WO2013091742A1 - Verfahren zur erzeugung und nutzung verkehrsrelevanter informationen durch fahrzeuge eines fahrzeugpools - Google Patents

Verfahren zur erzeugung und nutzung verkehrsrelevanter informationen durch fahrzeuge eines fahrzeugpools Download PDF

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traffic
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vehicles
data
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PCT/EP2012/004023
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Viktor Friesen
Boris Kerner
Hubert Rehborn
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Daimler Ag
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    • G08G1/20—Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles

Definitions

  • the invention relates to a method for generating traffic-relevant information by at least one vehicle of a vehicle pool for use by all vehicles of the vehicle pool.
  • Traffic data may be collected locally by permanently installed sensing devices, such as induction loops located below the road surface, or mobile by vehicles with suitable sensing devices.
  • the data recorded on the vehicle contain route-related information that is transmitted via mobile communication to a central traffic computer for evaluation.
  • FCD floating car data
  • FCD floating car data
  • a data record usually contains a time stamp and current location coordinates.
  • the vehicles equipped accordingly with a tracking satellite receiver, a communication system and a data processing device thus represent mobile traffic sensors.
  • the acquired data are sent to a FCD control center for processing.
  • Reprocessed data is sent back to the data processing device and can be displayed, for example, on a display in the vehicle.
  • DE 195 13 640 A1 describes a method for reducing the volume of data to be transmitted from vehicles of a vehicle fleet from vehicle data and position data to a traffic computer. This will be the vehicles the vehicle fleet for reducing the amount of data transmitted given which of the resulting vehicle and position data are transmitted under which conditions to the traffic computer.
  • the vehicle data includes information about the operating state, the environment of the vehicles and information about the positions of the vehicles in a predetermined coordinate system each at a certain time.
  • the information about the environment here relates to weather and visibility conditions caused by outside temperature and
  • Humidity sensors are detected and closed by the operation of windscreen wiper, light, fog light, rear window heating.
  • DE 195 21 914 A1 discloses a method and a device for obtaining information about the environmental conditions at the location of a vehicle of a sampling vehicle fleet, in which vehicle data at specific intervals, which correspond to a predetermined period of time or a predetermined distance, detected in the vehicle and together with position data be transmitted to a traffic computer.
  • vehicle data at specific intervals, which correspond to a predetermined period of time or a predetermined distance, detected in the vehicle and together with position data be transmitted to a traffic computer.
  • the operating states of aggregates of the vehicle are detected, and determined from the detected operating conditions based on predetermined decision criteria characteristic features of the environment of the vehicle.
  • Operating states of the steering device, the wheels, the anti-lock braking system, the traction control system, the windscreen wiper system, the hazard warning system, the lighting system, the rear fog light and the rear window heating are detected in order to deduce the operating conditions from weather and visibility conditions.
  • FCD Extended Floating Car Data
  • the data processing device of the vehicle gets all the data from the vehicle electronics and evaluates them according to specific algorithms for different situations. It can be concluded, for example, from the intervention of ABS and ESP at a point passed on the presence of black ice. After transmission of these data to the central office and, if necessary, their verification by the data of other vehicles, the other FCD participants can be warned of the black spot. It is also known from DE 198 33 614 B4 how such vehicle information should be calculated, assessed and transmitted.
  • a method for traffic quality detection is described in order to accurately determine the quality of the road traffic at any time, in particular with regard to speed, travel time, traffic jam lengths and dust start.
  • at least the speed data are determined as the output variable for at least one vehicle
  • at least one parameter is calculated from this variable over a sliding time window and a traffic quality value is determined from this parameter or these parameters in the vehicle the traffic quality in the area around the respective vehicle provides information.
  • at least the average speed of the vehicle and a normalized acceleration noise are respectively calculated in the sliding time window as parameters.
  • DE 10 2009 037 087 A1 how vehicles can then receive traffic information via a service provider.
  • DE 10 2006 046 697 A1 sets out how with vehicle information according to FCD or XFCD principles return channel information can also be obtained from the respective vehicles in intersection areas by vehicles.
  • the traffic-relevant information that is used by the vehicles of a vehicle pool can be generated by individual or all vehicles of the fleet.
  • the exchange of traffic-related information takes place via a communicative connection, to which each of the vehicles is equipped with a suitable communication device.
  • the traffic-relevant information is partly or wholly determined by a vehicle computing unit from vehicle-generated data. These data come from sensing devices such as various sensors for detecting vehicle conditions or even outside air and air humidity sensors, and further of devices with which the operating conditions of aggregates such as windscreen wipers, light, fog light, rear window heating can be detected, the operation of which can be concluded on ambient conditions of the vehicle. Furthermore, the respective position of the vehicle is determined and associated with the corresponding data for the determined data which relate to vehicle and ambient conditions.
  • the scope of information is now extended by the vehicle-generated data by using certain assistance systems of the vehicle as data suppliers in order to directly detect the environment of the vehicle, in order to be able to extract a wealth of information from the vehicle environment, and not limited to the immediate vehicle environment to be.
  • the vehicle or vehicles of the pool of vehicles are accordingly equipped with at least one assistance system with at least one detection unit which directly enables detection of the vehicle surroundings and not on conclusions from actuated ones Vehicle aggregates based.
  • the detection unit (s) of the assistance system generates / generates environmental data stored and processed by a computing unit equipped with software having corresponding algorithms for extracting traffic-related vehicle environment information from the environment data. This traffic-relevant vehicle environment information is then provided via the communicative connection to the vehicles of the vehicle pool.
  • the detection unit may be a camera that generates an image of the environment as environmental data, wherein the computing unit is equipped with image analysis software for extracting the traffic-related vehicle environment information.
  • image analysis software for extracting the traffic-related vehicle environment information.
  • several cameras of a given assistance system of the vehicle can be used to obtain the environmental data by taking pictures.
  • Another, also usable detection unit forms a distance measuring device based on radar or ultrasound, whereby here too the arithmetic unit is equipped with an evaluation software for the extraction of the traffic-relevant vehicle environment information.
  • the arithmetic unit which carries out the extraction of the vehicle environment information from the environment data, may be an arithmetic unit of the assistance system, or the vehicle computation unit and / or a communicatively, directly or indirectly, with the detection system. unit connected external unit of calculation.
  • part of the data processing can also be performed by a first arithmetic unit, for example that of the assistance system, while the further processing of the data is performed by another arithmetic unit, such as the vehicle computation unit or the off-board arithmetic unit.
  • the communicative connection of the detection unit with the vehicle-external computing unit can, in particular, take place indirectly via the vehicle computing unit, which has a suitable communication device. Generally, every one of them
  • Arithmetic units adapted to save the environment data and / or the vehicle environment information extracted therefrom, to manage, to complete with other vehicle-generated data or traffic-related information, to combine and / or further process.
  • the completion and combination with traffic-relevant information generated by other vehicles, but also the storage, management and further processing can preferably be carried out at least partially by a vehicle-external computing unit.
  • a vehicle computing unit equipped with appropriate capacities can be used for this purpose.
  • the currently recorded traffic-relevant information can be made available directly to the other vehicles in the fleet, but it is also possible for stored information to be retrieved or output by the respective arithmetic unit.
  • the communicative connection between the vehicles of the vehicle fleet is established in particular via a mobile and / or an Internet connection.
  • vehicle ad hoc networks with the mobile devices of vehicles as connection nodes for vehicle-to-vehicle communication in question, the information is exchanged directly from vehicle to vehicle or transmitted via the ad hoc network to the vehicle-external computing unit.
  • the communicative connection can take place via local communication networks, WLAN, by means of corresponding radio access points. It can also be used infrastructure communication units that are installed fixed to roads.
  • the data / information generated by the vehicle can be stored by the vehicle on a mobile storage medium such as a USB stick or an SD card from which the data / information is transmitted via a terminal such as a smartphone, a tablet PC or a home PC are transmitted to the vehicle-external computing unit, which then takes over the further processing and provision / return of the information to the fleet vehicles.
  • the data and information streams can be collected from a vehicle external computer, which may be in particular a server of the vehicle fleet, hereinafter also referred to as vehicle backend, or an Internet server.
  • vehicle backend a server of the vehicle fleet
  • the server of the vehicle fleet can also be an Internet server (Internet Vehicle Backend) and thus receive the data and information both directly via mobile and indirectly via the Internet.
  • the transmission of the traffic-related information between the vehicles of the fleet can take place online, directly or indirectly with or without time delay, or also offline via the mobile storage medium.
  • the traffic-relevant information is provided with a time stamp which includes a time of recording the traffic-relevant information.
  • the information is generally provided with a time stamp independently of the transmission path.
  • the transmitted data / information can already be preprocessed, in particular by being supplemented and combined with data and information of the forwarding vehicles acting as nodes.
  • Information contents of the vehicle environment information extracted from the camera images may include lane markings, lane boundaries, pedestrian crossings, traffic lights, parking space markers, construction sites, level crossings, signage, and / or dynamic state changes of traffic signals, construction site signage, or level crossings.
  • control interventions of the assistance system with the distance measuring device as well as braking and starting operations can be detected and taken into account in order to generate the traffic-relevant information.
  • the sensors of an anti-lock braking system, a traction control, a vehicle dynamics control of the vehicle can be used, but it can also be the operation of the brake and accelerator pedal are detected.
  • unevenness of a road surface can be detected and taken into account by the arithmetic unit in generating the traffic-relevant information.
  • at least one of the cameras and / or the Abstandsmesseinrichungen be used, but also conceivable is the use of spring-damper sensors for measuring the road bumps.
  • an assistance system with a detection unit for determining operating and charging strategies of the drive sources can be used.
  • the detection unit generates operating and charging strategy data that is stored and processed by the computing unit, and extracts the traffic-relevant operation and charging strategy information from the data.
  • This traffic-relevant operating and charging strategy information can be provided via the communicative connection preferably to those vehicles of the vehicle pool which have a hybrid drive.
  • Another variant relates to motor vehicles with an electric motor drive source, including both hybrid and pure electric vehicles.
  • the detection unit of an assistance system for determining ranges of the electromotive drive source as a function of traffic situations for generating corresponding range data can be used, which are stored by the arithmetic unit and processed to extract corresponding range information from the data.
  • This range information in turn can be provided via the communicative connection to the vehicles of the vehicle pool with an electromotive drive source.
  • the traffic-related information generated can not only be used for the purpose of being used by the other vehicles of the fleet, but can also be used by the vehicle-external computing unit for adapting and refining digital road maps. This applies in particular to information contents such as unevenness, number of lanes, lane boundary, pedestrian crossings, etc.
  • the generated traffic-relevant information is checked for consistency by the arithmetic unit, wherein the Computing unit of other vehicles of the vehicle fleet receives traffic-relevant information and each determines a number of traffic-related information that have the same information content. From this number, a quality coefficient for the corresponding traffic-relevant information is determined by the arithmetic unit, which denotes a likelihood of the information.
  • the respective traffic-relevant information is only provided to the vehicles of the vehicle fleet if the determined quality coefficient corresponds to at least a predetermined value and thus the application of the reported information is likely.
  • the determination of the quality coefficient can be kept adjustable by control parameters on the arithmetic unit.
  • the arithmetic unit which determines the quality coefficients, can in particular be the vehicle-external arithmetic unit, particularly preferably the vehicle fleet server or the (Internet) vehicle back-end or another Internet server.
  • the traffic-relevant information stored on the arithmetic unit is compared with newly acquired traffic-relevant information, which has the same information content, compared by the arithmetic unit, checked for persistence ("Does the unevenness still exist?") And possibly updated.
  • 1 is a side view of a vehicle of the fleet with detection units for direct environmental detection
  • Fig. 2 is a schematic process flow according to an embodiment.
  • the device according to the invention relates to a method in which high-quality vehicle and traffic data from assistance systems of individual vehicles are made available to a general public of vehicles and used by them. Furthermore, these high-quality vehicle and traffic data can be used to improve digital road maps.
  • This invention relates to both the field of telematics and assistance systems, and describes how to manage, complete, combine, further process, and provide other vehicles with high quality assistance system information from vehicles beyond onboard autonomous use, through appropriate methods.
  • This can be implemented, for example, with a stationary central computer, which may be, for example, a server of the vehicle manufacturer such as the Daimler Vehicle Backend or a server of a vehicle fleet, by an IP-based service in which, in contrast to known individual data and, for example, special data bus information, higher-grade information such , B. from the assistance systems, the camera and radar systems include, transmitted and provided.
  • Higher-quality information in the present case is understood to mean information such as traffic and infrastructure information, including pedestrian crossings, guardrails, signage, lane markings, construction sites, detected parking spaces, traffic signal algorithms ("traffic lights”), etc., which are increasingly being increased by the assistance systems in the vehicle
  • This higher-quality information could be stored, managed and reused via the central computer or the vehicle backend, for example for transmission to other vehicles and / or for improving the data basis of digital road maps.
  • German car manufacturer is already using an assistance system with several cameras, which delivers high-quality information generated by the vehicle as a "surround view” by using the combination of five small real-image cameras Ultrasonic sensors for distance detection an all-round view of the vehicle from a bird's eye view is generated for maneuvering in confusing situations.
  • Such information generated by means of assistance systems after being transmitted to the central computer or the vehicle backend, permits the administration, storage, completion of high-quality parking space information which can then be offered to other vehicles.
  • a single vehicle can not collect the entirety of the information due to its spatially and temporally limited detection possibilities. Only a larger amount or the entirety of the information from all vehicles can generate high-quality information (for example: "signal switching algorithms").
  • the exchange of the acquired information can take place via various methods / media / communication paths, for example not only via a server. but also from vehicle to vehicle.
  • the inventive method for using vehicle and traffic data from assistance systems relates to vehicles with a tracking unit, such as a GPS satellite receiver, detection devices for operating conditions of the vehicle and environmental conditions, and a processing unit for processing the data determined by the detection devices and a communication unit for transmitting the processed Data to other vehicles or a central computer.
  • a tracking unit such as a GPS satellite receiver
  • detection devices for operating conditions of the vehicle and environmental conditions
  • a processing unit for processing the data determined by the detection devices and a communication unit for transmitting the processed Data to other vehicles or a central computer.
  • Fig. 1 shows a vehicle, are generated with the traffic-related information.
  • the vehicle has the sensor system S, which generates the vehicle-side data in a manner known per se. These include determining the position and determining vehicle conditions such as speed and determining operating conditions of vehicle units such as windscreen wipers, rear window heating, headlights, fog lights, etc., the operation of which is closed to ambient conditions of the vehicle, the weather and lighting conditions.
  • the vehicle has a vehicle computer which at least partially handles the processing of the vehicle-generated data and which has or is connected to a communication device with which the vehicle-generated data or the traffic-relevant information is stored to the other vehicle of the fleet or to the vehicle backend and further processing can be transferred.
  • the vehicle has further assistance systems, which include a camera K and a radar system R as detection units with which the vehicle surroundings can be detected directly.
  • the environment data generated by the detection unit K, R of the assistance system are stored and processed by a computing unit that extracts traffic-relevant vehicle environment information from the environment data, so that they can be provided to the vehicles of the vehicle pool via the communicative connection.
  • the vehicle may be equipped with a variety of camera and radar devices, as well as other environmental sensing devices.
  • the detection devices comprise components of on-vehicle assistance systems such as cameras, radar systems and other environment detection systems so that the information collected by these systems can be vehicle-specific transmitted to the central computer storing the transmitted information, using information from other vehicles or also completed, combined, further processed and provided for the return to the vehicle or the transmission to other vehicles.
  • on-vehicle assistance systems such as cameras, radar systems and other environment detection systems
  • this information in the camera images detected lane markings, lane boundaries, pedestrian crossings, traffic lights, parking space markers, construction sites, railroad crossings, signage, distance control braking and starting operations, recognized unevenness of infrastructure, as well as in hybrid vehicles / electric vehicles, the operating and charging strategies and the Ranges of the electric drive depending on the traffic situation. Further information relates to fleet information and, in particular, infrastructure related information of the Internet backend for adapting and refining digital road maps.
  • a vehicle ad hoc network vehicle-to-vehicle communication
  • local commu- communication networks such.
  • B. WLAN vehicle infrastructure communication and / or a server connection to a vehicle back end or another central computer / server act.
  • Vehicle ad hoc network is understood to mean a radio network which connects two or more terminals present in the vehicle to form a meshed network.
  • Ad hoc networks connect mobile devices by passing data from node to node or from terminal to terminal until they reach their recipient.
  • Ad hoc networks do not have fixed infrastructure such as wireless access points, which require a local communication network such as WLAN.
  • Vehicle-to-vehicle communication is mostly provided by an ad hoc network.
  • Vehicle infrastructure communication involves the communicative connection of vehicles with fixed transmit and receive modules, such as at traffic lights, intersections or similar infrastructures, to exchange information about traffic conditions and hazards.
  • the vehicle can establish a connection to the Internet; the administration, completion, combination and processing of the vehicle-generated information from assistance systems can be carried out both by the vehicle backend and any server that can be reached via the Internet. The information from assistance systems can then be provided to other vehicles.
  • the methods of exchanging information between the vehicles can both function at the present time of collecting the information and manage and provide stored data from the past.
  • the higher-quality information can also include dynamic information (states) of traffic lights, road signs, level crossings, etc. recognized in the camera images.
  • these higher-quality information can also be used in operating and Charging strategies, etc. or information about a range of the electric drive depending on traffic situations.
  • these higher-quality information can be transmitted to other vehicles, including those that do not have the advanced / complex assistance systems.
  • the information from vehicles of their own fleet can be transmitted to other vehicles via an Internet backend, whereby these other vehicles from the fleet can also be those which themselves do not have high-quality assistance systems (FIG. 2).
  • FIG. 2 illustrates the information flows between the vehicle with assistance systems extracting information from camera images, the distance controls via drive operating strategies, vehicle conditions and road conditions and transmitting the acquired data and / or images to a (“Vehicle") Internet backend It manages the camera images and vehicle information so that, for example, infrastructure information can be completed, the Internet backend with the information can be used to refine digital maps and disseminate the high-quality information, such as the Internet backend service Infrastructure information is transmitted to the vehicles of the fleet, regardless of whether the vehicles have the assistance systems or not.
  • a (“Vehicle) Internet backend It manages the camera images and vehicle information so that, for example, infrastructure information can be completed, the Internet backend with the information can be used to refine digital maps and disseminate the high-quality information, such as the Internet backend service Infrastructure information is transmitted to the vehicles of the fleet, regardless of whether the vehicles have the assistance systems or not.
  • infrastructure-related information such as road bumps, lane numbers, lane boundaries, pedestrian crossings, etc. may be used to adapt and refine digital road maps.
  • the timeliness of the higher-grade information (eg, an end of construction sites, a correction of unevenness of the infrastructure) can be managed via the vehicle backend.
  • the higher-quality information can be at least partially processed in the vehicle (such as traffic signal information) or they can be evaluated in the vehicle backend.
  • the camera images of several vehicles can advantageously be processed and evaluated, instead of evaluating the camera images individually vehicles, so that about traffic light cycle times can be determined on the vehicle back end with the information from many vehicles.
  • transmission methods can be combined, so the higher quality information can also be preprocessed by ad hoc vehicle networks before being transmitted to the vehicle backend.
  • a quality of the respective recorded information can be determined by comparing the information transmitted by different vehicles. If a certain information is transmitted several times by several vehicles or also by individual vehicles, it can be recorded with a certain quality, which evaluates the application of the information. It can be provided that the vehicle back end only at a certain grade, so if several vehicles z. For example, if an unevenness has been reported that "releases" information, ie makes it available to other vehicles, the determination of the quality can be kept adjustable by means of control parameters on the vehicle backend.
  • vehicle backend may equally apply to the other methods of information exchange, i. H. about vehicle ad hoc networks with an extended storage unit, local communication networks such. As WLAN, vehicle-vehicle communication, etc. are applied.
  • the described procedure for an Internet-connected vehicle backend can be applied in the same way for other communication or transmission paths between the vehicles and a central computer, where appropriate (even significant) delays can take place.
  • the information must be provided with a time stamp.
  • Such transmission paths can run, for example, from the vehicle via a domestic WLAN, the home PC via the Internet to the central computer or from the vehicle via a mobile storage medium (eg USB, SD card), the home PC and the Internet to the central computer.
  • a mobile storage medium eg USB, SD card
  • the return transmission of the information processed by the central computer to the vehicles can also be achieved via various transmission mechanisms and the like. a. also done offline.

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Erzeugung von verkehrsrelevanten Informationen durch zumindest ein Fahrzeug eines Fahrzeugpools zur Nutzung durch alle Fahrzeuge des Fahrzeugpools bereit, die die verkehrsrelevanten Informationen über eine kommunikative Verbindung erhalten, wobei die verkehrsrelevanten Informationen eine Position des Fahrzeugs umfassen. Erfindungsgemäß ist das Fahrzeug mit einem Assistenzsystem mit einer Erfassungseinheit (K,R) zur direkten Umgebungserfassung ausgestattet, wobei die Erfassungseinheit (K,R) des Assistenzsystems Umgebungsdaten erzeugt, die von einer Recheneinheit gespeichert und verarbeitet werden, die verkehrsrelevante Fahrzeugumgebungs-Informationen aus den Umgebungsdaten extrahiert, und wobei die verkehrsrelevanten Fahrzeugumgebungs-Informationen über die kommunikative Verbindung den Fahrzeugen des Fahrzeugpools bereitgestellt werden.

Description

Verfahren zur Erzeugung und Nutzung verkehrsrelevanter Informationen durch Fahrzeuge eines Fahrzeugpools
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung verkehrsrelevanter Informationen durch zumindest ein Fahrzeug eines Fahrzeugpools zur Nutzung durch alle Fahrzeuge des Fahrzeugpools.
Aus dem Stand der Technik ist die Erfassung von Daten zur Gewinnung hochwertiger Verkehrsinformationen bekannt, um etwa den Verkehrsfluss zu verbessern und die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Verkehrsdaten können lokal durch fest installierte Erfassungsvorrichtungen, wie unter der Straßenoberfläche angeordneten Induktionsschleifen, oder mobil durch Fahrzeuge mit geeigneten Erfassungsvorrichtungen, erhoben werden. Die fahrzeugseitig erfassten Daten enthalten streckenbezogene Informationen, die über Mobilfunk an einen zentralen Verkehrsrechner zur Auswertung übermittelt werden.
Die fahrzeuggenerierten Daten, FCD (Floating-Car-Data), bezeichnen die aus einem aktuell am Verkehrsgeschehen teilnehmenden Fahrzeug heraus generierten Daten, die sowohl Daten über den Zustand des Fahrens als auch Ortsdaten beim stehenden Fahrzeug, zum Beispiel im Stau oder vor Ampeln, umfassen. Ein Datensatz beinhaltet üblicherweise einen Zeitstempel und aktuelle Ortskoordinaten. Die entsprechend mit einem Ortungssatellitenempfänger, einer Kommunikationsanlage und einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgerüsteten Fahrzeuge stellen somit mobile Verkehrsensoren dar. Die erfassten Daten werden an eine FCD-Zentrale zur Aufbereitung gesendet.
Aufbereitete Daten werden an die Datenverarbeitungsvorrichtung rückgesendet und können beispielsweise auf einem Display im Fahrzeug anzeigt werden.
So sind Verfahren zur Erzeugung verkehrsrelevanter Fahrzeugdaten, deren Übermittlung an einen zentralen Verkehrsrechner und die anschließende RückÜbertragung von ausgewerteten Daten bekannt. Dazu beschreibt die DE 195 13 640 A1 ein Verfahren, um die aus Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte zu übertragende Datenmenge aus Fahrzeugdaten und Positionsdaten zu einem Verkehrsrechner zu reduzieren. Dabei wird den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte zur Reduktion der übermittelten Datenmenge vorgegeben, welche der anfallenden Fahrzeug- und Positionsdaten unter welchen Bedingungen an den Verkehrsrechner übertragen werden. Diese Vorgaben können von einer außerhalb der Fahrzeuge fest angeordneten Vorgabeeinrichtung beeinflusst werden. Die Fahrzeugdaten enthalten Informationen über den Betriebszustand, die Umgebung der Fahrzeuge und Informationen über die Positionen der Fahrzeuge in einem vorbestimmten Koordinatensystem jeweils zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die Informationen über die Umgebung betreffen hier Wetter und Sichtbedingungen, die durch Außentemperatur- und
Luftfeuchtigkeitssensoren festgestellt und auf die durch die Betätigung von Scheibenwischer, Licht, Nebellicht, Heckscheibenheizung geschlossen wird.
Die DE 195 21 914 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von Informationen über die Umweltbedingungen am Aufenthaltsort eines Fahrzeugs einer Stichprobenfahrzeugflotte, bei dem Fahrzeugdaten in bestimmten Abständen, welche einer vorgegebenen Zeitspanne oder einer vorgegebenen Wegstrecke entsprechen, im Fahrzeug erfasst und zusammen mit Positionsdaten an einen Verkehrsrechner übertragen werden. Dazu werden die Betriebszustände von Aggregaten des Fahrzeugs erfasst, und aus den erfassten Betriebszuständen anhand von vorgegebenen Entscheidungskriterien charakteristische Merkmale der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt. Es werden Betriebszustände der Lenkeinrichtung, der Räder, des Antiblockiersystems, der Antriebsschlupfregelung, der Scheibenwischeranlage, der Warnblinkanlage, der Lichtanlage, der Nebelschlussleuchte und der Heckscheibenheizung erfasst, um aus den Betriebszuständen auf Wetter und Sichtbedingungen rück zu schließen.
Die Nutzung von Daten aus den Assistenzsystemen des Fahrzeugs wie ABS, ASR, ESP, Regensensoren bei dem FCD-Verfahren ist unter XFCD (Extended Floating Car Data) bekannt. Hier bekommt die Datenverarbeitungsvorrichtung des Fahrzeugs sämtliche Daten aus der Fahrzeugelektronik und wertet diese nach bestimmten Algorithmen für verschiedene Situationen aus. Dabei kann etwa aus dem Eingreifen von ABS und ESP an einer passierten Stelle auf das Vorliegen von Glatteis geschlossen werden. Nach Übertragung dieser Daten an die Zentrale und gegebenenfalls deren Überprüfung durch die Daten weiterer Fahrzeuge können die übrigen FCD-Teilnehmer vor der Glatteisstelle gewarnt werden. Ferner ist aus der DE 198 33 614 B4 bekannt, wie solche Fahrzeuginformationen berechnet, beurteilt und übertragen werden sollten. Dort ist ein Verfahren zur Verkehrsqualitätserkennung beschrieben, um die Güte des Straßenverkehrs in jedem Moment insbesondere im Hinblick auf Geschwindigkeit, Reisezeit, Staulängen und Staubeginn, genau ermitteln zu können. Dazu wird zur Durchführung des Verfahrens, bei dem als Ausgangsgröße laufend zumindest die Geschwindigkeitsdaten bei wenigstens einem Fahrzeug ermittelt werden, aus dieser Größe zumindest eine Kenngröße jeweils über ein gleitendes Zeitfenster hinweg berechnet und aus dieser Kenngröße oder diesen Kenngrößen im Fahrzeug ein Verkehrsqualitätswert ermittelt, der über die Verkehrsqualität im Bereich um das jeweilige Fahrzeug Auskunft gibt. Dabei werden als Kenngrößen zumindest die mittlere Geschwindigkeit des Fahrzeugs und ein normiertes Beschleunigungsrauschen jeweils in dem gleitenden Zeitfenster berechnet.
Aus der DE 10 2009 037 087 A1 ist zudem bekannt, wie Fahrzeuge dann Verkehrsinformationen über einen Dienstanbieter zurück erhalten können. Die DE 10 2006 046 697 A1 legt dar, wie mit Fahrzeuginformationen nach FCD- oder XFCD-Prinzipien auch in Kreuzungsbereichen durch Fahrzeuge Rückkanalinformationen aus den jeweiligen Fahrzeugen heraus gewonnen werden können.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Informationsumfang von fahrzeuggenerierten Daten zur Nutzung durch die Fahrzeuge eines Fahrzeugpools zu vergrößern und detailliertere und genauere Informationen über Verkehrssituationen, Verkehrsfluss und Verkehrssicherheit bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
Bekanntermaßen können die verkehrsrelevanten Informationen, die von den Fahrzeugen eines Fahrzeugpools genutzt werden, durch einzelne oder auch alle Fahrzeuge der Flotte erzeugt werden. Der Austausch der verkehrsrelevanten Informationen erfolgt dabei über eine kommunikative Verbindung, wozu jedes der Fahrzeuge mit einer geeigneten Kommunikationseinrichtung ausgestattet ist. Die verkehrsrelevanten Informationen werden teilweise oder ganz durch eine Fahrzeugrecheneinheit aus fahrzeuggenerierten Daten bestimmt. Diese Daten stammen von Erfassungsvorrichtungen wie verschiedenen Sensoren zur Erfassung von Fahrzeugzuständen oder auch Außentemperatur- und Luft- feuchtigkeitssensoren, und weiter von Vorrichtungen mit denen die Betriebszustände von Aggregaten wie Scheibenwischer, Licht, Nebellicht, Heckscheibenheizung erfasst werden können, aus deren Betätigung auf Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs geschlossen werden kann. Ferner wird zu den ermittelten Daten, die Fahrzeug- und Umgebungsbedingungen betreffen, die jeweilige Position des Fahrzeugs ermittelt und den entsprechenden Daten zugeordnet.
Erfindungsgemäß wird nun der Informationsumfang durch die fahrzeuggenerierten Daten erweitert, indem bestimmte Assistenzsysteme des Fahrzeugs als Datenlieferanten herangezogen werden, um die Umgebung des Fahrzeugs direkt zu erfassen, um eine Fülle von Informationen aus der Fahrzeugumgebung entnehmen zu können, und dabei nicht auf die unmittelbare Fahrzeugumgebung beschränkt zu sein. Das Fahrzeug oder die Fahrzeuge des Fahrzeugpools, es müssen nicht alle Fahrzeug des Pools sein, die diese umfangreichen und detaillierten Umgebungserfassung durchführen, sind entsprechend mit zumindest einem Assistenzsystem mit zumindest einer Erfassungseinheit ausgestattet, die direkt die Erfassung der Fahrzeugumgebung ermöglicht und nicht auf Rückschlüssen von betätigten Fahrzeugaggregaten basiert. Die Erfassungseinheit(en) des Assistenzsystems erzeugt/erzeugen Umgebungsdaten, die von einer Recheneinheit gespeichert und verarbeitet werden, die mit einer Software mit entsprechenden Algorithmen ausgestattet ist, um verkehrsrelevante Fahrzeugumgebungs-Informationen aus den Umgebungsdaten zu extrahieren. Diese verkehrsrelevanten Fahrzeugumgebungs-Informationen werden dann über die kommunikative Verbindung den Fahrzeugen des Fahrzeugpools bereitgestellt.
Die Erfassungseinheit kann eine Kamera sein, die eine Bildaufnahme der Umgebung als Umgebungsdaten erzeugt, wobei die Recheneinheit mit einer Bildauswertungssoftware zur Extraktion der verkehrsrelevanten Fahrzeugumgebungs-Informationen ausgestattet ist. Selbstverständlich können auch mehrere Kameras eines gegebenen Assistenzsystems des Fahrzeugs zur Gewinnung der Umgebungsdaten durch Bildaufnahmen genutzt werden. Eine andere, ebenfalls nutzbare Erfassungseinheit bildet eine Abstandsmess- einrichtung, basierend auf Radar oder Ultraschall, wobei auch hier die Recheneinheit mit einer Auswertungssoftware zur Extraktion der verkehrsrelevanten Fahrzeugumgebungsinformationen ausgestattet ist.
Die Recheneinheit, die die Extraktion der Fahrzeugumgebungs-Informationen aus den Umgebungsdaten ausführt, kann eine Recheneinheit des Assistenzsystems sein, oder die Fahrzeugrecheneinheit und/oder eine kommunikativ direkt oder indirekt mit der Erfas- sungseinheit verbundene fahrzeugexterne Recheneinheit. Gegebenenfalls kann ein Teil der Datenverarbeitung auch durch eine erste Recheneinheit, beispielsweise die des Assistenzsystems, erfolgen, während die Weiterverarbeitung der Daten durch eine andere Recheneinheit, wie die Fahrzeugrecheneinheit oder die fahrzeugexterne Recheneinheit erfolgt. Die kommunikative Verbindung der Erfassungseinheit mit der fahrzeugexternen Recheneinheit kann insbesondere indirekt über die Fahrzeugrecheneinheit, die über eine geeignete Kommunikationseinrichtung verfügt, erfolgen. Generell ist jede der
Recheneinheiten dazu geeignet, die Umgebungsdaten und/oder die daraus extrahierten Fahrzeugumgebungs-Informationen zu speichern, zu verwalten, mit anderen fahrzeuggenerierten Daten oder verkehrsrelevanten Informationen zu vervollständigen, zu kombinieren und/oder weiterzuverarbeiten. Insbesondere die Vervollständigung und Kombination mit von anderen Fahrzeugen erzeugten verkehrsrelevanten Informationen, aber auch das Speichern, Verwalten und Weiterverarbeiten kann vorzugsweise zumindest teilweise von einer fahrzeugexternen Recheneinheit vorgenommen werden. Denkbar ist hierfür aber auch eine mit entsprechenden Kapazitäten ausgestattete Fahrzeugrecheneinheit. Die aktuell erfassten verkehrsrelevanten Informationen können unmittelbar den anderen Fahrzeugen der Flotte bereitgestellt werden, es ist aber auch möglich, dass gespeicherte Informationen von der jeweiligen Recheneinheit abgerufen bzw. ausgegeben werden.
Die kommunikative Verbindung zwischen den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte wird insbesondere über eine Mobilfunk- und/oder eine Internetverbindung aufgebaut. Hier kommen Fahrzeug-Adhoc-Netzwerke mit den Mobilfunkgeräten der Fahrzeuge als Verbindungsknoten zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation in Frage, wobei die Informationen direkt von Fahrzeug zu Fahrzeug ausgetauscht werden oder über das Adhoc-Netz an die fahrzeugexterne Recheneinheit übermittelt werden. Ferner kann die kommunikative Verbindung über lokale Kommunikationsnetze, WLAN, mittels entsprechender Funkzugangspunkte (wireless access points) erfolgen. Es können auch Infrastrukturkommunikationseinheiten genutzt werden, die ortsfest an Straßen installiert sind. Alternativ können die fahrzeugseitig erzeugten Daten/Informationen von dem Fahrzeug auf ein mobiles Speichermedium wie einen USB-Stick oder eine SD-Karte gespeichert werden, von dem die Daten/Informationen über ein Endgerät wie ein Smartphone, ein Tablet-PC oder ein Home-PC an die fahrzeugexterne Recheneinheit übermittelt werden, die dann die Weiterverarbeitung und Bereitstellung/RückÜbermittlung der Informationen an die Flottenfahrzeuge übernimmt. Vorzugsweise können die Daten- und Informations- ströme von einem fahrzeugexternen Rechner gesammelt werden, bei dem es sich insbesondere um einen Server der Fahrzeugflotte, nachfolgend auch Vehicle Backend genannt, oder einen Internetserver handeln kann. Auch kann der Server der Fahrzeugflotte gleichzeitig ein Internetserver (Internet-Vehicle-Backend) sein und damit die Daten und Informationen sowohl direkt über Mobilfunk als auch indirekt über das Internet empfangen.
Je nach Übertragungsweg kann die Übermittlung der verkehrsrelevanten Informationen zwischen den Fahrzeugen der Flotte online direkt oder indirekt mit oder ohne Zeitverzug oder über das mobile Speichermedium auch offline erfolgen. Handelt es sich bei der gewählten Übertragung um eine Übertragung mit Zeitverzug oder sogar offline, werden die verkehrsrelevanten Informationen mit einem Zeitstempel versehen sind, der einen Zeitpunkt der Erfassung der verkehrsrelevanten Informationen umfasst. Allerdings ist nicht ausgeschlossen, dass die Informationen generell unabhängig von dem Übertragungsweg mit einem Zeitstempel versehen werden.
Bei der Übertragung mittels eines Adhoc-Netzwerks zu dem Vehicle Backend können die übertragenen Daten/Informationen schon vorverarbeitet werden, insbesondere indem sie mit Daten und Informationen der als Knoten fungierenden weiterleitenden Fahrzeuge ergänzt und kombiniert werden.
Informationsinhalte der aus den Bildaufnahmen der Kamera extrahierten Fahrzeugum- gebungs-lnformationen können Fahrbahnmarkierungen, Spurbegrenzungen, Fußgängerüberwege, Lichtsignalanlagen, Parkraummarkierungen, Baustellen, Bahnübergänge, Beschilderungen und/oder dynamische Zustandsänderungen von Lichtsignalanlagen, Baustellenbeschilderungen oder Bahnübergängen umfassen.
In weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können zur Erzeugung der verkehrsrelevanten Informationen Regelungseingriffe des Assistenzsystems mit der Abstandsmesseinrichtung sowie Brems- und Anfahrvorgänge erfasst und berücksichtigt werden. Zur Erfassung der Brems- und Anfahrvorgänge können die Sensoren eines Antiblockiersystems, einer Antriebsschlupfregelung, einer Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs genutzt werden, es kann aber auch die Betätigung von Brems- und Gaspedal erfasst werden. Ferner können erfindungsgemäß Unebenheiten einer Fahrbahnoberfläche erfasst werden und von der Recheneinheit bei der Erzeugung der verkehrsrelevanten Informationen berücksichtigt werden. Um die Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche zu erfassen, kann zumindest eine der Kameras und/oder der Abstandsmesseinrichungen herangezogen werden, denkbar ist aber auch der Einsatz von Feder-Dämpfer-Sensoren zur Messung der Fahrbahn-Unebenheiten.
Handelt es sich bei dem die Informationen erzeugenden Kraftfahrzeug um ein Hybridfahrzeug mit zumindest zwei unterschiedlichen Antriebsquellen, so kann ein Assistenzsystem mit einer Erfassungseinheit zur Ermittlung von Betriebs- und Ladestrategien der Antriebsquellen eingesetzt werden. Die Erfassungseinheit erzeugt Betriebs- und Ladestrategiedaten, die von der Recheneinheit gespeichert und verarbeitet werden, und die hieraus verkehrsrelevante Betriebs- und Ladestrategie-Informationen aus den Daten extrahiert. Diese verkehrsrelevanten Betriebs- und Ladestrategie-Informationen können über die kommunikative Verbindung vorzugsweise denjenigen Fahrzeugen des Fahrzeugpools bereitgestellt werden, die einen Hybridantrieb aufweisen.
Eine weitere Variante betrifft Kraftfahrzeuge mit einer elektromotorischen Antriebsquelle, darunter fallen sowohl Hybrid- aus auch reine Elektrofahrzeuge. Dabei kann die Erfassungseinheit eines Assistenzsystems zur Ermittlung von Reichweiten der elektromotorischen Antriebsquelle in Abhängigkeit von Verkehrssituationen zur Erzeugung von entsprechenden Reichweitedaten genutzt werden, die von der Recheneinheit gespeichert und zur Extraktion von entsprechenden Reichweite-Informationen aus den Daten verarbeitet werden. Diese Reichweite-Informationen wiederum können über die kommunikative Verbindung den Fahrzeugen des Fahrzeugpools mit einer elektromotorischen Antriebsquelle bereitgestellt werden.
Generell können die erzeugten verkehrsrelevanten Informationen nicht nur zur Nutzung durch die anderen Fahrzeuge der Flotte eingesetzt, sondern auch durch die fahrzeugexterne Recheneinheit zur Anpassung und Verfeinerung von digitalen Straßenkarten verwendet werden. Dies betrifft insbesondere Informationsinhalte wie Unebenheiten, Spuranzahl, Spurbegrenzung, Fußgängerüberwege etc.
Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die erzeugten verkehrsrelevanten Informationen durch die Recheneinheit auf Konsistenz überprüft werden, wobei die Recheneinheit von weiteren Fahrzeugen der Fahrzeugflotte verkehrsrelevante Informationen erhält und jeweils eine Anzahl der verkehrsrelevanten Informationen bestimmt, die einen gleichen Informationsinhalt aufweisen. Aus dieser Anzahl wird durch die Recheneinheit ein Gütekoeffizient für die entsprechende verkehrsrelevante Information ermittelt, der eine Zutreffwahrscheinlichkeit der Information bezeichnet.
Vorzugsweise wird die jeweilige verkehrsrelevante Information nur dann den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte bereitgestellt, wenn der ermittelte Gütekoeffizient zumindest einem vorbestimmten Wert entspricht und damit das Zutreffen der gemeldeten Information wahrscheinlich ist. Die Ermittlung des Gütekoeffizienten kann durch Kontrollparameter auf der Recheneinheit einstellbar gehalten werden.
Die Recheneinheit, die die Gütekoeffizienten ermittelt, kann insbesondere die fahrzeugexterne Recheneinheit, besonders bevorzugt der Fahrzeugflotten-Server bzw. das (Internet-)Vehicle Backend oder ein anderer Internetserver sein.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die auf der Recheneinheit gespeicherten verkehrsrelevanten Informationen mit neu erfassten verkehrsrelevanten Informationen, die einen gleichen Informationsinhalt aufweisen, durch die Recheneinheit verglichen, auf ein Fortbestehen überprüft („Besteht die Unebenheit noch?") und gegebenenfalls aktualisiert werden.
Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs der Flotte mit Erfassungseinheiten zur direkten Umgebungserfassung,
Fig. 2 einen schematischen Verfahrensablauf gemäß einer Ausführungsform. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem hochwertige Fahrzeug- und Verkehrsdaten aus Assistenzsystemen einzelner Fahrzeuge einer Allgemeinheit von Fahrzeugen zur Verfügung gestellt und durch diese genutzt wird. Ferner können diese hochwertigen Fahrzeug- und Verkehrsdaten zur Verbesserung digitaler Straßenkarten herangezogen werden.
Diese Erfindung betrifft sowohl das Gebiet der Telematik als auch der Assistenzsysteme und beschreibt, wie hochwertige Assistenzsysteminformationen aus Fahrzeugen über die bordautonome Nutzung hinaus durch geeignete Methoden verwaltet, vervollständigt, kombiniert, weiterverarbeitet und anderen Fahrzeugen bereitgestellt werden. Dies kann etwa mit einem stationären Zentralrechner, der beispielsweise ein Server des Fahrzeugherstellers wie das Daimler Vehicle Backend oder ein Server einer Fahrzeugflotte sein, durch einen IP-basierten Dienst umgesetzt werden, bei dem im Gegensatz zu bekannten Einzeldaten und beispielsweise speziellen Datenbusinformationen höherwertige Informationen wie z. B. aus den Assistenzsystemen, die Kamera- und Radarsysteme umfassen, übertragen und bereitgestellt werden.
Unter höherwertigen Informationen werden vorliegend Informationen wie Verkehrs- und Infrastrukturinformationen verstanden, die durch die Assistenzsysteme erkannte Fußgängerüberwege, Leitplanken, Beschilderungen, Spurmarkierungen, Baustellen, erkannte Parklücken, Algorithmen von Lichtsignalanlagen („Ampeln") usw. umfassen, die durch die Assistenzsysteme im Fahrzeug zunehmend genauer erfasst werden können. Diese höherwertigen Informationen könnten über den Zentralrechner, resp. das Vehicle Backend abgespeichert, verwaltet und weiter genutzt werden, etwa zur Übertragung an andere Fahrzeuge und/oder zur Verbesserung der Datengrundlagen digitaler Straßenkarten.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können fahrzeugseitig direkt hochwertige Informationen aus Assistenzsystemen bereitgestellt werden, die durch einen Fahrzeugrechner oder den Zentralrechner durch eine Vielzahl an Algorithmen zur Erzeugung von relevanten Fahrzeuginformationen verarbeitet werden können.
So setzt ein deutscher Automobilhersteller bereits ein Assistenzsystem mit mehreren Kameras ein, das hochwertige, durch das Fahrzeug generierte Informationen als „Surround View" liefert, indem aus der Kombination von fünf kleinen Realbildkameras mit Ultraschallsensoren zur Abstandserfassung eine Rundumdarstellung des Fahrzeugs aus der Vogelperspektive für Rangiermanöver in unübersichtlichen Situationen generiert wird.
Derartig mittels Assistenzsystemen erzeugte Informationen gestatten nach Übermittlung zu dem Zentralrechner bzw. dem Vehicle Backend das Verwalten, Speichern, Vervollständigen von hochwertigen Parkrauminformationen, die dann anderen Fahrzeugen angeboten werden können. Ein einzelnes Fahrzeug kann aufgrund seiner jeweils räumlich und zeitlich begrenzten Erfassungsmöglichkeiten prinzipiell nicht die Gesamtheit der Information erheben. Nur eine größere Menge bzw. die Gesamtheit der Informationen aus allen Fahrzeugen kann hier eine hochwertige Information erzeugen (Bsp.:„Ampelschaltalgorithmen"). Der Austausch der erfassten Informationen kann über verschiedene Methoden/ Medien/Kommunikationswege erfolgen, beispielsweise nicht nur über einen Server, sondern auch von Fahrzeug zu Fahrzeug.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Nutzung von Fahrzeug- und Verkehrsdaten aus Assistenzsystemen betrifft Fahrzeuge mit einer Ortungseinheit, beispielsweise einem GPS-Satellitenempfänger, Erfassungsvorrichtungen für Betriebszustände des Fahrzeugs und Umgebungsbedingungen, sowie einer Verarbeitungseinheit zur Aufbereitung der von den Erfassungsvorrichtungen bestimmten Daten und eine Kommunikationseinheit zur Übermittlung der aufbereiteten Daten an andere Fahrzeuge oder einen Zentralrechner.
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug, mit dem verkehrsrelevanten Informationen erzeugt werden. Dazu weist das Fahrzeug die Sensorik S, auf, die die fahrzeugseitigen Daten auf an sich bekannte Weise generiert. Hierzu gehören die Positionsbestimmung sowie die Bestimmung von Fahrzeugzuständen wie Geschwindigkeit und die Ermittlung Betriebszuständen von Fahrzeugaggregaten wie Scheibenwischer, Heckscheibenheizung, Scheinwerfer, Nebelscheinwerfer etc., aus deren Betätigung auf Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs, die Wetter und Lichtverhältnisse betreffen, geschlossen wird. Das Fahrzeug weist einen Fahrzeugrechner auf, der zumindest teilweise die Verarbeitung der fahrzeuggenerierten Daten übernimmt und der über eine Kommunikationseinrichtung verfügt oder damit verbunden ist, mit der die fahrzeuggenerierten Daten bzw. die verkehrsrelevanten Informationen an die anderen Fahrzeug der Flotte oder an das Vehicle Backend zur Speicherung und Weiterverarbeitung übertragen werden können. Das Fahrzeug weist weitere Assistenzsysteme auf, die als Erfassungseinheiten eine Kamera K und ein Radarsystem R einschließen, mit denen die Fahrzeugumgebung direkt erfasst werden kann. Die von der Erfassungseinheit K,R des Assistenzsystems erzeugten Umgebungsdaten werden von einer Recheneinheit gespeichert und verarbeitet, die verkehrsrelevante Fahrzeugumgebungs-Informationen aus den Umgebungsdaten extrahiert, so dass diese über die kommunikative Verbindung den Fahrzeugen des Fahrzeugpools bereitgestellt werden können. Anders als dargestellt kann das Fahrzeug mit einer Vielzahl von Kamera- und Radareinrichtungen und auch noch weiteren Umgebungserfassungs- vorrichtungen ausgestattet sein.
Die Erfassungsvorrichtungen umfassen Komponenten von im Fahrzeug vorhandenen Assistenzsystemen wie Kameras, Radarsystemen und anderen Umgebungserfassungssystemen, so dass die mittels dieser Systeme erfassten Informationen fahrzeugspezifisch an den Zentralrechner übertragen werden können, der die übertragenen Informationen speichert, verwaltet, unter Heranziehen von Informationen aus anderen Fahrzeugen oder auch anderen Quellen vervollständigt, kombiniert, weiterverarbeitet und für die RückÜbertragung an das Fahrzeug bzw. die Übertragung an andere Fahrzeuge bereitstellt.
In verschiedenen Ausgestaltungen sind diese Informationen in den Kamerabildern erkannte Fahrbahnmarkierungen, Spurbegrenzungen, Fußgängerüberwege, Lichtsignalanlagen, Parkraummarkierungen, Baustellen, Bahnübergänge, Beschilderungen, Abstandsregelung Brems- und Anfahrvorgänge, erkannte Unebenheiten der Infrastruktur, sowie in Hybridfahrzeugen/Elektrofahrzeugen die verwendeten Betriebs- und Ladestrategien und die Reichweiten des Elektroantriebs in Abhängigkeit der Verkehrssituation. Weitere Informationen beziehen sich auf Flotteninformationen und insbesondere infrastrukturbezogene Informationen des Internet-Backends zur Anpassung und Verfeinerung von digitalen Straßenkarten.
Es wird deshalb vorgeschlagen, dass die hochwertigen Informationen aus Assistenzsystemen der Fahrzeuge über die bordautonome Nutzung hinaus durch geeignete Methoden/Mechanismen verwaltet, vervollständigt, kombiniert, weiterverarbeitet und anderen Fahrzeugen bereitgestellt werden können.
Bei den geeigneten Methoden zum Austausch zwischen Fahrzeugen kann es sich z. B. um ein Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerk (Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation), lokale Kommu- nikationsnetze wie z. B. WLAN, Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation und/oder auch eine Server-Anbindung zu einem Vehicle Backend oder einem anderen zentralen Rechner/Server handeln.
Unter Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerk wird ein Funknetz verstanden, das zwei oder mehr Endgeräte, die im Fahrzeug vorliegen, zu einem vermaschten Netz verbindet. Ad-hoc- Netze verbinden mobile Geräte, indem Daten von Netzknoten zu Netzknoten bzw. von Endgerät zu Endgerät weitergereicht werden, bis sie ihren Empfänger erreicht haben. Ad- hoc-Netze kommen ohne feste Infrastruktur wie Wireless Access Points aus, die etwa ein lokales Kommunikationsnetz wie WLAN benötigt. Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation wird meist durch ein Ad-hoc-Netzwerk bereitgestellt. Die Fahrzeug-Infrastruktur- Kommunikation betrifft die kommunikative Verbindung von Fahrzeugen mit fest installierten Sende- und Empfangsmodulen, etwa an Ampeln, Kreuzungen oder ähnlichen Infrastruktureinrichtungen, um Informationen über Verkehrslage und Gefahren austauschen können. Über das Vehicle Backend kann das Fahrzeug eine Verbindung mit dem Internet aufbauen, die Verwaltung, Vervollständigung, Kombination und Verarbeitung der fahrzeuggenerierten Informationen aus Assistenzsystemen kann sowohl durch das Vehicle Backend als auch einen beliebigen über das Internet erreichbaren Server erfolgen. Die Informationen aus Assistenzsystemen können dann anderen Fahrzeugen bereitgestellt werden.
Die Methoden zum Austausch der Informationen zwischen den Fahrzeugen können sowohl zum aktuellen Zeitpunkt der Erfassung der Information funktionieren als auch gespeicherte Daten aus der Vergangenheit verwalten und bereitstellen.
Neben den schon zuvor erwähnten Fahrbahnmarkierungen, Spurbegrenzungen, Fußgängerüberwege, Lichtsignalanlagen, Parkraummarkierungen, Baustellen, Bahnübergänge, Beschilderungen etc. können die höherwertigen Informationen auch in den Kamerabildern erkannte dynamische Informationen (Zustände) von Lichtsignalanlagen, Baustellenbeschilderungen, Bahnübergänge etc. umfassen. Ferner können die höherwertigen Informationen z. B. in den Assistenzsystemen verwendete Abstandsregelungen, Brems- und Anfahrvorgänge, erkannte Unebenheiten der Infrastruktur und weiteres sein.
Im Falle von Fahrzeugen, die über einen Elektroantrieb verfügen, wie Hybrid- oder Elekt- rofahrzeuge, können diese höherwertigen Informationen auch verwendete Betriebs- und Ladestrategien etc. oder Informationen über eine Reichweite des Elektroantriebs in Abhängigkeit von Verkehrssituationen sein.
Erfindungsgemäß können diese höherwertigen Informationen an andere Fahrzeuge, auch an solche, die nicht über die erweiterten/komplexen Assistenzsysteme verfügen, übertragen werden. Dabei können die Informationen aus Fahrzeugen der eigenen Flotte an andere Fahrzeuge über ein Internet-Backend übertragen werden, wobei diese anderen Fahrzeuge aus der Flotte auch solche sein können, die selbst keine hochwertigen Assistenzsysteme haben (Fig. 2).
Fig. 2 veranschaulicht die Informationsflüsse zwischen dem Fahrzeug mit Assistenzsystemen, die Informationen aus Kamerabildern, der Abstandsregelungen über Antriebs- Betriebsstrategien, Fahrzeugzustände und Straßenbeschaffenheiten extrahieren und die erfassten Daten und/oder Bilder an ein („Vehicle") Internet-Backend übermitteln. Dort werden die Kamerabilder und die Fahrzeuginformationen verwaltet, so dass z. B. Infrastrukturinformationen vervollständigt werden können. Ferner können durch das Internet- Backend mit den Informationen digitale Karten verfeinert werden und die hochwertigen Informationen verbreitet werden. So werden hier als Service des Internet-Backends die vervollständigten Infrastrukturinformationen an die Fahrzeuge der Flotte übermittelt, unabhängig davon, ob die Fahrzeuge die Assistenzsysteme aufweist oder nicht.
Alternativ oder zusätzlich können infrastrukturbezogene Informationen wie Straßenunebenheiten, Spuranzahlen, Spurbegrenzungen, Fußgängerüberwegen, etc. zur Anpassung und Verfeinerung von digitalen Straßenkarten verwendet werden.
Erfindungsgemäß kann ferner die Aktualität der höherwertigen Informationen (z. B. ein Ende von Baustellen, eine Korrektur von Unebenheiten der Infrastruktur) über das Vehicle Backend verwaltet werden.
Generell können die höherwertigen Informationen entweder im Fahrzeug wenigstens zum Teil aufbereitet werden (etwa Lichtsignalanlageninformationen) oder sie können im Vehicle Backend ausgewertet werden. Hier können vorteilhaft zum Beispiel die Kamerabilder mehrerer Fahrzeuge verarbeitet und ausgewertet werden, anstatt die Kamerabilder einzeln Fahrzeugen auszuwerten, so dass etwa Ampelumlaufzeiten auf dem Vehicle Backend mit den Informationen aus vielen Fahrzeugen ermittelt werden können. Auch können Übertragungsmethoden kombiniert werden, so können die höherwertigen Informationen auch durch ad-hoc-Fahrzeugnetzwerke vorverarbeitet werden, bevor sie an das Vehicle Backend übertragen werden.
Dort kann insbesondere eine Güte der jeweiligen erfassten Informationen ermittelt werden, indem die durch verschiedene Fahrzeuge übermittelten Informationen abgeglichen werden. Wird eine bestimmte Information durch mehrere Fahrzeuge oder auch durch einzelne Fahrzeuge mehrfach übermittelt, so kann sie mit einer bestimmten Güte verzeichnet werden, die das Zutreffen der Information bewertet. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Vehicle Backend erst bei einer bestimmten Güte, wenn also mehrere Fahrzeuge z. B. eine Unebenheit gemeldet haben, die Information„freigibt", also den anderen Fahrzeugen zur Verfügung stellt. Die Bestimmung der Güte kann durch Kontrollparameter auf dem Vehicle Backend einstellbar gehalten werden.
Die vorstehend für das Vehicle Backend beschriebene Vorgehensweise kann in gleicher Weise auch für die anderen Methoden des Informationsaustausches, d. h. etwa über Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerke mit einer erweiterten Speichereinheit, lokale Kommunikationsnetze wie z. B. WLAN, Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation etc. angewendet werden.
Auch kann die beschriebene Vorgehensweise für ein Internet-angebundenes Vehicle Backend in gleicher Weise auch für andere Kommunikation bzw. Übertragungswege zwischen den Fahrzeugen und einem Zentralrechner angewendet werden kann, wobei gegebenenfalls (auch erhebliche) Verzögerungen stattfinden können. In einem solchen Fall müssen die Informationen mit einem Zeitstempel versehen sein.
Derartige Übertragungswege können etwa vom Fahrzeug über ein heimisches WLAN, den heimischen PC über das Internet zum Zentralrechner oder vom Fahrzeug über ein mobiles Speichermedium (z. B. USB, SD-Karte), den heimischen PC und das Internet zum Zentralrechner verlaufen.
Auch die RückÜbertragung der von dem Zentralrechner aufbereiteten Informationen an die Fahrzeuge kann über verschiedene Übertragungsmechanismen u. a. auch Offline erfolgen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung verkehrsrelevanter Informationen durch zumindest ein Fahrzeug eines Fahrzeugpools zur Nutzung durch Fahrzeuge des Fahrzeugpools, die verkehrsrelevanten Informationen über eine kommunikative Verbindung erhalten, wobei die verkehrsrelevanten Informationen eine Position des Fahrzeugs umfassen,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeug mit einem Assistenzsystem mit einer Erfassungseinheit (K,R) zur direkten Umgebungserfassung ausgestattet ist, wobei die Erfassungseinheit (K,R) des Assistenzsystems Umgebungsdaten erzeugt, die von einer Recheneinheit gespeichert und verarbeitet werden, die verkehrsrelevante Informationen aus den Umgebungsdaten extrahiert, und wobei die verkehrsrelevanten Informationen über die kommunikative Verbindung den Fahrzeugen des Fahrzeugpools bereitgestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinheit (K,R)
- eine Kamera (K) ist, die eine Bildaufnahme der Umgebung als Umgebungsdaten erzeugt, wobei die Recheneinheit mit einer Bildauswertungssoftware zur Extraktion der verkehrsrelevanten Fahrzeugumgebungs-Informationen ausgestattet ist oder
- eine Abstandsmesseinrichtung ist, die insbesondere ein Radarsystem (R) oder einen Ultraschallsensor umfasst und wobei die Recheneinheit mit einer
Auswertungssoftware zur Extraktion der verkehrsrelevanten Fahrzeugumgebungsinformationen ausgestattet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Umgebungsdaten und/oder die daraus extrahierten Fahrzeugumgebungs-Infor- mationen durch die Recheneinheit, die eine Recheneinheit des Assistenzsystems, die Fahrzeugrecheneinheit und/oder eine kommunikativ direkt oder indirekt mit der Erfassungseinheit (K,R) verbundene fahrzeugexterne Recheneinheit ist, gespeichert, verwaltet, mit anderen fahrzeuggenerierten Daten oder verkehrsrelevanten Informationen vervollständigt, kombiniert und/oder weiterverarbeitet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die kommunikative Verbindung zwischen den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte über eine Mobilfunk- und/oder eine Internetverbindung aufgebaut wird, insbesondere über ein Fahrzeug-Adhoc-Netzwerk, über einen Funkzugangspunkt, über eine Infrastrukturkommunikationseinheit, über ein mobiles Speichermedium und/oder über den externen Rechner, der insbesondere ein Server der Fahrzeugflotte und/oder ein Internetserver ist, aufgebaut wird, wobei eine Übertragung der verkehrsrelevanten Informationen zwischen den Fahrzeugen der Flotte online direkt oder indirekt mit oder ohne Zeitverzug oder offline über das mobile Speichermedium erfolgt, und wobei die verkehrsrelevanten Informationen zumindest bei der indirekten Übertragung mit Zeitverzug und bei der offline-Übertragung über das mobile Speichermedium mit einem Zeitstempel versehen sind, der einen Zeitpunkt der Erfassung der verkehrsrelevanten Informationen umfasst.
5. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die aus den Bildaufnahmen der Kamera (K) extrahierten Fahrzeugumgebungsinformationen Fahrbahnmarkierungen, Spurbegrenzungen, Fußgängerüberwege, Lichtsignalanlagen, Parkraummarkierungen, Baustellen, Bahnübergänge,
Beschilderungen und/oder dynamische Zustandsänderungen von
Lichtsignalanlagen, Baustellenbeschilderungen, Bahnübergängen umfassen.
6. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
- Regelungseingriffe des Assistenzsystems mit der Abstandsmesseinrichtung (R) und/oder
- Brems- und Anfahrvorgänge, insbesondere durch Sensoren eines
Antiblockiersystems, einer Antriebsschlupfregelung, einer Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs und/oder durch Erfassung der Pedalbetätigung, und/oder
- Unebenheiten einer Fahrbahnoberfläche, insbesondere durch zumindest eine der Erfassungsvorrichtungen (K,R) und/oder durch Feder-Dämpfer-Sensoren erfasst werden und von der Recheneinheit bei der Erzeugung der verkehrsrelevanten Informationen berücksichtigt werden.
7. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeug einen Hybridantrieb mit zumindest zwei unterschiedlichen Antriebsquellen aufweist und ein Assistenzsystem mit einer Erfassungseinheit zur Ermittlung von Betriebs- und Ladestrategien der Antriebsquellen hat, wobei die Erfassungseinheit Betriebs- und Ladestrategiedaten erzeugt, die von der
Recheneinheit gespeichert und verarbeitet werden, die verkehrsrelevante Betriebsund Ladestrategie-Informationen aus den Daten extrahiert, und wobei die verkehrsrelevanten Betriebs- und Ladestrategie-Informationen über die kommunikative Verbindung den Fahrzeugen des Fahrzeugpools mit Hybridantrieb bereitgestellt werden.
8. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeug eine elektromotorische Antriebsquelle und ein Assistenzsystem mit einer Erfassungseinheit zur Ermittlung von Reichweiten der elektromotorischen Antriebsquelle in Abhängigkeit von Verkehrssituationen umfasst, wobei die
Erfassungseinheit Reichweitedaten erzeugt, die von der Recheneinheit gespeichert und verarbeitet werden, die Reichweite-Informationen aus den Daten extrahiert, und wobei die Reichweite-Informationen über die kommunikative Verbindung den Fahrzeugen des Fahrzeugpools mit einer elektromotorischen Antriebsquelle bereitgestellt werden.
9. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erzeugten verkehrsrelevanten Informationen durch die fahrzeugexterne
Recheneinheit zur Anpassung und Verfeinerung von digitalen Straßenkarten verwendet wird.
10. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugten verkehrsrelevanten Informationen durch die Recheneinheit auf Konsistenz überprüft werden, wobei die Recheneinheit von weiteren Fahrzeugen der Fahrzeugflotte verkehrsrelevante Informationen erhält und jeweils eine Anzahl der verkehrsrelevanten Informationen bestimmt, die einen gleichen Informationsinhalt aufweisen, und aus der Anzahl einen Gütekoeffizienten für die entsprechende verkehrsrelevante Information ermittelt, wobei insbesondere die jeweilige verkehrsrelevante Information nur dann den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte bereitgestellt wird, wenn der ermittelte Gütekoeffizient zumindest einem vorbestimmten Wert entspricht, und wobei ferner die Ermittlung des Gütekoeffizienten durch Kontrollparameter auf der Recheneinheit einstellbar gehalten wird, und wobei die Recheneinheit, die die Gütekoeffizienten ermittelt, insbesondere die fahrzeugexterne Recheneinheit, besonders bevorzugt der Fahrzeugflotten-Server und/oder der Internetserver ist.
11. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf der Recheneinheit gespeicherte verkehrsrelevante Informationen mit neu erfassten verkehrsrelevanten Informationen, die einen gleichen Informationsinhalt aufweisen, durch die Recheneinheit verglichen, auf ein Fortbestehen überprüft und gegebenenfalls aktualisiert werden.
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