WO2009027122A1 - Aktualisierungseinheit und verfahren zur aktualisierung einer digitalen karte - Google Patents

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WO2009027122A1
WO2009027122A1 PCT/EP2008/054917 EP2008054917W WO2009027122A1 WO 2009027122 A1 WO2009027122 A1 WO 2009027122A1 EP 2008054917 W EP2008054917 W EP 2008054917W WO 2009027122 A1 WO2009027122 A1 WO 2009027122A1
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PCT/EP2008/054917
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Ulrich STÄHLIN
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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Definitions

  • the true position of the object in the map may differ from the imaged position of the object in the map.
  • the reason for this can be on the one hand in measurement errors in the localization method, on the other hand in inaccuracies of the card.
  • the map matching procedure matches the measured position with the map information about the location and geometry of objects in the map to determine the most likely position of the object on the map.
  • the position of the vehicle is usually measured with the assistance of the satellite positioning system GPS.
  • the correctness of the measured and the actual position is given in GPS with about 15 m.
  • the digital map can have tolerances in the meter range.
  • the navigation device now the position of the vehicle must be determined in the digital map, so z. B. a meaningful route calculation from the current location to the destination can be determined. Without reconciling the measured position with the map information, the vehicle could be outside the digitized road or on the wrong road in the map.
  • the location of the vehicle in the digital map is crucial, the measured position is compared with the map information so that the most probable location of the vehicle is determined in the map for navigation. For this purpose, the map matching the knowledge about the movements of the vehicle are used.
  • Digital cards are usually out of date at delivery. Therefore, updating the card is essential if you want the digital card to match the current conditions. However, these updates involve a large amount of data because the entire map is always updated.
  • FCD floating car data
  • GPS Global Positioning System
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • the described embodiments likewise relate to the updating device, the updating system, the method, the use, the computer program product and the computer-readable medium.
  • an updating device for updating a digital map for a vehicle which comprises a detection unit in the vehicle for acquiring measured values, a communication unit for transmitting measured data, which based on the measured values, to a central office and to receive update data from the center, as well as an update unit for updating the digital map based on the update data, the update data being based on the measurement data.
  • the updating means in cooperation with the center, is able to generate additional, up-to-date information with which a digital map can be updated or supplemented.
  • the detection unit detects one or a plurality of partially completely different measured values, which it can pass on via the communication unit to the center.
  • the transmitted measurement data is evaluated in the control center. The evaluation can already take place at least partially within the updating device.
  • the center then generates corresponding update data, which are transmitted to the update device and / or also to other vehicles.
  • This update data can be on the one hand additional data for the digital map or even dynamic information that can be transmitted for example by means of TMC (Traffic Message Channel).
  • the dynamic information may include information about congestion and other traffic information. It is not an intervention in the digital map data needed to pass this information to the driver. Updating the digital map in this case means communicating the additional information to the driver who collects and evaluates this information along with the map information.
  • the updater may thus be used to generate a multi-layered, up-to-date security card.
  • the detection unit has at least one sensor which is selected from the group consisting of GPS sensor, environment sensor, ESP sensor, camera, ABS sensor, ASR sensor and speed sensor.
  • control center is a traffic data center as a service provider.
  • recorded measured values are processed in the vehicle before they are transmitted as measurement data to the control center.
  • a preselection can already be made within the vehicle, which measured values are to be transmitted to the center. Furthermore, the measured values can be processed in such a way that they correspond to a specific standard, so that the computing power required in the control center can be reduced.
  • the updating unit is designed to produce a security card on the basis of the updating of the digital map, wherein the security map contains security-relevant information about a current road situation.
  • the digital map is a digital navigation map.
  • digital map is also understood to mean maps for ADAS (Advanced Driver Assistance System), without any navigation taking place
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • Map and Positioning Engine MPE from Navteq.
  • an updating system for updating digital maps for a plurality of vehicles is provided, the updating system having an above-described
  • Updating device and a center has.
  • the central office is designed to receive measurement data from the update device and to transmit update data to the update device. Furthermore, the control center creates the update data based on the measured data.
  • the updating system is thus a system with a central control (control center), for example in the form of a server, which communicates with the individual via a wireless communication link
  • Updating devices of the various vehicles communicates.
  • the transmission of the data between the center and the updating means is based on UMTS, GSM / GPRS, WLAN or e.g. WiMax.
  • the center may provide each of the vehicles with specific, selected, vehicle-tuned update data.
  • the update data may differ from vehicle to vehicle, depending on where the vehicle is located. For example, a first vehicle only needs update data regarding a first part of the digital map, whereas a second vehicle needs updating with respect to a completely different, second part of the digital map.
  • the same data may be transmitted to all subscribers in a broadcast mode.
  • the center is designed to receive measurement data from a plurality of communication devices of different vehicles and to generate the update data on the basis of all received measurement data.
  • the center may also receive measurement data from sensors outside of the vehicles, for example, induction loops in a road or detectors at the roadside or under a bridge.
  • control center is designed for the statistical preparation of the measurement data for generating the update data.
  • Data mining is the application of statistical mathematical methods to a database with the aim of pattern recognition.
  • the vehicle is, for example, a motor vehicle, such as a car, bus or truck, or else a rail vehicle, a ship, an aircraft, like a helicopter or airplane, or for example a bicycle.
  • a motor vehicle such as a car, bus or truck
  • a rail vehicle such as a ship, an aircraft, like a helicopter or airplane, or for example a bicycle.
  • a method for updating a digital map of a vehicle is specified in which measured values are recorded by a detection unit in the vehicle, measurement data based on the measured values are transmitted from the vehicle to a control center, update data based on the measured data at the central office, the update data based on the measurement data is transmitted from the center to an update unit and the digital map is updated based on the update data.
  • the detection of measured values in the vehicle comprises the determination of a vehicle speed in a GPS position of the vehicle, the determination of distances to other vehicles by means of environment sensors, the determination of information about the road surface by means of ESP sensors, the determination of Safety conditions by means of environment sensors, the detection of lanes by means of cameras or the determination of ABS and / or ESP and / or ASR interventions.
  • a comparison with data in the digital map is made prior to transmission. In this way, an accurate identification of the position on the map can be made.

Abstract

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Aktualisierungseinrichtung zur Aktualisierung einer digitalen Karte für ein Fahrzeug angegeben, welche eine Vielzahl an Sensoren aufweist, die die aktuelle Verkehrssituation, die Bewegung des Fahrzeugs oder aber auch die Straßenverhältnisse messen. Diese Messwerte werden an eine Zentrale übergeben, die diese auswertet und dann entsprechende Aktualisierungsdaten zur Aktualisierung der digitalen Karte an andere Fahrzeuge schickt.

Description

Aktualisierungseinheit und Verfahren zur Aktualisierung einer digitalen Karte
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Navigations- und Sicherheitstechnik für Fahrzeuge. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Aktualisierungseinrichtung zur Aktualisierung einer digitalen Karte für ein Fahrzeug, ein Aktualisierungssystem, die Verwendung einer Aktualisierungseinrichtung in einem Fahrzeug, ein Verfahren zur Aktualisierung einer digitalen Karte, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Medium.
Technologischer Hintergrund
Die rasante Zunahme des Fahrzeugverkehrs auf den Straßen und die damit verbundenen Staus und Fahrzeitverlängerungen führen weltweit zu erhöhten Anstrengungen, Verkehrszustände zu erkennen und diese bei einer Routenwahl bzw. bei der Routenberechnung in Navigationssystemen zu berücksichtigen.
Wenn die mit einem Ortungsverfahren gemessene geografische Koordinate direkt in das Koordinatensystem einer digitalen Karte abgebildet wird, so kann die wahre Position des Objektes in der Karte von der abgebildeten Position des Objektes in der Karte abweichen. Der Grund hierfür kann zum einen in Messfehlern beim Ortungsverfahren, zum anderen in Ungenauigkeiten der Karte liegen.
Da für ein Navigationssystem die wahre Position in der Karte bekannt sein muss, gleicht das Map Matching Verfahren die gemessene Position mit den Karteninformationen über die Lage und Geometrie von Objekten in der Karte ab, so dass die wahrscheinlichste Position des Objektes in der Karte ermittelt wird.
Bei Fahrzeug-Navigationssystemen wird die Position des Fahrzeugs meist mit Unterstützung des Satellitenortungssystems GPS gemessen. Die Richtigkeit der gemessenen und der tatsächlichen Position wird bei GPS mit ca. 15 m angegeben. Ebenso kann die digitale Karte Toleranzen im Meterbereich aufweisen. Durch das Navigationsgerät muss nun die Position des Fahrzeugs in der digitalen Karte ermittelt werden, damit z. B. eine sinnvolle Routenberechnung vom aktuellen Standort zum Fahrziel bestimmt werden kann. Ohne den Abgleich der gemessenen Position mit den Karteninformationen könnte sich das Fahrzeug außerhalb der digitalisierten Straße oder auf der falschen Straße in der Karte befinden. Da für das Navigationsgerät die Lage des Fahrzeugs in der digitalen Karte entscheidend ist, wird die gemessene Position mit den Karteninformationen so abgeglichen, dass der wahrscheinlichste Standort des Fahrzeugs in der Karte für die Navigation ermittelt wird. Hierzu werden beim Map Matching die Kenntnisse über die Bewegungen des Fahrzeugs ausgenutzt.
Digitale Karten sind meist schon bei Auslieferung veraltet. Von daher ist eine Aktualisierung (Update) der Karte unerlässlich, wenn die digitale Karte mit den aktuellen Verhältnissen übereinstimmen soll. Diese Aktualisierungen umfassen jedoch eine große Datenmenge, da immer die komplette Karte auf den neuesten Stand gebracht wird.
Bekannt ist, dass Fahrzeuge so genannte „Floating Car Data" (FCD) versenden. Das dafür eingesetzte System besteht aus einem GPS (Global Positioning System) -Empfänger und einem GSM (Global System for Mobile Communication) -Modul (oder alternativ UMTS/WiMax/...) . Beide Module sind in vielen Fahrzeugen auch ohne FCD-Funktionalität bereits vorhanden. Der GPS-Empfänger misst die Position. Es erfolgt eine Vorverarbeitung im Fahrzeug und dann werden Daten aus dieser Vorverarbeitung an die Zentrale geschickt. Diese kann aus den Daten Rückschlüsse auf die Verkehrslage ziehen. Auf diese Weise erfolgt eine Erhebung von Verkehrszustandsdaten für Verkehrsinformationsdienste . Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte aktuelle, die gegenwärtigen Umfeldbedingungen repräsentierende digitale Karte bereitzustellen.
Es sind eine Aktualisierungseinrichtung zur Aktualisierung einer digitalen Karte für ein Fahrzeug, ein Aktualisierungssystem, die Verwendung einer
Aktualisierungseinrichtung in einem Fahrzeug, ein Verfahren zur Aktualisierung einer digitalen Karte eines Fahrzeugs, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche angegeben. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen .
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen gleichermaßen die Aktualisierungseinrichtung, das Aktualisierungssystem, das Verfahren, die Verwendung, das Computerprogrammprodukt und das computerlesbare Medium.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Aktualisierungseinrichtung zur Aktualisierung einer digitalen Karte für ein Fahrzeug angegeben, welche eine Erfassungseinheit im Fahrzeug zur Erfassung von Messwerten, eine Kommunikationseinheit zur Übermittlung von Messdaten, die auf den Messwerten basieren, an eine Zentrale und zum Empfang von Aktualisierungsdaten von der Zentrale, sowie eine Aktualisierungseinheit zur Aktualisierung der digitalen Karte auf Basis der Aktualisierungsdaten aufweist, wobei die Aktualisierungsdaten auf den Messdaten basieren.
In anderen Worten ist die Aktualisierungseinrichtung im Zusammenspiel mit der Zentrale in der Lage, zusätzliche, aktuelle Informationen zu erzeugen, mit welchen eine digitale Karte aktualisiert oder ergänzt werden kann. Hierfür erfasst die Erfassungseinheit einen oder eine Vielzahl von teilweise ganz unterschiedlichen Messwerten, die sie über die Kommunikationseinheit an die Zentrale weitergeben kann. In der Zentrale werden die übermittelten Messdaten ausgewertet. Die Auswertung kann auch schon zumindest teilweise innerhalb der Aktualisierungseinrichtung erfolgen. Auf Basis der Auswertung der Messdaten generiert dann die Zentrale entsprechende Aktualisierungsdaten, die an die Aktualisierungseinrichtung und/oder auch an andere Fahrzeuge übermittelt werden.
Bei diesen Aktualisierungsdaten kann es sich einerseits um zusätzliche Daten für die digitale Karte handeln oder aber auch um dynamische Informationen, die beispielsweise mittels TMC (Traffic Message Channel) übermittelt werden können. Die dynamischen Informationen können Informationen über Staus und andere Verkehrsinformationen enthalten. Es ist kein Eingriff in die digitalen Kartendaten notwendig, um diese Informationen an den Fahrer weiterzugeben. Unter Aktualisierung der digitalen Karte ist in diesem Fall die Übermittlung der zusätzlichen Informationen an den Fahrer zu verstehen, der diese Informationen zusammen mit den Karteninformationen aufnimmt und auswertet.
Die Aktualisierungseinrichtung kann somit zur Erzeugung einer vielschichtige Informationen aufweisenden, hochaktuellen Sicherheitskarte verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Erfassungseinheit zumindest einen Sensor auf, der aus der Gruppe bestehend aus GPS-Sensor, Umfeldsensor, ESP-Sensor, Kamera, ABS-Sensor, ASR-Sensor und Geschwindigkeitssensor ausgewählt ist.
Es können also eine Vielzahl an unterschiedlichen Messwerten an die Zentrale übermittelt werden. Auf diese Weise kann der Informationsgehalt der Sicherheitskarte erhöht werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei der Zentrale um eine Verkehrsdatenzentrale als Service-Provider . Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die erfassten Messwerte im Fahrzeug aufbereitet, bevor sie als Messdaten an die Zentrale übermittelt werden.
Somit kann bereits innerhalb des Fahrzeugs eine Vorauswahl getroffen werden, welche Messwerte an die Zentrale zu übermitteln sind. Weiterhin können die Messwerte derart aufbereitet werden, dass sie einem bestimmten Standard entsprechen, so dass die in der Zentrale benötigte Rechenleistung reduziert werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Aktualisierungseinheit zur Erstellung einer Sicherheitskarte auf Basis der Aktualisierung der digitalen Karte ausgeführt, wobei die Sicherheitskarte sicherheitsrelevante Informationen über eine aktuelle Straßensituation enthält.
Auf diese Weise kann die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden .
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei der digitalen Karte um eine digitale Navigationskarte .
Unter dem allgemeinen Begriff „digitale Karte" sind auch Karten für ADAS (Advanced Driver Assistance System) zu verstehen, ohne dass hierbei eine Navigation stattfindet. Ein Beispiel hierfür ist die „Map and Positioning Engine" MPE von Navteq.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Aktualisierungssystem zur Aktualisierung von digitalen Karten für eine Vielzahl von Fahrzeugen angegeben, wobei das Aktualisierungssystem eine oben beschriebene
Aktualisierungseinrichtung sowie eine Zentrale aufweist. Die Zentrale ist zum Empfang von Messdaten von der Aktualisierungseinrichtung und zum Übermitteln von Aktualisierungsdaten an die Aktualisierungseinrichtung ausgeführt. Weiterhin erstellt die Zentrale die Aktualisierungsdaten auf Basis der Messdaten.
Bei dem Aktualisierungssystem handelt es sich also um ein System mit einer zentralen Steuerung (Zentrale) , beispielsweise in Form eines Servers, der über eine drahtlose Kommunikationsstrecke mit den einzelnen
Aktualisierungseinrichtungen der verschiedenen Fahrzeuge kommuniziert. Die Übertragung der Daten zwischen der Zentrale und der Aktualisierungseinrichtung erfolgt auf Basis von UMTS, GSM/GPRS, WLAN oder z.B. WiMax .
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Zentrale zum individuellen Übermitteln von individualisierten Aktualisierungsdaten an die Vielzahl von Fahrzeugen ausgeführt .
In anderen Worten kann die Zentrale jedem der Fahrzeuge ganz bestimmte, ausgewählte, auf das Fahrzeug abgestimmte Aktualisierungsdaten übermitteln. Beispielsweise können sich die Aktualisierungsdaten von Fahrzeug zu Fahrzeug unterscheiden, je nachdem an welchem Ort sich das entsprechende Fahrzeug befindet. So benötigt beispielsweise ein erstes Fahrzeug nur Aktualisierungsdaten hinsichtlich eines ersten Teils der digitalen Karte, wohingegen ein zweites Fahrzeug eine Aktualisierung bezüglich eines ganz anderen, zweiten Teils der digitalen Karte benötigt.
Auf diese Weise kann der Datenverkehr weiter reduziert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können dieselben Daten an alle Teilnehmer in einem Broadcast-Modus übermittelt werden .
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Zentrale zum Empfang von Messdaten von einer Vielzahl an Kommunikationseinrichtungen von unterschiedlichen Fahrzeugen und zur Erstellung der Aktualisierungsdaten auf Basis sämtlicher empfangener Messdaten ausgeführt. Beispielsweise kann die Zentrale auch Messdaten von Sensoren außerhalb der Fahrzeuge empfangen, beispielsweise von Induktionsschleifen in einer Straße oder von Detektoren am Straßenrand oder unter einer Brücke.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Zentrale zur statistischen Aufbereitung der Messdaten zur Erstellung der Aktualisierungsdaten ausgeführt.
Bei der statistischen Aufbereitung können beispielsweise auch Verfahren von Data-Mining verwendet werden. Unter Data-Mining versteht man die Anwendung von statistisch-mathematischen Methoden auf einen Datenbestand mit dem Ziel der Mustererkennung .
Auf diese Weise können einzelne Fehlmessungen herausgemittelt werden, wodurch die Aussagekraft der Aktualisierungsdaten erhöht werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Verwendung einer oben beschriebenen Aktualisierungseinrichtung in einem Fahrzeug angegeben.
Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, ein Luftfahrzeug, wie Helikopter oder Flugzeug, oder beispielsweise um ein Fahrrad.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zur Aktualisierung einer digitalen Karte eines Fahrzeugs angegeben, bei dem Messwerte durch eine Erfassungseinheit im Fahrzeug erfasst werden, Messdaten, die auf den Messwerten basieren, vom Fahrzeug an eine Zentrale übermittelt werden, Aktualisierungsdaten auf Basis der Messdaten in der Zentrale erstellt werden, die Aktualisierungsdaten, die auf den Messdaten basieren, von der Zentrale an eine Aktualisierungseinheit übermittelt werden und die digitale Karte auf Basis der Aktualisierungsdaten aktualisiert wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Erfassung von Messwerten im Fahrzeug die Ermittlung einer Fahrzeuggeschwindigkeit in einer GPS-Position des Fahrzeugs, die Ermittlung von Abständen zu anderen Fahrzeugen mittels Umfeldsensoren, die Ermittlung von Informationen über den Fahrbahnuntergrund mittels ESP-Sensoren, die Ermittlung von Sicherheitsverhältnissen mittels Umfeldsensorik, die Ermittlung von Fahrspuren mittels Kameras oder die Ermittlung von ABS- und/oder ESP- und/oder ASR-Eingriffen . Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird vor dem Senden ein Vergleich mit Daten in der digitalen Karte vorgenommen. Auf diese Weise kann eine genaue Identifikation der Position auf der Karte vorgenommen werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Computerprogrammprodukt angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben angegebenen Verfahrensschritte durchzuführen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein computerlesbares Medium angegeben, auf dem ein Computerprogrammprodukt gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben angegebenen Verfahrensschritte durchzuführen.
Bei einer auf Sicherheit ausgerichteten digitalen Karte, wie einer digitalen Navigationskarte (Safety Map) , ist es wichtig, immer aktuelle Daten zur Verfügung zu haben. Diese können z. B. über Floating Car Data erhalten werden. Hierzu senden alle beteiligten Fahrzeuge die ihnen bekannten Daten über das Verkehrsgeschehen und den Straßenverlauf bzw. -zustand an eine Verkehrsdatenzentrale, die diese dann aufbereitet und an alle anderen Fahrzeuge verteilt. Hierbei dient die Aufbereitung dazu, Aussagen über die Straße zu ermitteln und somit z. B. Baustellen, Staus, Unfälle, Ölspuren, schlechte Straßenverhältnisse und dergleichen in die digitale Karte eintragen zu können.
Eine grundsätzliche Überlegung der Erfindung liegt darin, dass sie die gleichzeitige Verwendung von Daten sehr vieler Fahrzeuge ermöglicht, wodurch genauere und aktuellere Daten für eine aktuelle digitale Karte erhalten werden können.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Aktualisierungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung .
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Aktualisierungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung .
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer digitalen Karte gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung .
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung von Komponenten einer Aktualisierungseinrichtung 100, die beispielsweise in einem Fahrzeug installiert ist und der Aktualisierung einer digitalen Karte, wie beispielsweise einer digitalen Navigationskarte, dient. Die Aktualisierungseinrichtung 100 weist eine Erfassungseinheit 101, eine Kommunikationseinheit 102 sowie eine Aktualisierungseinheit 103 auf.
Die Erfassungseinheit 101 umfasst eine Vielzahl an unterschiedlichen Sensoren, wie beispielsweise eine GPS- Einheit 106, einen Temperaturfühler 105 und ein ESP-System 104.
Die Kommunikationseinheit 102 weist eine Antenne 103 auf, über welche eine drahtlose Kommunikation mit einem Server (siehe Bezugszeichen 203 in Fig. 2) erfolgen kann.
Die Aktualisierungseinheit 103 dient einerseits der Aktualisierung der digitalen Karten und andererseits aber auch der Steuerung der Aktualisierungseinrichtung.
Mit der Aktualisierungseinheit 103 bzw. der Steuerung 103 ist eine Eingabeeinheit 111 verbunden. Über die Eingabeeinheit 111 können verschiedene Einstellungen der Aktualisierungseinheit vorgenommen werden und beispielsweise für eine Navigationseinheit ein Zielort und ggf. auch ein Standort gewählt werden. Die Eingabe des Zielortes ist dabei beispielsweise durch Eingabe des vollständigen Namens des Zielortes oder auch durch Auswahl aus einer Liste, die auf einer optischen Ausgabeeinheit, wie beispielsweise einem Monitor 109, dargestellt wird, möglich. Auf dem Monitor 109 werden auch die Zielführungsinformationen ausgegeben. Darüber hinaus können die Zielführungsinformationen auch über eine akustische Ausgabeeinheit 110 ausgegeben werden. Über die akustische Ausgabeeinheit 110 können auch bestimmte, von der Zentrale übermittelte Aktualisierungsdaten, wie beispielsweise Warnhinweise, ausgegeben werden. Die Ausgabe über eine akustische Ausgabeeinheit 110 hat den Vorteil, dass der Fahrer weniger vom aktuellen Verkehrsgeschehen abgelenkt wird. In einem Speicherelement 112, das mit dem Steuergerät 103 verbunden oder integriert ist, sind die digitalen Kartendaten in Form von Datensätzen abgelegt. Beispielsweise sind in dem Speicherelement 112 auch zusätzliche Informationen über Verkehrsbeschränkungen und dergleichen abgelegt und den Datensätzen zugeordnet. Zur Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition weist die Aktualisierungseinrichtung 100 eine Navigationseinheit 106 mit einem GPS-Empfänger auf, der zum Empfang von Positionssignalen von GPS-Satelliten ausgelegt ist. Natürlich kann die Navigationseinheit 106 mit dem GPS-Empfänger auch für andere Satellitennavigationssysteme ausgeführt sein.
Da die GPS-Signale aber beispielsweise im innerstädtischen Bereich nicht immer empfangbar sind, weist die Einrichtung 100 zur Durchführung einer Koppelnavigation zudem einen Richtungssensor 107, einen Wegstreckensensor 108 und ggf. auch einen Lenkradwinkelsensor 114 auf. Signale des GPS-Empfängers, des Wegstreckensensors, des Richtungssensors und/oder des Lenkradwinkelsensors werden beispielsweise in der Steuereinrichtung 103 bearbeitet. Die aus diesen Signalen ermittelte Fahrzeugposition wird über Map Matching mit den Straßenkarten abgeglichen. Die so gewonnene
Zielführungsinformation wird über den Monitor 109 schließlich ausgegeben .
Die für die Aktualisierung der digitalen Karte notwendigen Daten werden beispielsweise folgendermaßen ermittelt:
- Über die gemessene Geschwindigkeit und die GPS-Position kann der Verlauf der Straße inklusive ihrem Höhenprofil kontrolliert werden. Auf diese Weise kann erkannt werden, ob beispielsweise eine Baustelle oder ein Stau vorliegt. Beispielsweise kann erkannt werden, ob das Fahrzeug die Spur hält oder die Straße verlässt. Auf diese Weise kann eine Aussage darüber getroffen werden, ob der auf der Karte angegebene Straßenverlauf mit der tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs übereinstimmt. Falls dies nicht der Fall ist, können Informationen über veränderte Straßenführungen ermittelt werden.
Verfügt das Fahrzeug über Umfeldsensoren, können mit diesen Umfeldsensoren die Abstände zu anderen Fahrzeugen gemessen werden. Auf diese Weise können Aussagen über einen Verkehrsfluss und über evtl. Staus getroffen werden.
Über ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm, kann auch Antriebs-Schlupf-Regelung beinhalten) können Rückschlüsse auf den Fahrbahnuntergrund getroffen werden.
Über Umfeldsensorik, wie beispielsweise Kameras oder Abstandsdetektoren, können Aussagen über die Sichtverhältnisse, Straßenverhältnisse oder Wetterverhältnisse getroffen werden. So erkennen die Umfeldsensoren beispielsweise Regen, Nebel, Sichtweiten und Umgebungstemperaturen. - Über Kameras können Fahrspuren erkannt werden. Bei den Fahrspuren handelt es sich um den Bereich zwischen zwei Fahrbahnmarkierungslinien. Auf diese Weise kann eine veränderte Streckenführung detektiert werden, ohne dass dafür GPS-Daten verwendet werden müssen.
- Über z. B. Eingriffe des ABS (Anti-Blockier-System) , des ASR (Antriebs-Schlupf-Regelung) oder des ESP, ggf. in Kombination mit der GPS-Position und der aktuellen Geschwindigkeit, können Aussagen über die Straßenverhältnisse getroffen werden. Über eine entsprechende statistische Auswertung auf Basis der Anzahl der erfolgten Eingriffe pro Zeiteinheit, der zu diesem Zeitpunkt gefahrenen Geschwindigkeit, der derzeitigen Temperatur oder auch der Uhrzeit kann eine exakte Aussage über die tatsächlichen Straßenverhältnisse getroffen werden .
Hierbei erfolgt eine kontinuierliche Aktualisierung (Update) der im Fahrzeug vorliegenden Karte (Safety Map) über eine Verkehrsdatenzentrale, die auch ein Serviceprovider sein kann.
Die Aktualisierungseinrichtung kann beispielsweise die Übermittlung der Messdaten triggern, wenn sie erkennt, dass eine besondere Situation vorliegt. Hierfür vergleicht sie beispielsweise die Daten ihrer aktuellen digitalen Karte mit den Messungen ihrer Sensoren. Sobald es eine signifikante Abweichung gibt, werden die entsprechenden Messwerte, ggf. in bereits aufbereiteter oder gefilterter Form, an die Zentrale übermittelt. Daraufhin kann die Zentrale darauf reagieren, indem sie weitere Daten von anderen Fahrzeugen anfordert, um beispielsweise eine statistische Auswertung zu ermöglichen und die Gefahr einer Verfälschung der tatsächlichen Situation aufgrund einer Fehlmessung herabzusetzen.
Da in modernen Fahrzeugen viele Fahrerassistenzsysteme, wie ABS, ASR, ESP, Regensensoren und vieles mehr, vorhanden sind, können diese Daten an eine Steuereinheit 103 bzw. eine Telematikeinheit übergeben werden. Diese Telematikeinheit wertet daraufhin alle Daten der Autoelektronik nach bestimmten Algorithmen für verschiedene Situationen aus.
Beispielsweise erkennt das System anhand von ABS und ESP Daten, dass bei einer eben passierten Stelle Glatteis vorherrscht. Das Gerät schickt diese Angaben situationsgesteuert an die Verkehrszentrale. Diese untersucht die Daten wieder beispielsweise auf Plausibilität, indem sie versucht, ob von dieser Stelle gleiche Ergebnisse von anderen Fahrzeugen gesendet wurden. Ist dies der Fall, so schickt die Zentrale eine Warnung für diese Position heraus, damit sich ein Kraftfahrzeugführer rechtzeitig auf diese neue, gefährliche Situation einstellen kann. So kann ein Autofahrer vor Gefahren, wie Eis, Regen, Nebel, rechtzeitig gewarnt werden, was wiederum hilft, schwere Unfälle zu verhindern. Auf Basis der Daten von der Zentrale wird die digitale Karte in den jeweiligen adressierten Fahrzeugen aktualisiert und die Warnung visualisiert oder auch akustisch dem Fahrer zur Kenntnis gebracht.
Die Auswertung der unterschiedlichen Daten während der Fahrt gibt Aufschluss über Verkehrszustände, Sichtbehinderungen, Straßenzustände (Straßenoberfläche) , infrastrukturelle Gegebenheiten (Serpentinen) , lokale Gefahren, Niederschläge, Glätte und Rutschgefahren. Es werden dabei lokal im Fahrzeug ermittelte Messgrößen in einen lokalen, die Umgebung des Fahrzeugs betreffenden Verkehrszustand umgesetzt. Durch die Einbeziehung von im Fahrzeug bereits verfügbaren Verkehrsinformationen, die beispielsweise über Mobilfunk oder über Radio Data System-Traffic Message Channel (RDS-TMC) empfangen werden, stellt das System fest, ob der lokal ermittelte Verkehrszustand vom in der Verkehrsdatenzentrale bekannten Zustand abweicht. Dann, und nur dann, wird eine entsprechende Meldung verschickt, so dass das durch die Meldung verursachte Kommunikationsaufkommen minimiert wird.
In der Verkehrsdatenzentrale werden die Meldungen gemeinsam mit den aus anderen Quellen (z. B. Induktionsschleifendetektoren oder Verkehrskameras) erhobenen Daten mit Hilfe statistischer Verfahren und Verfahren von Data-Mining zu einem regionalen Verkehrszustand (Regionalverkehrsbeschreibungsobj ekt) zusammengefasst .
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Aktualisierungssystems mit einer Aktualisierungseinrichtung 100 und einer Zentrale 200.
Die Aktualisierungseinrichtung 100 umfasst die Aktualisierungseinheit 103 mit den entsprechenden, daran angeschlossenen Sensoren und anderen Geräten, sowie eine Kommunikationseinheit 102 zur Kommunikation mit der Zentrale 200. Die Aktualisierungseinrichtung 100 ist in einem Fahrzeug
201 eingebaut.
Die Zentrale 200 umfasst ebenfalls eine Kommunikationseinheit
202 mit entsprechender Antenne 204 und den Server 203.
Die Zentrale 200 und die Aktualisierungseinrichtung 100 kommunizieren drahtlos über die Funkübertragungsstrecke 205.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt 301 aus einer digitalen Karte, bei der es sich um eine Navigationskarte handelt. Es ist eine Straße 302 zu sehen, welche die beiden Orte 303 und 304 miteinander verbindet. Weiterhin ist eine Umgehungsstrecke 305 eingeblendet, um die Unfallstelle 306 zu umgehen. Da sich am Ort 308 der Umgehungsstrecke 305 Glatteis befindet, ist ein entsprechender Warnhinweis 309 eingeblendet. Weiterhin kann auch eine akustische Warnung, beispielsweise übermittelt durch TMC, erfolgen. Der zusätzliche Warnhinweis 307 warnt vor der Unfallstelle 306.
Die Glatteiswarnung sowie die Kenntnis der Unfallstelle basiert auf Messungen, die von Fahrzeugen durchgeführt wurden, welche den entsprechenden Kartenabschnitt zu einem früheren Zeitpunkt passiert haben und daraufhin ihre Messdaten an die Zentrale übermittelt haben. Die Zentrale hat die Messdaten analysiert, statistisch gemittelt und ausgewertet und daraufhin die entsprechenden Warnhinweise an die anderen Fahrzeuge übermittelt. Zusätzlich hat die Zentrale auch Aktualisierungsdaten hinsichtlich der neuen Streckenführung 305 übermittelt.
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Schritt 401 erfolgt die Erfassung von Messwerten im Fahrzeug. Diese werden in einem nächsten Schritt 402 mit den schon vorliegenden Daten aus z.B. einer digitalen Karte verglichen und eventuelle Abweichungen ermittelt. In Schritt 403 erfolgt die Übermittlung von Messdaten, die den Messwerten entsprechen oder die bereits vorverarbeitet sind (z.B. Abweichungen von bereits vorhandenen Informationen), an die Zentrale. Im darauf folgenden Schritt 404 erstellt die Zentrale Aktualisierungsdaten auf Basis der Messdaten und in Schritt 405 übermittelt die Zentrale diese Aktualisierungsdaten an andere Fahrzeuge. In Schritt 406 schließlich erfolgt in den jeweiligen Fahrzeugen eine Aktualisierung der digitalen Karten auf Basis der übermittelten und empfangenen Aktualisierungsdaten.
Ergänzend sei darauf hinzuweisen, dass „umfassend" und „aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Aktualisierungseinrichtung (100) zur Aktualisierung einer digitalen Karte für ein Fahrzeug, die Aktualisierungseinrichtung (100) aufweisend: eine Erfassungseinheit (101) im Fahrzeug zur Erfassung von
Messwerten; eine Kommunikationseinheit (102) zur Übermittlung von
Messdaten, die auf den Messwerten basieren, an eine
Zentrale (200) und zum Empfang von Aktualisierungsdaten von der Zentrale (200); eine Aktualisierungseinheit (103) zur Aktualisierung der digitalen Karte auf Basis der Aktualisierungsdaten; wobei die Aktualisierungsdaten auf den Messdaten basieren.
2. Aktualisierungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Erfassungseinheit (101) zumindest einen Sensor (104) aufweist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus GPS-Sensor, Umfeldsensor, ESP-Sensor, Kamera, ABS-Sensor, ASR-Sensor und Geschwindigkeitssensor.
3. Aktualisierungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei der Zentrale (200) um eine Verkehrsdatenzentrale als Service-Provider handelt.
4. Aktualisierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgeführt zum Aufbereiten der erfassten Messwerte im Fahrzeug, bevor die erfassten, aufbereiteten Messwerte als Messdaten an die Zentrale (200) übermittelt werden.
5. Aktualisierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aktualisierungseinheit (103) zur Erstellung einer Sicherheitskarte auf Basis der Aktualisierung der digitalen Karte ausgeführt ist; wobei die Sicherheitskarte sicherheitsrelevante Informationen über eine aktuelle Straßensituation enthält.
6. Aktualisierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei der digitalen Karte um eine Navigationskarte handelt.
7. Aktualisierungssystem zur Aktualisierung von digitalen Karten für eine Vielzahl von Fahrzeugen, das AktualisierungsSystem aufweisend: eine Aktualisierungseinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6; eine Zentrale (200) zum Empfang von Messdaten von der Aktualisierungseinrichtung (100) und zum Übermitteln von Aktualisierungsdaten an die Aktualisierungseinrichtung (100) ; wobei die Zentrale (200) weiterhin zur Erstellung der Aktualisierungsdaten auf Basis der Messdaten ausgeführt ist .
8. Aktualisierungssystem nach Anspruch 7, wobei die Zentrale (200) zum individuellen Übermitteln von individualisierten Aktualisierungsdaten an die Vielzahl von Fahrzeugen ausgeführt ist.
9. Aktualisierungssystem nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Zentrale (200) zum Empfang von Messdaten von einer Vielzahl an Kommunikationseinheiten von unterschiedlichen Fahrzeugen und zur Erstellung der Aktualisierungsdaten auf Basis sämtlicher empfangener Messdaten ausgeführt ist.
10. Aktualisierungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Zentrale zur statistischen Aufbereitung der Messdaten zur Erstellung der Aktualisierungsdaten ausgeführt ist.
11. Verwendung einer Aktualisierungseinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in einem Fahrzeug.
12. Verfahren zur Aktualisierung einer digitalen Karte eines Fahrzeugs, das Verfahren auf weisend die Schritte: Erfassung von Messwerten durch eine Erfassungseinheit
(101) im Fahrzeug;
Übermittlung von Messdaten, die auf den Messwerten basieren, vom Fahrzeug an eine Zentrale (200); Erstellung von Aktualisierungsdaten auf Basis der Messdaten in der Zentrale (200);
Übermitteln der Aktualisierungsdaten, die auf den Messdaten basieren, von der Zentrale (200) an eine Aktualisierungseinrichtung (100) ;
Aktualisierung der digitalen Karte auf Basis der Aktualisierungsdaten .
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Erfassung von Messewerten im Fahrzeug zumindest einen der folgenden Schritte umfasst:
Ermittlung einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer GPS-
Position des Fahrzeugs;
Ermittlung von Abständen zu anderen Fahrzeugen mittels
Umfeldsensoren;
Ermittlung von Informationen über den Fahrbahnuntergrund mittels ESP-Sensorik;
Ermittlung von Sichtverhältnissen mittels Umfeldsensorik;
Ermittlung von Fahrspuren mittels Kameras; Ermittlung von ABS-, und/oder ESP- und/oder ASR- Eingriffen .
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei vor dem Senden ein Vergleich mit Daten in der digitalen Karte vorgenommen wird.
15. Computerprogrammprodukt, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die folgenden Schritte durchzuführen:
Erfassung von Messwerten durch eine Erfassungseinheit (101) im Fahrzeug;
Übermittlung von Messdaten, die auf den Messwerten basieren, vom Fahrzeug an eine Zentrale (200); Aktualisierung der digitalen Karte im Fahrzeug auf Basis von Aktualisierungsdaten, die auf Basis der Messdaten in der Zentrale (200) erstellt wurden.
16. Computerlesbares Medium, auf dem ein
Computerprogrammprodukt gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die folgenden Schritte durchzuführen:
Erfassung von Messwerten durch eine Erfassungseinheit (101) im Fahrzeug;
Übermittlung von Messdaten, die auf den Messwerten basieren, vom Fahrzeug an eine Zentrale (200); Aktualisierung der digitalen Karte im Fahrzeug auf Basis von Aktualisierungsdaten, die auf Basis der Messdaten in der Zentrale (200) erstellt wurden.
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