WO2016113130A2 - Übertragen von streckendaten an ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2016113130A2
WO2016113130A2 PCT/EP2016/000041 EP2016000041W WO2016113130A2 WO 2016113130 A2 WO2016113130 A2 WO 2016113130A2 EP 2016000041 W EP2016000041 W EP 2016000041W WO 2016113130 A2 WO2016113130 A2 WO 2016113130A2
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route
route data
motor vehicle
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Toralf Schumann
Guido Müller
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Audi Ag
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    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting route data to a mobile terminal, in particular a motor vehicle.
  • the route data describes an area which, as viewed from the terminal, precedes along a current route of movement.
  • the invention also includes a motor vehicle by means of which the method according to the invention can be carried out.
  • the contents of a cache or cache must therefore be managed by an algorithm such that old, no longer needed Navigation data, the so-called old corridor are discarded to create space for new navigation data.
  • One strategy to address this problem may be to download the navigation data from the server device as early as possible to ensure its availability.
  • this results in an undesirably high memory requirement for the intermediate memory or cash storage, which makes the production of such a navigation system in a motor vehicle undesirably expensive.
  • the navigation data is not up to date.
  • EP 2 120 014 A1 a method for the predictive download of map data in a motor vehicle is known. Depending on a current direction of travel, a future or prospective route of the motor vehicle is determined and the required map material is downloaded along the route of the route for individual, rectangular areas. As a result, the digital road map in the vehicle is expanded tile-by-tile.
  • a driver assistance with buffer memory is described.
  • a driver assistance is provided by using a navigation system Onsech a motor vehicle selects a map section of a digital map and transmits to a driver assistance system.
  • the driver assistance system then calculates the so-called ADAS horizon (ADAS Advanced Driver Assistance System). From the navigation unit, a map section is transmitted at the time of initialization, which is sufficient to drive a defined time T, even if the communication to the navigation device should fail.
  • ADAS horizon ADAS Advanced Driver Assistance System
  • DE 10 2009 008 959 A1 describes a navigation device in which a digital map can be updated by a dynamics module by, for example, integrating traffic data or updates relating to new road guidance into the digital map stored in the motor vehicle.
  • the object of the invention is to provide current route data in a mobile terminal, in particular in a motor vehicle.
  • the invention provides a method for transmitting route data to a mobile terminal, in particular a motor vehicle.
  • a mobile terminal can, except for a motor vehicle with a communication device, also be eg a smartphone or a tablet PC or a smart watch.
  • the term "mobile terminal” can be applied to all portable systems, as long as their travel distance can be predicted or estimated, and they rely on or lead to route data, the route data describing an area ahead along a current travel distance of the terminal,
  • the route data may be the described navigation data, ie description data for a road network, or additionally or alternatively, the route data may also include, for example, weather data for the area describing a weather prevailing in the area
  • route data thus generally refers to location-specific and / or location-dependent data, the focus being in particular on navigation and assisted driving, in particular for smartphones and their app lations which are currently le, location-related data, other data may be provided as route data.
  • the method provides for determining a route section which lies between a current position of the terminal and the area, that is, between the current position and the area.
  • a transmission bandwidth that is expected to be available for transmission of the link data over a communication link is determined.
  • the transmission bandwidth can be provided as location function and / or time function.
  • the communication connection is in particular a radio connection.
  • other transmission methods or wireless data connections are conceivable, e.g. on the basis of light that can be used between fixed and a mobile device and subject geographic and / or temporal restrictions.
  • a speed profile which is likely to be reached along the route section, of a movement speed of the terminal is determined. In other words, it is determined with which movement speed the terminal device is expected to move along the route section. For example, for individual subregions, for example, with a length of 100 m or 1 km, in each case an average speed can be used. For example, traffic jam messages can also be taken into account when determining the speed profile.
  • a start time is then determined at which the transmission of the route data to the terminal has to be started so that the route data is completely transmitted when the area is reached, in particular precisely when the area is reached, if the terminal moves along the route section according to the speed profile and transmitting the route data according to the determined transmission bandwidth.
  • a trip location is then determined, which corresponds to the start time according to the speed profile on the route section.
  • the route data is then requested via the communication connection at a stationary server device only when the trip location is reached.
  • the called stationary server device may be, for example, a computer or an arrangement of several computers which may be connected to the Internet and via the Internet and, for example, a WLAN router (WLAN Wireless Local Area Network) or a mobile network, for example UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) or LTE (Long Term Evolution) can communicate with the terminal.
  • WLAN router WLAN Wireless Local Area Network
  • UMTS Universal Mobile Telecommunication System
  • LTE Long Term Evolution
  • the current route can be provided, for example, by a navigation device in which a planned movement route has been determined or stored.
  • the movement distance can also be determined, for example, on the basis of an observed movement behavior of a user of the terminal, for example if the user travels the same way to a workstation every morning. Then it can be determined at the beginning of a movement on the basis of the time and the movement behavior of the user, whether the terminal is again on the typical for this time movement distance.
  • the invention has further developments, resulting in additional benefits.
  • a digital map is received from the server device via the communication link in order to determine the transmission bandwidth.
  • the digital map indicates location-dependent measured values for at least one communication link parameter of the communication link, which influences the transmission bandwidth.
  • the communication link parameter may directly represent the measured transmission bandwidth.
  • a communication link parameter can also specify transmission technology, that is, for example, UMTS, LTE or GSM (Global System for Mobile Communications) is available.
  • provider-specific setting values of the at least be based on a communication link parameters.
  • control values current settings of at least one communication link parameter are described by which the transmission bandwidth of the communication connection is determined. For example, for a radio cell, a mobile radio network as a control value, a maximum transmission bandwidth allocated to each terminal can be reported from the mobile radio network to the server device.
  • Providing a digital map has the advantage that a description of the available transmission bandwidth can be provided for a large area, in particular an area between the current movement distance and the area ahead, with a small memory requirement.
  • the digital map can be cyclically updated by the server device, so that with the transmission of the digital map, current measured values concerning the transmission bandwidth are available in the terminal.
  • the transmission bandwidth and / or the speed profile are determined on the basis of measurement data of other vehicles or terminals. These are vehicles or terminals that move along the route section in front of the terminal. This results in the advantage that a respective measuring device of other vehicles can be used to determine the transmission bandwidth and / or the speed profile.
  • the measurement data can be combined, for example, to the described digital map.
  • the speed profile for at least one location along the route section indicates a variance of the anticipated movement speed.
  • a time buffer is provided by which the start time is shifted forward in time. This advantageously results in a safety buffer in the event of uncertainties regarding the expected speed of movement along the route section.
  • a transmission pause is scheduled when determining the start time if the anticipated transmission bandwidth in a part of the route section leaves a predetermined quality criterion and / or a predetermined cost criterion.
  • a radio hole can also be taken into account by, for example, specifying as a quality criterion that the transmission bandwidth is 0. Even a heavily noisy communication link or a communication link with a reception strength less than a minimum value can be taken into account.
  • a quality criterion for example, a minimum value for a signal-to-noise ratio can be specified.
  • a maximum cost of transfer may be determined per amount of data or unit of time. As a result, for example, an area in which a roaming fee must be paid, be excluded.
  • the route data is received as a data packet with a version value or version information.
  • a new data packet with the route data is then requested, wherein the data packet is then requested with a subsequent version value or a subsequent version information. This is done if the terminal is still outside the area.
  • an early completed transmission process can advantageously be used to obtain more up-to-date route data before the terminal reaches the area. For example, an unexpectedly high transmission rate may result if the communication link allows for a higher transmission rate or data rate than has been predicted according to the anticipated available transmission bandwidth.
  • the route data includes incremental updates.
  • the control device combines these route data in an incremental manner. This has the advantage that the data volume of the route data for providing a complete description of the area is lower than if the complete route data always had to be transmitted.
  • the route data is requested in an order by the control device and / or transmitted by the server device, which is determined by means of a predetermined prioritization criterion.
  • a predetermined prioritization criterion As a result, an excessively low transmission bandwidth of the communication connection can advantageously be compensated if the terminal thus reaches the area without the route data being fully available. have been transmitted constantly. Then, at least the data classified as important according to the priority criterion are more likely to be completely provided in the terminal.
  • the invention also includes a motor vehicle.
  • the motor vehicle according to the invention has a communication device for communicating with a stationary server device during a journey of the motor vehicle.
  • the communication device can have, for example, a WLAN radio module and / or a mobile radio module.
  • a device for providing a vehicle function is provided.
  • the vehicle function is provided on the basis of route data describing a preceding area of a current travel route of the trip.
  • the device may be, for example, a navigation device which uses navigation data for providing navigation assistance as route data.
  • the device can also be, for example, an infotainment system (information / entertainment system) which, for example, provides current weather data or other current information about the area to vehicle occupants.
  • the device can also be, for example, a driving assistance device, for example a control device of an ESP (electronic stability program).
  • the method can be used in various systems (in motor vehicles).
  • An ESP controller is just one example.
  • a control device is provided, which is designed to carry out an embodiment of the method according to the invention for transmitting the route data from the server device by means of the communication device and to provide the route data transmitted thereby in the device.
  • the control device can be, for example, a control device of the motor vehicle or a central computing device of the motor vehicle.
  • the motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.
  • a motor vehicle in particular as a passenger car.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention; a sketch of a ride of the motor vehicle of Figure 1 along a route. a digital map with measurements of expected transmission bandwidth; a diagram illustrating a first embodiment of the method according to the invention; a diagram illustrating a transmission of route data for two different transmission bandwidths; a diagram illustrating a transmission of route data, in which a radio hole is taken into account; a diagram illustrating an embodiment of the method in which version values are taken into account; 3 is a diagram illustrating an embodiment of the method in which a fast transfer is used to receive link data with a more recent version value, and a schematic representation of the server device when creating a digital map based on measurements.
  • Fig. 1 shows a motor vehicle 1, which may be, for example, a motor vehicle, especially a passenger car.
  • the motor vehicle 1 may be traveling from a starting location 2 to a destination 3.
  • a device 4 may be provided, which is se beispielswei- to s tainment system act, a navigation device or a control device for an ESP or an info.
  • a route 6 from the device 4 are required.
  • the route 6 leads from the starting location 2 to the destination 3.
  • a route 6 can be known for example by a navigation device of the motor vehicle 1, which has determined the route 6 in a route planning.
  • the method can be used in various systems (in motor vehicles).
  • An ESP controller is just one example.
  • the route data 5 can in each case include, for individual areas or regions or areas or areas 7 along the route 6, the information required for providing the device function by the device 4, for example road geometry or friction data of road surfaces or weather data.
  • the route data 5 for the areas 7 need not be completely stored in the motor vehicle 1, in other words, the route data 5 belonging to this area 7 is kept available along the route 6, in each case only for example for the immediately preceding area 7.
  • the motor vehicle 1 may have a control device 8 and a radio device 9.
  • the control device 8 may be provided, for example, by a control device and / or a central computing device of the motor vehicle 1.
  • the radio device 9 can be provided, for example, a mobile radio module, for example for a UMTS or LTE or GSM, or by a WLAN radio module.
  • the respective route data 5 can be downloaded from a stationary server device 10 by means of the radio device 9 for an area 7.
  • a radio link 11, for example, to a mobile network 12 are constructed and via the mobile network 12 and, for example, the Internet 13, a request 14 for the route data. 5 of the preceding area 7 are transmitted from the control device 8 to the server device 10.
  • the server device 10 may be provided, for example, by one or more computers.
  • the control device 10 can be connected to the Internet 13, for example via an Ethernet controller.
  • the server device 10 can receive the request 14 and send the requested route data 5 via the described communication link with the radio link 11 to the control device 8.
  • the server device 10 transmits the latest route data 5 when the request 14 arrives.
  • the route data 5 are requested from the server device 10 as late as possible.
  • the transmission of the route data 5 may require a download time or a download time, which may be in a range of one minute to 15 minutes, for example. Therefore, the controller 8 must request the route data 5 in good time before reaching the respective area 7 with the request 14. In order for the controller 8 to schedule the request and the download, the following procedure is provided.
  • the motor vehicle 1 is located at a current position 15 along the route 6 (see FIG. 2).
  • the motor vehicle 1 requires the route data 5 for a region 16 of the regions 7 lying ahead along the route 6.
  • the control device 8 now determines a special trip location 17. As soon as the motor vehicle 1 reaches the trip location 17, the control device 8 can send out the request 14 and start downloading the route data 5. It is then very likely that the download of the route data 5 is completed as soon as the motor vehicle 1 reaches the area 16.
  • a digital map 18, which is shown by way of example in FIG. 3, can be stored in the control device 1.
  • the card 18 may also have been downloaded from the server device 10 by the controller 8.
  • a measured value or parameter value can be indicated in each case for map areas 19, which indicates the available transmission bandwidth or maximum data rate for the radio link 11 in the respective map area 19.
  • Fig. 3 only some of the map areas 19 for clarity, provided with a reference numeral.
  • FIG. 3 illustrates that only one value can be given by way of example in the card areas 19, which can be, for example, the smallest value for the data rate within the card area 19.
  • B1 are shown in FIG. -B2, B3 illustrated by different hatching.
  • the control device 8 can furthermore determine a speed profile 20 which can indicate a respective expected average driving speed for different points along the route 6.
  • the speed profile 20 may also be determined by the server device 10 based on fleet data, i. have been determined on the basis of measurements of other motor vehicles.
  • FIG. 4 illustrates how the control device determines the expected available transmission bandwidth or data rate D on the basis of the values B1, B2, B3 for the individual map regions 19 for a route section 21 between the current position 17 and the region 16.
  • the required charging time or transmission time can be determined backwards along the route section 21 by means of the available data rate Q by integrating the available data rate D over the time t.
  • jumps 22 may occur at the available data rate D.
  • FIG. 4 shows the maximum available data rate M, which can result from optimum transmission conditions.
  • the described accumulation of the data rate D results in a start time 23 for the beginning of the transmission of the route data on the route section 21.
  • the trip location 17 on the route section 21 can be determined from the start time 23.
  • the procedure described here solves the conflict of objectives by predictive downloading of the route data taking into account the online availability along the route, ie the transmission bandwidth of the radio link 11.
  • the route is z. For example, by the targeted route, a predicted from the driving behavior route or the most likely path through the so-called ADAS horizon, as described above.
  • the geo-referenced online availability map 18 it is deposited, which type of radio network is available, whether a roaming area 24 is traversed and / or which availability and quality parameters are available for the location and different times of the day and / or days of the week and / or seasons.
  • the map can be transmitted or updated with the highest priority for a relevant driving area of the motor vehicle and for the relevant travel time from the server device to the motor vehicle 1 in order to permanently provide a statement about the availability and quality of the radio link 11 by the control device 8.
  • the predictive download strategy described in FIG. 4 uses the online availability map 18 in the control device to predictively determine whether and in what quality or at which transmission speed the route data is downloaded at a location and time predetermined along the route can be.
  • the location and the corresponding point in time at which the data must be downloaded ie at the edge of the area 16 at the time tnnai and correspondingly at the location SRnai, also results in the start time depending on the available data rate D. or the starting point Sstart, when the download must be started at the latest so that the download will be completed by the time the area 16 arrives.
  • D available data rate
  • Sstart starting point
  • a security buffer 25 may be provided, as illustrated in FIG.
  • the security buffer 26 is that the start time is additionally preferred.
  • the safety buffer 25 can, for example, be calculated from the value and the variance of the driving speed traveled. and the predicted data rate. For example, corresponding variance values may be provided in the velocity profile 20. If no reception is possible for a route section, ie if there is a radio hole 26, then the download corresponding to the transit time through the radio hole 26 must be advanced for this section, ie the interruption of the transmission of the route data must be taken into account.
  • the timeliness or possible change of the route data remains unconsidered.
  • route data with a very short update cycle for example, danger messages or speed restrictions
  • the route data changes one or more times during the travel of the motor vehicle 1, different versions are provided by the server device during the journey.
  • downloading the route data may take longer than an update cycle 27 of the route data takes.
  • FIG. 7 for an example in which the controller 5 downloads the route data 5 with a version V2.
  • the version V4 of the route data 5 is already available, but this version V4 has not yet been available at the starting point 23 at the deployment location 17.
  • the most up-to-date route data is not available due to the limited transmission rate in the device 4.
  • the version valid at the time of downloading tsTART in the example V2 version should be downloaded.
  • FIG. 7 for an example in which the controller 5 downloads the route data 5 with a version V2.
  • the data rate increases so that the route data is completely transmitted before the area 16 has been reached. If, therefore, there is still time left after the successful download to completely update the route data with the then current version, then the current version of the route data on the server device should be downloaded and applied.
  • this is version V4.
  • the previous version in the control device as long as be held or stored until the update of the route data in the control device has been successfully completed.
  • the route data is preferably loaded according to a priority, wherein the priority may result according to at least one of the following priority criteria:
  • z Eg road data, road detail geometry, 3D building models (in that order), - the update cycle: e.g. B. real-time data for the real-time control of the device every minute, e.g. a current traffic light cycle of a traffic light; dynamic data, such as construction site reports, every hour; variable data such as street sign positions, in daily intervals and static data, e.g. Road geometries, for example at weekly intervals,
  • priority criteria indicate a possible order of priority, with the highest priority in the lists described being named first in each case.
  • the updating of the online availability card 18 may also be made cyclically by the server device and provided in the controller 8 by downloading.
  • this card 18 can be constantly kept up-to-date permanently for the entire relevant card area.
  • mobile statistics of the network operator can be used.
  • setting values 28 can be transmitted from the mobile radio network 12 to the server device 10.
  • current settings of at least one communication link parameter, here radio link parameter are described by which the transmission bandwidth of the radio link is determined.
  • receive statistics from multiple vehicles 29 of a vehicle fleet 30 may be utilized. In other words, measured values 31 and the vehicle fleet 30 can be used for the purpose of Vervorraum 10 are transmitted.
  • the measured values 31 may describe, for example, the reception quality or a signal-to-noise ratio or a transmission bandwidth measured by a respective motor vehicle 29.
  • the respective location of the motor vehicle 29 can also be determined, for example, by means of a GPS sensor.
  • each motor vehicle 29 permanently determines the availability and quality of the online connections with location and time reference and sends them cyclically as measured values 31 to the server device 10.
  • the received data 28 and / or 31 are aggregated to the online availability map 18 and again provided to all vehicle, in particular the motor vehicle 1.
  • the download strategy can be adjusted so that the lack of data to be downloaded can be avoided or reduced due to a disturbed or restricted online connection.
  • This ensures data up-to-dateness for navigation and driver assistance systems (FAS) in the vehicle, resulting in the following advantages: better availability of online and hybrid navigation (route guidance) for the driver, better availability of online and hybrid navigation via predictive route data / ADAS for driver assistance systems, minimizing download costs for the driver or for the motor vehicle manufacturer in the case of a so-called embedded mobile communication system, which is operated at the expense of the motor vehicle manufacturer in the motor vehicle 1.
  • FAS navigation and driver assistance systems

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Streckendaten (5) an ein Kraftfahrzeug (1), wobei die Streckendaten (5) ein voraus liegendes Gebiet (16) beschreiben. Durch eine Steuereinrichtung (8) des Kraftfahrzeugs (1) werden die folgenden Schritte durchgeführt: Ermitteln a) eines sich zwischen einer aktuellen Position (15) des Kraftfahrzeugs (15) und dem Gebiet (16) erstreckenden Streckenabschnitts (21), b) Ermitteln einer entlang des Streckenabschnitts (21) voraussichtlich verfügbaren Übertragungsbandbreite (D) und c) Ermitteln eines entlang des Streckenabschnitts (21) voraussichtlich erreichten Geschwindigkeitsprofils (20) der Fahrgeschwindigkeit. Hieraus ergibt sich ein Startzeitpunkt (23), zu welchem die Übertragung begönnen werden muss, damit die Streckendaten (5) bei Erreichen des Gebiets (16) vollständig übertragen sind. Es wird ein Auslöseort (17) ermittelt, welcher gemäß dem Geschwindigkeitsprofil (20) mit dem Startzeitpunkt (23) korrespondiert. Erst bei Erreichen des Auslöseortes (17) werden die Streckendaten (5) über eine Kommunikationsverbindung (11) bei einer stationären Servervorrichtung (10) angefordert.

Description

Übertragen von Streckendaten an ein Kraftfahrzeug
BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Streckendaten an ein mobiles Endgerät, insbesondere ein Kraftfahrzeug. Die Streckendaten beschreiben ein Gebiet, das vom Endgerät aus gesehen entlang einer aktuellen Bewegungsstrecke vorausliegt. Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug, mittels welchem das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist.
Bei einer Onboard-Navigation sind sämtliche für die Navigationsfunktion benötigten Daten für das Navigationsgerät auf einem internen oder austauschbaren Speichermedium im Kraftfahrzeug vorinstalliert. Im Gegensatz dazu bezieht eine Online- oder Hybrid-Navigation nur die benötigten Daten bei Bedarf von einer stationären Servervorrichtung und speichert diese Daten lokal im Kraftfahrzeug zwischen. Dabei werden die Navigationsdaten um die aktuelle Position und für einen Korridor entlang der wahrscheinlichsten Fahrstrecke, dem so genannten Fahrzeughorizont, von der Servervorrichtung an das Navigationsgerät übertragen. Bei einer so genannten aktiven Zielführung werden zudem die Daten für den Korridor entlang der geplanten Fahrroute und der Umgebung des Fahrziels heruntergeladen, um Alternativrouten ermitteln zu können. Der zum Zwischenspeichern der übertragenen Navigationsdaten nötige Zwischenspeicher oder Cache ist in jedem Navigationssystem physikalisch begrenzt, sodass nur die zwingend erforderlichen Navigationsdaten geladen und zwischengespeichert werden. Weitere, optionale Daten, z. B. von einem breiteren Korridor entlang der Fahrroute, werden beispielsweise für eine Op- timierung der Navigationsfunktionen nur zusätzlich heruntergeladen, sofern noch freier Speicherplatz im Zwischenspeicher zur Verfügung steht.
Der Inhalt eines Cachespeichers oder Zwischenspeichers muss also durch einen Algorithmus derart verwaltet werden, dass alte, nicht mehr benötigte Navigationsdaten, der so genannte alte Korridor verworfen werden, um für neue Navigationsdaten freien Speicherplatz zu schaffen.
Das grundsätzliche Problem bei einer Online- und Hybridnavigation ist hier- bei, dass diese auf das Herunterladen der Navigationsdaten von der Servervorrichtung angewiesen sind. Dafür ist eine Mobilfunkverbindung oder eine andere Kommunikationsverbindung mit entsprechender Qualität erforderlich. Allerdings kann nicht immer die ausreichend notwendige Qualität, also insbesondere eine ausreichende Übertragungsrate oder Übertragungsbandbrei- te bereitgestellt werden. Es kann sogar sein, dass überhaupt keine Online- Verbindung möglich ist, wenn sich das Kraftfahrzeug in einem so genannten Funkloch befindet. Auch können unerwünschte Kosten bei der Übertragung entstehen, wenn beispielsweise auf das so genannte Roaming zurückgegriffen werden muss.
Insgesamt kann es dadurch vorkommen, dass von einem Navigationssystem angefragte, erforderliche Navigationsdaten aufgrund mangelnder Online- Verfügbarkeit nicht schnell genug oder gar nicht geladen werden können. In diesen Fällen kann es zu Funktionseinschränkungen oder sogar zum Funkti- onsausfall im Navigationsgerät kommen.
Eine Strategie, um diesem Problem zu begegnen, kann darin bestehen, die Navigationsdaten so früh wie möglich von der Servervorrichtung herunterzuladen, um deren Verfügbarkeit abzusichern. Dies hat aber einen uner- wünscht hohen Speicherbedarf für den Zwischenspeicher oder Cashspeicher zur Folge, was die Herstellung eines solchen Navigationssystems in einem Kraftfahrzeug unerwünscht teuer werden lässt. Außerdem sind die Navigationsdaten nicht aktuell. Aus der EP 2 120 014 A1 ist ein Verfahren zum prädiktiven Herunterladen von Kartendaten in ein Kraftfahrzeug bekannt. In Abhängigkeit von einer aktuellen Fahrrichtung wird ein zukünftiger oder voraussichtlicher Fahrroutenverlauf des Kraftfahrzeugs ermittelt und entlang des Fahrroutenverlaufs für einzelne, rechteckige Areale, jeweils das benötigte Kartenmaterial herunter- geladen. Hierdurch wird die digitale Straßenkarte im Kraftfahrzeug kachelweise erweitert.
Aus der DE 10 2008 018 163 A1 ist eine Fahrerassistenz mit Pufferspeicher beschrieben. Es wird eine Fahrassistenz bereitgestellt, indem eine Navigati- onseinheit eines Kraftfahrzeugs einen Kartenausschnitt aus einer digitalen Karte auswählt und an ein Fahrerassistenzsystem überträgt. Das Fahrerassistenzsystem berechnet daraufhin den so genannten ADAS-Horizont (ADAS- Advanced Driver Assistance System). Aus der Navigationseinheit wird zum Zeitpunkt der Initialisierung ein Kartenausschnitt übertragen, der genügt, um eine definierte Zeit T zu fahren, selbst wenn die Kommunikation zum Navigationsgerät ausfallen sollte.
Aus der DE 10 2009 008 959 A1 ist ein Navigationsgerät beschrieben, bei welchem eine digitale Karte durch ein Dynamikmodul aktualisiert werden kann, indem beispielsweise Staudaten oder Updates betreffend neue Straßenführungen in die im Kraftfahrzeug gespeicherte digitale Karte integriert werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem mobilen Endgeräte, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, aktuelle Streckendaten bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche.
Durch die Erfindung wird bereitgestellt ein Verfahren zum Übertragen von Streckendaten an ein mobiles Endgerät, insbesondere ein Kraftfahrzeug. Ein mobiles Endgerät kann, außer ein Kraftfahrzeug mit Kommunikationseinrich- tung, auch z.B. ein Smartphone oder ein Tablet-PC oder eine Smart-Watch sein. Allgemein kann der Begriff„mobiles Endgerät" auf sämtliche ortsveränderliche Systeme angewendet werden, sofern sich deren Bewegungsstrecke vorhersagen oder schätzen lässt und diese auf Streckendaten angewiesen sind oder diese zu deren verbesserten Funktion führen. Die Streckendaten beschreiben ein vorausliegendes Gebiet entlang einer aktuellen Bewegungsstrecke des Endgeräts, also insbesondere einer Fahrstrecke eines Kraftfahrzeugs. Bei den Streckendaten kann es sich um die beschriebenen Navigationsdaten handeln, also Beschreibungsdaten für ein Straßenverkehrsnetz. Zusätzlich oder alternativ dazu können die Streckendaten beispielsweise auch Wetterdaten für das Gebiet enthalten, durch welche ein in dem Gebiet vorherrschendes Wetter beschrieben ist. Unter Streckendaten sind also allgemein ortstypische und/oder ortsabhängige Daten zu verstehen, wobei der Fokus insbesondere auf denen für Navigation und das assistierte Fahren liegt. Insbesondere für Smartphones und deren Applikationen, welche aktuel- le, ortsbezogene Daten benötigen, können auch andere Daten als Streckendaten vorgesehen sein.
Das Verfahren sieht vor, einen Streckenabschnitt zu ermitteln, der zwischen einer aktuellen Position des Endgeräts und dem Gebiet liegt, sich also zwischen der aktuellen Position und dem Gebiet erstreckt. Entlang des Streckenabschnitts wird eine Übertragungsbandbreite ermittelt, die für die Übertragung der Streckendaten über eine Kommunikationsverbindung voraussichtlich verfügbar sein wird. Die Übertragungsbandbreite kann als Ortsfunk- tion und/oder Zeitfunktion bereitgestellt sein. Die Kommunikationsverbindung ist dabei insbesondere eine Funkverbindung. Es sind aber auch andere Übertragungsverfahren oder kabellose Datenverbindungen denkbar, z.B. auf der Grundlage von Licht, die zwischen festen und einem mobilen Eridgerät verwendet werden können und örtlich und/oder zeitlichen Einschränkungen unterworfen sind.
Des Weiteren wird ein entlang des Streckenabschnitts voraussichtlich erreichtes Geschwindigkeitsprofil einer Bewegungsgeschwindigkeit des Endgeräts ermittelt. Mit anderen Worten wird ermittelt, mit welcher Bewegungsge- schwindigkeit sich das Endgerät entlang des Streckenabschnitts voraussichtlich bewegen wird. Es kann hierbei beispielsweise für einzelne Teilbereiche, beispielsweise mit einer Länge von 100 m oder 1 km, jeweils eine Durchschnittsgeschwindigkeit zugrunde gelegt werden. Es können beispielsweise auch Staumeldungen beim Ermitteln des Geschwindigkeitsprofils berücksich- tigt werden.
Es wird dann ein Startzeitpunkt ermittelt, bei welchem die Übertragung der Streckendaten an das Endgerät begonnen werden muss, damit die Streckendaten bei Erreichen des Gebiets, insbesondere genau bei Erreichen des Gebiets, vollständig übertragen sind, falls das Endgerät sich den Streckenabschnitt gemäß dem Geschwindigkeitsprofil entlang bewegt und die Streckendaten gemäß der ermittelten Übertragungsbandbreite übertragen werden. Es wird dann ein Auslöseort ermittelt, welcher gemäß dem Geschwindigkeitsprofil auf dem Streckenabschnitt mit dem Startzeitpunkt korrespon- diert. Erst bei Erreichen des Auslöseorts werden dann die Streckendaten über die Kommunikationsverbindung bei einer stationären Servervorrichtung angefordert. Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass die Streckendaten so früh wie nötig und so spät wie möglich übertragen werden. Es ist somit möglich, in dem Endgerät die Streckendaten so aktuell wie möglich bereitzustellen. Dabei werden Streckendaten gebietsweise und zum richtigen Zeitpunkt, ins- besondere rechtzeitig, vorgehalten.
Die genannt stationäre Servervorrichtung kann beispielsweise ein Computer oder eine Anordnung aus mehreren Computern sein, die an das Internet angeschlossen sein kann und über das Internet und beispielsweise einen WLAN-Router (WLAN Wireless Local Area Network) oder ein Mobilfunknetz, beispielsweise UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder LTE (Long Term Evolution) mit dem Endgerät kommunizieren kann.
Die aktuelle Fahrstrecke kann beispielsweise durch ein Navigationsgerät be- reitgestellt werden, in welchem eine geplante Bewegungsroute ermittelt worden ist oder gespeichert ist. Die Bewegungsstrecke kann auch beispielsweise auf der Grundlage eines beobachteten Bewegungsverhaltens eines Benutzers des Endgeräts ermittelt werden, wenn beispielsweise der Benutzer allmorgendlich denselben Weg zu einem Arbeitsplatz zurücklegt. Dann kann zu Beginn einer Bewegung anhand der Uhrzeit und des Bewegungsverhaltens des Benutzers ermittelt werden, ob sich das Endgerät wieder auf der für diese Uhrzeit typischen Bewegungsstrecke befindet.
Die Erfindung weist Weiterbildungen auf, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
In einer Weiterbildung wird zum Ermitteln der Übertragungsbandbreite eine digitale Karte über die Kommunikationsverbindung aus der Servervorrichtung empfangen. Die digitale Karte gibt ortsabhängige Messwerte zu zumindest einem Kommunikationsstreckenparameter der Kommunikationsstrecke an, welcher die Übertragungsbandbreite beeinflusst. Beispielsweise kann der Kommunikationsstreckenparameter direkt die gemessene Übertragungsbandbreite darstellen. Ein Kommunikationsstreckenparameter kann auch Übertragungstechnologie angeben, ob also beispielsweise UMTS, LTE oder GSM (Global System for Mobile Communications) verfügbar ist.
Es können auch weitere Quellen herangezogen werden, z.B. Daten von Mobilfunkbetreibern aus ihrer Mobilfunkflotte. Zusätzlich oder alternativ zu den Messwerten können auch providerspezifische Stellwerte von dem zumindest einen Kommunikationsstreckenparameter zugrunde gelegt sein. Durch die Stellwerte sind aktuelle Einstellungen zumindest eines Kommunikationsstreckenparameter beschrieben, durch welchen die Übertragungsbandbreite der Kommunikationsverbindung bestimmt ist. Beispielsweise kann für eine Funk- zelle eine Mobilfunknetzes als Stellwert eine jedem Endgerät zugeteilte maximale Übertragungsbandbreite von dem Mobilfunknetz an die Servervorrichtung gemeldet werden.
Durch Bereitstellen einer digitalen Karte ergibt sich der Vorteil, dass für ein großes Areal, insbesondere ein Areal zwischen der aktuellen Bewegungsstrecke und dem voraus liegenden Gebiet, mit geringem Speicherbedarf eine Beschreibung für die verfügbare Übertragungsbandbreite bereitgestellt werden kann. Zudem kann die digitale Karte durch die Servervorrichtung zyklisch aktualisiert werden, sodass mit der Übertragung der digitalen Karte ak- tuelle Messwerte betreffend die Übertragungsbandbreite im Endgerät bereitstehen.
In einer Weiterbildung wird die Übertragungsbandbreite und/oder das Geschwindigkeitsprofil auf der Grundlage von Messdaten anderer Fahrzeuge oder Endgeräte ermittelt. Es handelt sich hierbei um Fahrzeuge oder Endgeräte, die sich vor dem Endgerät den Streckenabschnitt entlang bewegen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine jeweilige Messeinrichtung anderer Fahrzeuge genutzt werden kann, um die Übertragungsbandbreite und/oder das Geschwindigkeitsprofil zu ermitteln. Die Messdaten können beispielsweise zu der beschriebenen digitalen Karte zusammengefasst sein.
In einer Weiterbildung ist durch das Geschwindigkeitsprofil zu zumindest einem Ort entlang des Streckenabschnitts eine Varianz der voraussichtlichen Bewegungsgeschwindigkeit angegeben. In Abhängigkeit von der Varianz wird beim Ermitteln des Startzeitpunktes ein Zeitpuffer vorgesehen, durch welches der Startzeitpunkt zeitlich nach vorn verschoben wird. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ein Sicherheitspuffer bei Unwägbarkeiten betreffend die zu erwartende Bewegungsgeschwindigkeit entlang des Streckenabschnitts.
In einer Weiterbildung wird beim Ermitteln des Startzeitpunkts eine Übertragungspause eingeplant, falls die voraussichtliche Übertragungsbandbreite in einem Teil des Streckenabschnitts ein vorbestimmtes Qualitätskriterium und/oder ein vorbestimmtes Kostenkriterium verlässt. Hierdurch kann in vor- teilhafter Weise auch ein Funkloch berücksichtigt werden, indem als Qualitätskriterium beispielsweise angegeben wird, dass die Übertragungsbandbreite 0 beträgt. Auch eine stark verrauschte Kommunikationsstrecke oder eine Kommunikationsstrecke mit einer Empfangsstärke kleiner als ein Min- destwert kann berücksichtigt werden. Als Qualitätskriterium kann beispielsweise ein Mindestwert für ein Signal-Zu-Rausch-Verhältnis angegeben werden. In Zusammenhang mit dem Kosten kriteri um kann beispielsweise ein Höchstkostenwert für die Übertragung beispielsweise pro Datenmenge oder Zeiteinheit, festgelegt werden. Hierdurch kann beispielsweise ein Areal, in welchem eine Roaming-Gebühr bezahlt werden muss, ausgeschlossen werden.
In einer Weiterbildung werden die Streckendaten als ein Datenpaket mit einem Versionswert oder einer Versionsinformation empfangen. Nach ab- schließender Übertragung wird dann ein neues Datenpaket mit den Streckendaten angefordert, wobei das Datenpaket dann mit einem nachfolgenden Versionswert oder einer nachfolgenden Versionsinformation angefordert wird. Dies wird dann durchgeführt, falls sich das Endgerät noch außerhalb des Gebiets befindet. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise ein frühzeitig ab- geschlossener Übertragungsvorgang vorteilsbringend dazu genutzt werden, aktuellere Streckendaten zu beschaffen, bevor das Endgerät das Gebiet erreicht. Eine unerwartet große Übertragungsrate kann sich beispielsweise ergeben, wenn die Kommunikationsverbindung eine größere Übertragungsrate oder Datenrate ermöglicht, als dies gemäß der voraussichtlich verfügba- ren Übertragungsbandbreite vorhergesagt worden ist.
In einer Weiterbildung umfassen die Streckendaten inkrementelle Aktualisierungen. Durch die Steuereinrichtung werden diese Streckendaten inkremen- tell kombiniert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Datenvolumen der Streckendaten zum Bereitstellen einer vollständigen Beschreibung des Gebiets, geringer ist, als wenn stets die vollständigen Streckendaten übertragen werden müssten.
In einer Weiterbildung werden die Streckendaten in einer Reihenfolge durch die Steuereinrichtung angefordert und/oder durch die Servervorrichtung übertragen, die mittels eines vorbestimmten Priorisierungskriteriums festgelegt wird. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine zu geringe Übertragungsbandbreite der Kommunikationsverbindung kompensiert werden, wenn das Endgerät also das Gebiet erreicht, ohne dass die Streckendaten voll- ständig übertragen worden sind. Dann sind zumindest die gemäß dem Prioritätskriterium als wichtig eingestuften Daten mit höherer Wahrscheinlichkeit vollständig im Endgerät bereitgestellt. Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine Kommunikationseinrichtung zum Kommunizieren mit einer stationären Servervorrichtung während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs auf. Die Kommunikationseinrichtung kann beispielsweise ein WLAN- Funkmodul und/oder ein Mobilfunkmodul aufweisen. Des Weiteren ist ein Gerät zum Bereitstellen einer Fahrzeugfunktion bereitgestellt. Die Fahrzeugfunktion wird auf der Grundlage von Streckendaten bereitgestellt, welche ein vorausliegendes Gebiet einer aktuellen Fahrstrecke der Fahrt beschreibt.. Das Gerät kann beispielsweise ein Navigationsgerät sein, welches als Streckendaten Navigationsdaten zum Bereitstellen einer Navigationsassistenz verwendet. Das Gerät kann auch beispielsweise ein Infotainmentsystem (In- formations- /und Unterhaltungssystem) sein, welches beispielsweise aktuelle Wetterdaten oder andere aktuelle Informationen zu dem Gebiet für Fahrzeuginsassen bereitstellt. Das Gerät kann auch beispielsweise ein Fahrassistenzgerät sein, beispielsweise ein Steuergerät eines ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm). Das Verfahren kann in verschiedenen Systemen (im Kraftfahrzeug) angewendet werden. Ein ESP-Steuergerät ist hier nur ein Beispiel.
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist eine Steuereinrichtung bereit- gestellt, die dazu ausgelegt ist, zum Übertragen der Streckendaten von der Servervorrichtung mittels der Kommunikationseinrichtung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen und die hiermit übertragenen Streckendaten in dem Gerät bereitzustellen. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs oder eine zent- rale Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs sein.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgestaltet. Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs; eine Skizze zu einer Fahrt des Kraftfahrzeugs von Fig. 1 entlang einer Fahrstrecke; eine digitale Karte mit Messwerten zu einer voraussichtlichen Übertragungsbandbreite; ein Diagramm zur Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Übertragung von Streckendaten für zwei unterschiedliche Übertragungsbandbreiten; ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Übertragung von Streckendaten, bei welcher ein Funkloch berücksichtigt wird; ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des Verfahrens, bei welchem Versionswerte berücksichtigt werden; ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des Verfahrens, bei welchem eine schnelle Übertragung genutzt wird, um Streckendaten mit einem aktuelleren Versionswert zu empfangen und eine schematische Darstellung der Servervorrichtung beim Erstellen einer digitalen Karte auf der Grundlage von Messwerten. Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen aber die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander wei- terbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 , bei dem es sich beispielsweise um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen handeln kann. Wie in Fig. 2 veranschaulicht ist, kann sich das Kraftfahrzeug 1 auf einer Fahrt von einem Startort 2 zu einem Zielort 3 befinden. Für eine Unterstützung des (nicht dargestellten) Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 bei der Fahrt kann in dem Kraftfahrzeug 1 ein Gerät 4 bereitgestellt sein, bei dem es sich beispielswei- se umsein Navigationsgerät oder ein Steuergerät für ein ESP oder ein Info- tainmentsystem handeln. Für die Unterstützung werden aktuelle Streckendaten 5 einer Fahrstrecke 6 von dem Gerät 4 benötigt. Die Fahrstrecke 6 führt von dem Startort 2 zum Zielort 3. Eine Fahrstrecke 6 kann beispielsweise durch ein Navigationsgerät des Kraftfahrzeugs 1 bekannt sein, welches die Fahrstrecke 6 bei einer Routenplanung ermittelt hat. Das Verfahren kann in verschiedenen Systemen (im Kraftfahrzeug) angewendet werden. Ein ESP- Steuergerät ist hier nur ein Beispiel.
Die Streckendaten 5 können jeweils für einzelne Areale oder Regionen oder Bereiche oder Gebiete 7 entlang der Fahrstrecke 6 die für das Bereitstellen der Gerätefunktion durch das Gerät 4 benötigten Informationen umfassen, also beispielsweise Straßengeometrien oder Reibwertdaten von Fahrbahnoberflächen oder Wetterdaten. Die Streckendaten 5 für die Gebiete 7 müssen in dem Kraftfahrzeug 1 nicht vollständig gespeichert sein, mit anderen Worten wird entlang der Fahrstrecke 6 jeweils nur beispielsweise für das unmittelbar vorausliegende Gebiet 7 die zu diesem Gebiet 7 gehörigen Streckendaten 5 bereitgehalten.
Hierzu kann das Kraftfahrzeug 1 eine Steuereinrichtung 8 und eine Funkein- richtung 9 aufweisen. Die Steuereinrichtung 8 kann beispielsweise durch ein Steuergerät und/oder eine zentrale Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 bereitgestellt sein. Die Funkeinrichtung 9 kann beispielsweise ein Mobilfunkmodul, beispielsweise für ein UMTS oder LTE oder GSM, oder durch ein WLAN-Funkmodul bereitgestellt sein. Durch die Steuereinrichtung 8 kann mittels der Funkeinrichtung 9 für ein Gebiet 7 die jeweiligen Streckendaten 5 von einer stationären Servervorrichtung 10 heruntergeladen werden. Hierzu kann mittels der Funkeinrichtung 9 eine Funkverbindung 11 beispielsweise zu einem Mobilfunknetz 12 aufgebaut werden und über das Mobilfunknetz 12 und beispielsweise das Internet 13 eine Anfrage 14 für die Streckendaten 5 des voraus liegenden Gebiets 7 von der Steuereinrichtung 8 an die Servervorrichtung 10 übermittelt werden. Die Servervorrichtung 10 kann beispielsweise durch einen oder mehrere Computer bereitgestellt sein. Die Steuereinrichtung 10 kann beispielsweise über einen Ethernet-Controller an das Inter- net 13 angeschlossen sein. Die Servervorrichtung 10 kann die Anfrage 14 empfangen und die angefragten Streckendaten 5 über die beschriebene Kommunikationsverbindung mit der Funkverbindung 11 an die Steuereinrichtung 8 aussenden. Die Servervorrichtung 10 sendet dabei die bei Eintreffen der Anfrage 14 aktuellsten Streckendaten 5 aus.
Damit möglichst aktuelle Streckendaten 5 durch die Steuereinrichtung 8 in dem Gerät 4 bereitgestellt werden, werden die Streckendaten 5 bei der Servervorrichtung 10 so spät wie möglich angefragt. Das Übertragen der Streckendaten 5 kann aber eine Herunterladezeit oder Downloadzeit benötigen, die beispielsweise in einem Bereich von einer Minute bis 15 Minuten liegen kann. Daher muss die Steuereinrichtung 8 die Streckendaten 5 rechtzeitig vor Erreichen des jeweiligen Gebiets 7 mit der Anfrage 14 anfragen. Damit die Steuereinrichtung 8 das Anfragen und das Herun- terladen planen kann, ist folgendes Verfahren vorgesehen.
Für die Erläuterung des Verfahrens wird im Folgenden angenommen, dass sich das Kraftfahrzeug 1 an einer aktuellen Position 15 entlang der Fahrstrecke 6 befindet (siehe Fig. 2). Das Kraftfahrzeug 1 benötigt für ein entlang der Fahrstrecke 6 voraus liegendes gebiet 16 der Gebiete 7 die Streckendaten 5. Die Steuereinrichtung 8 ermittelt nun einen speziellen Auslöseort 17. Sobald das Kraftfahrzeug 1 den Auslöseort 17 erreicht, kann die Steuereinrichtung 8 die Anfrage 14 aussenden und mit dem Herunterladen der Streckendaten 5 beginnen. Es ist dann sehr wahrscheinlich, dass das Herunterladen der Streckendaten 5 abgeschlossen ist, sobald das Kraftfahrzeug 1 das Gebiet 16 erreicht.
Um den geeigneten Auslöseort 17 zu ermitteln, kann in der Steuereinrichtung 1 eine digitale Karte 18 gespeichert sein, die beispielhaft in Fig. 3 dargestellt ist. Die Karte 18 kann durch die Steuereinrichtung 8 ebenfalls von der Servervorrichtung 10 heruntergeladen worden sein. In der Karte 18 kann zu Kartebereichen 19 jeweils ein Messwert oder Parameterwert angegeben sein, welcher die verfügbare Übertragungsbandbreite oder maximale Datenrate für die Funkverbindung 11 in dem jeweiligen Kartenbereich 19 angibt. In Fig. 3 sind nur einige der Karten bereiche 19 der Übersichtlichkeit halber mit einem Bezugszeichen versehen. In Fig. 3 ist veranschaulicht, dass in den Kartenbereichen 19 beispielhaft nur ein Wert angegeben sein kann, bei dem es sich beispielsweise um den kleinsten Wert für die Datenrate innerhalb des Kar- tenbereichs 19 handeln kann. Es sind in Fig. 3 beispielhaft nur drei unterschiedliche Werte B1. -B2, B3 durch unterschiedliche Schraffierungen veranschaulicht.
Die Steuereinrichtung 8 kann des Weiteren ein Geschwindigkeitsprofil 20 ermitteln, welches für unterschiedliche Stellen entlang der Fahrstrecke 6 eine jeweilige zu erwartende durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit angeben kann. Das Geschwindigkeitsprofil 20 kann ebenfalls von der Servervorrichtung 10 auf der Grundlage von Flottendaten, d.h. auf der Grundlage von Messwerten anderer Kraftfahrzeuge ermittelt worden sein.
In Fig. 4 ist veranschaulicht, wie die Steuereinrichtung auf der Grundlage der Werte B1 , B2, B3 für die einzelnen Kartenbereiche 19 für einen Fahrstreckenabschnitt 21 zwischen der aktuellen Position 17 und dem Gebiet 16 die voraussichtlich verfügbare Übertragungsbandbreite oder Datenrate D ermit- telt. Ausgehend von dem Gebiet 16 kann rückwärts entlang des Fahrstreckenabschnitts 21 mittels der verfügbaren Datenrate Q die benötigte Ladezeit oder Übertragungszeit durch Integrieren der verfügbaren Datenrate D über der Zeit t ermittelt werden. Gemäß der in Fig. 3 veranschaulichten Ras- terung kann es hierbei zu Sprüngen 22 bei der verfügbaren Datenrate D kommen. In Fig. 4 ist des Weiteren die maximal verfügbare Datenrate M, wie sie sich bei optimalen Übertragungsbedingungen ergeben kann. Durch die beschriebene Akkumulation der Datenrate D ergibt sich ein Startzeitpunkt 23 für den Beginn der Übertragung der Streckendaten auf dem Fahrstreckenabschnitt 21. Auf der Grundlage des Geschwindigkeitsprofils 20 kann aus dem Startzeitpunkt 23 der Auslöseort 17 auf dem Streckenabschnitt 21 ermittelt werden.
Bei dem Kraftfahrzeug 1 ist durch das beschriebene Verfahren der Zielkonflikt aufgelöst, dass durch die Cachingstrategie sichergestellt werden muss, dass die erforderlichen Daten rechtzeitig im Gerät verfügbar sind und so aktuell wie möglich sind und dabei auch nicht mehrfach von der Servervorrichtung und somit umsonst heruntergeladen werden müssen. Die hier beschriebene Vorgehensweise löst den Zielkonflikt durch vorausschauendes Herunterladen der Streckendaten unter Berücksichtigung der Online-Verfügbarkeit entlang der Fahrstrecke, d. h. der Übertragungsbandbreite der Funkverbindung 11. So wird für zukünftige Positionen auf Basis der Fahrstrecke die Verfügbarkeit und Qualität der Online-Verbindung berücksichtigt. Die Fahrstrecke ergibt sich z. B. durch die zielgeführte Route, eine aus dem Fahrverhal- ten prädizierte Route oder den wahrscheinlichsten Pfad durch den so genannten ADAS-Horizont, wie er eingangs beschrieben worden ist.
In der georeferenzierten Online-Verfügbarkeitskarte 18 ist hinterlegt, welche Art von Funknetz zur Verfügung steht, ob ein Roaminggebiet 24 durchquert werden und/oder welche Verfügbarkeits- und Qualitätsparameter für Ort und unterschiedliche Tageszeiten und/oder Wochentage und/oder Jahreszeiten zur Verfügung stehen. Die Karte kann mit höchster Priorität für ein relevantes Fahrgebiet des Kraftfahrzeugs und für die relevante Fahrzeit von der Servervorrichtung zu dem Kraftfahrzeug 1 übertragen werden oder aktualisiert wer- den, um durch die Steuereinrichtung 8 permanent eine Aussage über die Verfügbarkeit und Qualität der Funkverbindung 11 bereitzustellen.
Die in Fig. 4 beschriebene prädiktive Download-Strategie sieht vor, mithilfe der Online- Verfügbarkeitskarte 18 in der Steuereinrichtung vorausschauend zu bestimmen, ob und in welcher Qualität bzw. mit welcher Übertragungsge- schwindigkeit die Streckendaten an einem entlang der Fahrstrecke vorbestimmten Ort und Zeitpunkt heruntergeladen werden können.
Ausgehend von der gegebenen Fahrstrecke ergibt sich der Ort und der korrespondierende Zeitpunkt zur welchem die Daten heruntergeladen sein müs- sen, d. h. am Gebietsrand 16 zum Zeitpunkt tnnai und entsprechend am Streckenort SRnai- In Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Datenrate D ergibt sich zudem der Startzeitpunkt tstan bzw. der Auslöseort Sstart, wann der Download spätestens gestartet werden muss, damit bis zum Eintreffen am Gebiet 16 der Download abgeschlossen sein wird. Bei höherer Datenrate ergibt sich somit ein möglicher späterer Startzeitpunkt als bei einer geringeren Datenrate, wie dies in Fig. 5 beispielhaft für eine maximale Datenrate M und eine geringere Datenrate m als die maximale Datenrate M veranschaulicht ist. Um das erfolgreiche Herunterladen vor Erreichen des Gebiets 16 sicherzustellen, kann ein Sicherheitspuffer 25 vorgesehen sein, wie dies in Fig. 6 veranschaulicht ist. Der Sicherheitspuffer 26 besteht darin, dass der Startzeitpunkt zusätzlich vorgezogen wird. Der Sicherheitspuffer 25 kann beispielsweise aus dem Wert und der Varianz der gefahrenen Fahrgeschwin- digkeit und der prognostizierten Datenrate gebildet werden. Beispielweise können entsprechende Varianzwerte in dem Geschwindigkeitsprofil 20 bereitgestellt sein. Falls für einen Streckenabschnitt kein Empfang möglich ist, also ein Funkloch 26 vorliegt, muss das Herunterladen entsprechend der Durchfahrtzeit durch das Funkloch 26 für diesen Abschnitt vorgezogen werden, d. h. die Unterbrechung der Übertragung der Streckendaten berücksichtigt werden.
In der prädiktiven Downloadstrategie, wie sie bisher beschrieben wurde, bleibt die Aktualität oder mögliche Änderung der Streckendaten unberücksichtigt. Für Streckendaten mit einem sehr kurzen Aktualisierungszyklus, beispielsweise Gefahrenmeldungen oder Geschwindigkeitsbeschränkungen, ändern sich die Streckendaten während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 1 einmal oder mehrmals, es werden während der Fahrt verschiedene Versionen von der Servervorrichtung bereitgestellt.
In einigen Fällen kann es dabei dazu kommen, dass das Herunterladen der Streckendaten länger dauert als ein Updatezyklus 27 der Streckendaten dauert. Dies ist in Fig. 7 für ein Beispiel veranschaulicht, bei welchem durch die Steuereinrichtung 8 die Streckendaten 5 mit einer Version V2 heruntergeladen werden. Bei Erreichen des Gebiets 16 steht bereits die Version V4 der Streckendaten 5 zur Verfügung, diese Version V4 ist aber zum Startzeitpunkt 23 am Auslöseort 17 noch nicht verfügbar gewesen. Hierdurch stehen die aktuellsten Streckendaten aufgrund der begrenzten Ü bertrag ungsrate im Ge- rät 4 nicht zur Verfügung. Um abzusichern, dass möglichst die neuesten Streckendaten im Gerät bereitstehen, soll die zum Zeitpunkt des Downloadstart tsTART jeweils gültige Version in dem Beispiel die Version V2 heruntergeladen werden. Die Fig. 8 ist ein Beispiel veranschaulicht, in welchem aufgrund günstiger Übertragungsbedingungen während der Übertragung der Streckendaten 5 mit der Version V2 die Datenrate steigt, sodass die Streckendaten vollständig übertragen sind, bevor das Gebiet 16 erreicht worden ist. Falls also nach erfolgreichem Download noch Zeit übrigbleibt, um eine Aktualisierung der Streckendaten mit der dann aktuellen Version vollständig durchzuführen, sollte die dann auf der Servervorrichtung aktuelle Version der Streckendaten heruntergeladen und angewendet werden. In dem Beispiel ist dies die Version V4. Dabei muss die vorherige Version in der Steuereinrichtung solange gehalten oder gespeichert werden, bis die Aktualisierung der Streckendaten in der Steuereinrichtung erfolgreich abgeschlossen worden ist.
Im Rahmen der beschriebenen prädiktiven Downloadstrategie werden die Streckendaten bevorzugt entsprechend einer Priorität geladen, wobei sich die die Priorität gemäß zumindest einem der folgenden Prioritätskriterien ergeben kann:
- das relevante Gebiet: z. B. um die Fahrzeugposition, Korridor des Horizonts oder der zielgeführten Route oder dem Zielumkreis herum,
- den funktionalen Datentyp: z. B. Straßendaten, Straßendetailgeometrie, 3D-Gebäudemodelle (in dieser Reihenfolge), - den Updatezyklus: z. B. Echtzeitdaten für die Echtzeitsteuerung des Geräts im Minutentakt, z.B. ein aktueller Ampelzyklus einer Ampel; dynamische Daten, beispielsweise Baustellenmeldungen, im Stundentakt; variable Daten, wie beispielsweise wie Straßenschildpositionen, in Tagesabständen und statische Daten, z.B. Straßengeometrien, beispielsweise in Wochenabständen,
- das Alter der Daten: z. B. in Abhängigkeit vom Updatezyklus.
Die genannten Beispiele für Prioritätskriterien geben eine mögliche Reihenfolge der Priorität an, wobei die höchste Priorität in den beschriebenen Listen jeweils als erstes genannt ist.
Die Aktualisierung der Onlineverfügbarkeitskarte 18 kann ebenfalls zyklisch von der Servervorrichtung vorgenommen werden und in der Steuereinrichtung 8 durch Herunterladen bereitgestellt werden. Auf der Servervorrichtung kann diese Karte 18 permanent für den gesamten relevanten Kartenbereich ständig aktuell gehalten werden. Hierzu können beispielsweise Mobilfunkstatistiken der Netzbetreiber genutzt werden. Mit anderen Worten können Stellwerte 28 aus dem Mobilfunknetz 12 zur Servervorrichtung 10 übertragen werden. Durch die Stellwerte sind aktuelle Einstellungen zumindest eines Kommunikationsstreckenparameters, hier Funkstreckenparameters, beschrieben, durch welchen die Übertragungsbandbreite der Funkverbindung bestimmt ist. Zusätzlich oder alternativ dazu können Empfangsstatistiken von mehreren Fremdfahrzeugen 29 einer Fahrzeugflotte 30 genutzt werden. Mit anderen Worten können Messwerte 31 und die Fahrzeugflotte 30 zur Ser- vervorrichtung 10 übertragen werden. Die Messwerte 31 können beispielsweise die Empfangsqualität oder ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis oder eine von einem jeweiligen Kraftfahrzeug 29 gemessene Übertragungsbandbreite beschreiben. Hierbei kann der jeweilige Aufenthaltsort des Kraftfahrzeugs 29 beispielsweise mittels eines GPS-Sensors ebenfalls ermittelt werden. Somit bestimmt jedes Kraftfahrzeug 29 permanent die Verfügbarkeit und Qualität der Onlineverbindungen mit Orts- und Zeitbezug und sendet diese zyklisch als Messwerte 31 an die Servervorrichtung 10. Auf der Servervorrichtung 10 werden die empfangenen Daten 28 und/oder 31 zur Onlineverfügbarkeitskar- te 18 aggregiert und wieder an alle Fahrzeug zur Verfügung gestellt, insbesondere das Kraftfahrzeug 1.
Durch die Berücksichtigung der Onlineverfügbarkeitskarte kann die Down- loadstratgie so angepasst werden, dass das Fehlen von herunterzuladenden Daten aufgrund einer gestörten oder eingeschränkten Onlineverbindung vermieden oder reduziert werden kann. Damit kann die Datenaktualität für Navigation und Fahrerassistenzsysteme (FAS) im Fahrzeug sichergestellt werden und es ergeben sich daraus folgende Vorteile: Eine bessere Verfügbarkeit von Online- und Hybridnavigation (Zielführung) für den Fahrer, eine bessere Verfügbarkeit von Online- und Hybridnavigation mittels prädiktiver Streckendaten/ADAS für Fahrerassistenzsysteme, eine Minimierung von Download-Kosten für den Fahrer oder für den Kraftfahrzeughersteller im Falle einer so genannten eingebetteten Mobilfunkanlage, die auf Kosten des Kraftfahrzeugherstellers im Kraftfahrzeug 1 betrieben wird. Des Weiteren ergibt sich eine Minimierung von Roaming-Kosten für den Fahrer und das Unternehmen. Eine optimale Ausnutzung der vorhandenen Hardware ist gegeben, da sich eine Reduktion des Speicherbedarfs für die Hybridnavigation im Kraftfahrzeug 1 ergibt.
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Optimierung von vorausschauendem Download mit Hilfe von Onlineverfügbarkeitskarten bereitgestellt werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
Verfahren zum Übertragen von Streckendaten (5) an ein mobiles Endgerät (1 ), insbesondere ein Kraftfahrzeug (1 ), wobei die Streckendaten (5) ein voraus liegendes Gebiet (16) entlang einer aktuellen Bewegungsstrecke (6) des Endgeräts (1 ) beschreiben, umfassend die durch eine Steuereinrichtung (8) des Endgeräts (1 ) durchgeführten Schritte:
- Ermitteln eines sich zwischen einer aktuellen Position (15) des Endgeräts (15) und dem Gebiet (16) erstreckenden Streckenabschnitts (21) der Bewegungsstrecke (6);
- Ermitteln einer entlang des Streckenabschnitts (21 ) voraussichtlich für die Übertragung verfügbaren Übertragungsbandbreite (D);
- Ermitteln eines entlang des Streckenabschnitts (21 ) voraussichtlich erreichten Geschwindigkeitsprofils (20) einer Bewegungsgeschwindigkeit des Endgeräts ( );
- Ermitteln eines Startzeitpunkts (23), bei welchem die Übertragung begonnen werden muss, damit die Streckendaten (5) bei Bewegen entlang des Streckenabschnitts (21 ) gemäß dem Geschwindigkeitsprofil (20) und bei Übertragen der Streckendaten (5) gemäß der Übertragungsbandbreite (D) bei Erreichen des Gebiets (16) vollständig übertragen sind;
- Ermitteln eines Auslöseortes (17), welcher gemäß dem Geschwindigkeitsprofil (20) auf dem Streckenabschnitt (21 ) mit dem Startzeitpunkt (23) korrespondiert;
- erst bei Erreichen des Auslöseortes (17) Anfordern der Streckendaten (5) über eine Kommunikationsverbindung (11 ) bei einer stationären Servervorrichtung (10).
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei zum Ermitteln der Übertragungsbandbreite (D) eine digitalen Karte (18), in welcher ortabhängige Messwerte (31 ) und/oder providerspezifische Stellwerte (28) von zumindest einem die Übertragungsbandbreite (D) bestimmenden Kommunikationsstreckenparameter der Kommunikationsverbindung (11 ) angegeben sind, über die Kommunikationsverbindung (11 ) aus der Servervorrichtung (10) empfangen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Übertragungsbandbreite (D) und/oder das Geschwindigkeitsprofil (D) auf der Grundlage von Messdaten (31 ) anderer Fahrzeuge (29) oder Endgeräte, die sich vor dem Endgerät (1 ) den Streckenabschnitt (21 ) entlang bewegt haben, ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch das Geschwindigkeitsprofil (20) zu zumindest einem Ort entlang des Stre- ckenabschnitts (21 ) eine Varianz der voraussichtlichen Bewegungsgeschwindigkeit angegeben ist und in Abhängigkeit von der Varianz beim Ermitteln des Startzeitpunkts (23) ein Zeitpuffer (25) vorgesehen wird, durch welchen der Startzeitpunkt (23) zeitlich nach vorn verschoben wird. 5. Verfahren nach einem der vorhergehende Ansprüche, wobei beim Ermitteln des Startzeitpunkts (23) eine Übertragungspause (26) eingeplant wird, falls die voraussichtliche Übertragungsbandbreite in einem Teil des Streckenabschnitts (21 ) ein vorbestimmtes Qualitätskriterium und/oder Kostenkriterium verletzt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Streckendaten (5) als ein Datenpaket mit einem Versionswert (V1 , V2, V3, V4, V5) empfangen werden und nach Abschließen der Übertragung ein Datenpaket mit einem nachfolgenden Versionswert (V4) angefordert wird, falls sich das Endgerät (1 ) noch außerhalb des Gebiets (16) befindet.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Streckendaten (5) inkrementelle Aktualisierungen umfassen und durch die Steuereinrichtung (8) inkrementell kombiniert werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Streckendaten (5) in einer mittels eines vorbestimmten Priorisierungskriteri- ums festgelegten Reihenfolge angefordert und/oder übertragen werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Streckendaten (5) Navigationsdaten und/oder Wetterdaten für das Gebiet enthalten. 10. Kraftfahrzeug (1 ) aufweisend:
- eine Kommunikationseinrichtung (9) zum Kommunizieren mit einer stationären Servervorrichtung (10) während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs
(1 ).
- ein Gerät (4) zum Bereitstellen einer Fahrzeugfunktion auf der Grundla- ge von Streckendaten (5), welche ein voraus liegendes Gebiet (16) einer aktuellen Bewegungsstrecke (6) der Fahrt beschreiben,
gekennzeichnet durch
eine Steuereinrichtung (8), die dazu ausgelegt ist, zum Übertragen der Streckendaten (5) von der Servervorrichtung (10) mittels der Kommunikationseinrichtung (9) ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen und die übertragenen Streckendaten (5) in dem Gerät (4) bereitzustellen.
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