eine Schwelle kann dies auf eine von einem Durchschnitt wesentlich abweichende Fahr- und/oder Umgebungssituation 34 hindeuten. Für diese abweichende Fahr- und/oder Umgebungssituation 34 können die Schwarmdaten 18 mit den Situationsschwarmdaten 44 erweitert werden. Die Situationsschwarmdaten 44 können der wenigstens einen Differenz 54 entsprechen oder auf der wenigstens einen Differenz 54 basieren. Ist die Differenz 54 oder der Absolutwert der Differenz 54 geringer als die Schwelle, kann auch auf das Erweitern der Schwarmdaten 18 verzichtet werden.
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Die entfernte Datenverarbeitungseinrichtung 36 kann eine erweiterte Karte 56 des Streckenabschnitts 12 erstellen, die die erweiterten Schwarmdaten 42 enthält. Die Schwarmdaten 18 können wieder in einem Master-Layer 40 der erweiterten Karte 54 gespeichert sein. Die Situationsschwarmdaten 44 können in einem konditionalen Layer 58 der erweiterten Karte 54 gespeichert werden. Die erweiterte Karte 54 kann auch erweiterte Schwarmdaten 42 einer Mehrzahl von Streckenabschnitten 12 umfassen, die durch Erfassen von Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 und von Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten 46 mittels einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen 10 beim jeweiligen Befahren der Mehrzahl der Streckenabschnitte 12 erhältlich sind.
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Die entfernte Datenverarbeitungseinrichtung 36 stellt schließlich die erweiterten Schwarmdaten 42 oder die erweiterte Karte 54 an das Fahrassistenzsystem 14 zum Steuern des Kraftfahrzeugs 10 beim Befahren des Streckenabschnitts 12 bereit.
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3 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Erweitern der Schwarmdaten 18 zum Steuern des Kraftfahrzeugs 10 mittels des Fahrassistenzsystem 14, wobei die Schwarmdaten 18 für den Streckenabschnitt 12 die entsprechenden Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten 20 umfassen, die durch Erfassen der Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 mittels der Mehrzahl von Kraftfahrzeugen 10 beim jeweiligen Befahren des Streckenabschnitts 12 erhältlich sind.
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In einem Schritt S11 umfasst das Verfahren:
- - Erfassen der Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 für den Streckenabschnitt 12 und der Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten 46 zum Bestimmen der wenigstens einen Fahr- und/oder Umgebungssituation 34 des Streckenabschnitts 12 mittels der Mehrzahl von Kraftfahrzeugen 10 beim jeweiligen Befahren des Streckenabschnitts 12.
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In einem weiteren Schritt S12 umfasst das Verfahren:
- - Vergleichen der entsprechenden Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten 20 der Schwarmdaten 18 für den Streckenabschnitt 12 mit den erfassten Fahr- und/oder Umgebungsdaten 30 zum Erstellen der Situationsschwarmdaten 44 für den Streckenabschnitt 12 betreffend die gemäß den Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten 46 bestimmte wenigstens eine Fahr- und/oder Umgebungssituation 34.
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In einem weiteren Schritt S13 umfasst das Verfahren:
- - Erweitern der Schwarmdaten 18 mit den Situationsschwarmdaten 44 in Abhängigkeit des Vergleichs.
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4 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern des Kraftfahrzeugs 10 mittels des Fahrassistenzsystem 14 unter Verwendung der erweiterten Schwarmdaten 42.
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In einem Schritt S21 umfasst das Verfahren:
- - Erfassen der Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten 46 zum Bestimmen der wenigstens einen Fahr- und/oder Umgebungssituation 34 des Streckenabschnitts 12 beim Befahren des Streckenabschnitts 12 durch das Kraftfahrzeug 10.
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In einem weiteren Schritt S22 umfasst das Verfahren:
- - Überprüfen, ob die erweiterten Schwarmdaten 42 mit den Situationsschwarmdaten 44 für den Streckenabschnitt 12 betreffend die gemäß den Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten 46 bestimmte wenigstens eine Fahr- und/oder Umgebungssituation 34 vorhanden sind.
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In einem weiteren Schritt S23 umfasst das Verfahren:
- - Sofern die erweiterte Schwarmdaten 42 vorhanden sind, Steuern des Kraftfahrzeugs 10 mittels des Fahrassistenzsystems 14 unter Verwendung der erweiterten Schwarmdaten 42 mit den Situationsschwarmdaten 44.
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Falls keine erweiterten Schwarmdaten 42 vorhanden sind, kann in Schritt S23 das Fahrassistenzsystem 14 hilfsweise das Kraftfahrzeug 10 mit den Schwarmdaten 18 steuern.
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Eine Idee bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung ist somit die Erweiterung der Schwarmdaten um eine konditionale Schicht, die bei detektierten speziellen Fahrsituationen erstellt wird, beispielsweise entgegenkommender Verkehr, besondere Witterung oder unterschiedliche Tageszeiten, und bei Erkennung dieser Situation im Fahrzeug genutzt werden kann.
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Ein Prinzip bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung kann somit zusammenfassend wie folgt beschrieben werden:
- Bei bevorzugten Ausgestaltungen werden Daten von einem Fahrzeug auf ein Backend hochgeladen. Dabei werden erkannte Features (eigene Trajektorie, Geschwindigkeit, erkannte Spurmarkierungen und Straßenkanten) als Segment gebündelt (z.B. 5 Kilometer lang). Zusätzlich werden erkannte Szenarien, also die momentane Fahrsituation (entgegenkommendes Fahrzeug, Wetterbedingungen, Tageszeiten oder bestimmtes Verhalten im Ego-Fahrzeug, z.B. Blinker gesetzt) mit jeweiliger Position hochgeladen.
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Das Backend aggregiert typischerweise erkannte Features des Schwarms zu einer einzigen HD-Karte. In diesem Fall ist jedes Feature einzigartig und existiert nur einmal. Bei der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich die jeweilige Fahrsituation des Schwarms betrachtet. Sind ausreichend Daten für eine bestimmte Fahrsituation vorhanden und eine Änderung signifikant, wird für das Master-Feature ein sogenanntes konditionales Layer angelegt. Dieser konditionale Layer eines Features beinhaltet die Kondition, als Auswahl eines festgelegten Enums, sowie zur Übertragungsoptimierung jeweils nur die Differenzwerte zum Master-Feature (siehe vorhergehende Beschreibung), wodurch keine komplette Kopie oder sogar mehrere Kopien eines jeden Features übertragen werden muss, sondern lediglich eine Delta-Betrachtung in dem konditionalen Layer.
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Die erweiterten Schwarmdaten werden im Fahrzeug heruntergeladen, die Master-Features bestehen weiterhin. Zusätzlich kann das Backend bei erkannten Änderungen in bestimmten Situationen jedem Feature ein (oder mehrere) konditionale Layer hinzufügen, die übertragungsoptimiert ein Delta zum Master-Feature beschreiben. Wird im nutzenden Fahrzeug selbst eine solche Bedingung erkannt, so wird geprüft, ob diese Bedingung in den aktuell relevanten Features der Umgebung hinterlegt ist und bei Erfolg genutzt.
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So kann ein querführendes Assistenzsystem bei entgegenkommenden Fahrzeugen auf einer engen Landstraße einen nach Schwarmdaten bestimmten Abstand weiter nach rechts regeln, um einen ausreichenden lateralen Abstand zwischen beiden Fahrzeugen herzustellen.
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Ebenfalls kann der das querführendes Assistenzsystem bei aktiviertem Blinker möglicherweise einer alternativen Schwarmtrajektorie folgen.
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Ein längsführendes Assistenzsystem kann bei entgegenkommenden Fahrzeugen die Geschwindigkeit auf eine entsprechende Schwarmgeschwindigkeit reduzieren, die dem natürlichen Fahrverhalten für diese Strecke und den Umgebungsbedingungen in dieser Situation entspricht.
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Ebenfalls kann das längsführendes Assistenzsystem die Geschwindigkeit gemäß der Wetter/Tages/Jahreszeit-Bedingungen anpassen.
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Ein aktivierter Blinker kann sich ebenfalls auf die Schwarmgeschwindigkeit auswirken.
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Weitere Konditionen sind denkbar.
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Sobald sich signifikante Änderungen bei bestimmten Cases ergeben (z.B. bei Regen ändert sich die Fahrtrajektorie), kann dies im Backend für zukünftige Auslegungen von Fahrerassistenzsystemen berücksichtigt werden.
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Es können im Backend z.B. feste Schwellen (z.B. Änderung im Pfad um mehr als X Zentimeter, oder Änderung in der Geschwindigkeit um mehr als Y Prozent) berücksichtigt werden. Sobald diese Schwellen überschritten werden, gibt es eine zusätzliche Info vom Backend an den OEM.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie ein Verfahren zur Generierung eines konditionalen und übertragungsoptimierten Layers zur Erweiterung von Schwarmdaten bereitgestellt werden kann.
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Bezugszeichenliste:
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Streckenabschnitt
- 14
- Fahrassistenzsystem
- 18
- Schwarmdaten
- 20
- Fahr- und/oder Umgebungsschwarmdaten
- 22
- Schwarmtrajektorie
- 24
- Schwarmgeschwindigkeit
- 26
- Straßenkante nach Schwarm
- 28
- Spurverlauf nach Schwarm
- 30
- Fahr- und/oder Umgebungsdaten
- 32
- Sensoreinrichtung
- 34
- Fahr- und/oder Umgebungssituation
- 36
- entfernte Datenverarbeitungseinrichtung
- 38
- Karte
- 40
- Master-Layer
- 42
- erweiterte Schwarmdaten
- 44
- Situationsschwarmdaten
- 46
- Fahr- und/oder Umgebungssituationsdaten
- 50
- fahr- und/oder umgebungssituationsabhängige Schwarmtrajektorie
- 52
- fahr- und/oder umgebungssituationsabhängige Schwarmgeschwindigkeit
- 54
- Differenz
- 56
- erweiterte Karte
- 58
- konditionale Layer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 20180340792 A1 [0004]
- WO 2021170718 A2 [0004]
- WO 2021191683 A1 [0004]
