WO2020104087A1 - Verfahren zum durchführen einer zeitplanung für die übertragung von daten - Google Patents

Verfahren zum durchführen einer zeitplanung für die übertragung von daten

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WO2020104087A1
WO2020104087A1 PCT/EP2019/076156 EP2019076156W WO2020104087A1 WO 2020104087 A1 WO2020104087 A1 WO 2020104087A1 EP 2019076156 W EP2019076156 W EP 2019076156W WO 2020104087 A1 WO2020104087 A1 WO 2020104087A1
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vehicle
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information
transmission
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PCT/EP2019/076156
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Ralf Luebben
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Robert Bosch Gmbh
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    • G08G1/096775—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission where the origin of the information is a central station

Definitions

  • the invention relates to a method for carrying out a schedule for the transmission of data to a vehicle and an arrangement for performing the method.
  • the invention further relates to a computer program for performing the method and a machine-readable storage medium on which the computer program is stored.
  • the vehicle on the other hand detects its surroundings with sensors, especially objects in the vicinity. In comparison with map data, an image of the digitized reality of the surroundings of the vehicle, a so-called environment model, can be built up from the recorded signals. This environment model is then the basis for driving decisions. This environment model can be created in the vehicle. If the vehicle sends recorded data to an external unit, the latter can calculate the environmental model and in turn provide the vehicle with data relating to and / or taking into account the environmental model.
  • Data which are sent or transmitted to the vehicle via a data channel relate, for example, to card information which occasionally used in the vehicle in navigation devices or in maps that are used by the navigation devices.
  • Maps or maps are digital or analog media for displaying at least parts of the earth's surface.
  • Digital maps are already widespread in motor vehicles and are typically used in conjunction with a navigation device, which in turn enables a route to a desired location or a route to be selected based on certain criteria.
  • Map information is shown or taken into account in the map, which must be provided in advance. It should be noted that this map information may need to be updated regularly or as required, which in turn makes it necessary to transfer this map information to a target system that is typically in a motor vehicle. Map information also includes information about the traffic situation, for example.
  • Maps or map information are currently being transferred to the target system, for example a navigation device, by external storage media, such as CD-ROMs, SD cards or USB sticks.
  • external storage media such as CD-ROMs, SD cards or USB sticks.
  • new known methods enable an "over the air" update, the entire map information usually being exchanged.
  • the transmission of information via radio transmission or broadcast is also known.
  • online navigation systems that provide real-time traffic information get data from a cloud or with the help of commercial information services.
  • the information on the traffic situation can also be updated as a function of sensor information, for example speed information.
  • the update interval of the map material currently ranges from several years to a few minutes for online map services. Individual map attributes have different aging rates. A road friction value can change, for example, within a few seconds if the weather in the affected region. In contrast, the curve radius of a road section remains unchanged for a long time. The problem now is that the data arrive at a specific recipient at the appropriate or ideal time, ie not too early and not too late, and are still complete and error-free.
  • the data is sent too early, it is out of date when the vehicle enters the area to which the data is assigned. If the data is sent too late, a vehicle may already have passed a geographical area and the data for this area arrive too late.
  • the method presented serves to carry out a time planning for the transmission of data.
  • This scheduling is also referred to as scheduling and has the aim of determining a correct or ideal point in time at which the data are transmitted to the vehicle from an external unit, for example a server device.
  • the method presented and the arrangement described are not limited to this. These are always suitable when a time is to be determined at which data that can be used by a vehicle are to be transmitted to it. These data can, for example, also relate to an environmental model of the vehicle or take such an environmental model into account.
  • the method presented makes it possible to update map information and thus information about geographical conditions and roads, as well as information about the traffic situation. The reception times of individual packets of a data flow are optimized by determining the time of transmission, taking into account properties of the data channel, the data size and the aging rate. This ensures that information for critical applications is available at the ideal time.
  • the ideal point in time at which the data is then received completely and without errors is the point in time just before a vehicle drives into the relevant area.
  • a server device as an embodiment of the described arrangement and a method for handling or storing current map information as well as a method for calculating the ideal time for the transmission of such map information are presented here.
  • the method is advantageously implemented in the scheduling component for sending the data, see FIG. 5 for this purpose.
  • a navigation system or an online navigation system calculates a traffic route. 2. This route is connected or attributed in the server device with the data of the surrounding model.
  • the aging rate is determined for the attributes of the environmental model.
  • the amount of data is determined, which for each section, i. H. Tile or segment, must be transferred.
  • the amount of data can be estimated directly from the amount of data from the environmental model or for a particular segment from previous transmissions.
  • the properties, bandwidth or latency, of the communication channel along the route is determined either by an additional map layer with this information, from another service that provides network coverage along a route, or by measuring other vehicles.
  • the ideal time can now be calculated by evaluating the parameters data volume, aging rate and channel properties along the route.
  • Attributes or data attributes are any data for the method, such as information about other vehicles, such as speed, direction, position, etc.
  • the calculation of the point in time should be calculated for the entire route, since it should be ensured that the information for the last region or tile also arrives in good time. To this end, an increasing number of tiles or segments are passed through.
  • the region can also be a route element in the form of a road element that is passed through. If map information or map contents are transmitted, these can include lane profiles, toll information, usage costs, traffic flow densities, radio field strengths, network coverage, etc.
  • the processing time required until the data is used for the first time and, if applicable, from the subsequent processing times can also be taken into account.
  • the data is then typically sent at a suitable time.
  • a quasi-continuous transmission of data can be provided, which means that data is transmitted at short time intervals, for example at intervals of a few seconds.
  • the computer program presented represents an implementation of the method explained. This program is executed, for example, in a server device in which the data to be transmitted are stored.
  • Figure 1 shows a basic communication scenario.
  • Figure 2 shows the scenario in the event that data is sent too early.
  • Figure 3 shows the scenario in the event that data is sent too late and is useless.
  • Figure 4 shows the scenario in the event that data arrives at the right time.
  • Figure 5 shows a schematic representation of components in a server and a vehicle.
  • Figure 6 shows a deterministic network model
  • FIG. 1 shows a vehicle 10 which is connected to a server or a server device 12, which in turn has access to an environmental model 14 for individual geographic regions.
  • the server 12 transmits data 16 for the next geographical region to the motor vehicle 10.
  • This vehicle 10 sends data 18 about the properties of the data or communication channel to the server 12.
  • the environmental model 14 is mentioned here by way of example.
  • the method presented can be applied to any data.
  • FIG. 2 shows, in accordance with the basic principle shown in FIG. 1, a vehicle 30 which is connected to a server 32 which makes data 34 available to the vehicle.
  • These data relate to a region R 36, into which the vehicle 30 will arrive at a certain time interval.
  • the data 34 arrives at the vehicle 30 too early, i. H. these were sent too early.
  • the environment in the R 36 region may change. The data 34 may then no longer be usefully used in the vehicle 30.
  • FIG. 3 shows, in accordance with the basic principle shown in FIG. 1, a vehicle 50 which is connected to a server 52 which provides the vehicle with data 54 for provides.
  • These data relate to a region R 56, which the vehicle 50 has already passed at the point in time at which the data 54 arrive.
  • the data 54 therefore arrive too late, the region R 56 has already been traveled through.
  • the data 54 is thus useless and capacity has been wasted.
  • FIG. 4 shows, in accordance with the basic principle shown in FIG. 1, a vehicle 70 which is connected to a server 72 which makes data 74 available to the vehicle. These data relate to a region R 76. The data 74 arrive in the region R 76 precisely before the vehicle 70 enters. This time is ideal because the data 74 is current and not useless because late information was sent.
  • FIG. 5 shows components, in particular also software components, in a server 100 and in a vehicle 120, which can be used to carry out the method.
  • a database with an environment model 102, a component 104 for scheduling or sending data, a communication unit 106 and a component 108 for calculating the environment model are provided.
  • a communication unit 122 In the vehicle 120, a communication unit 122, a component 124 for position determination, a component 126 for measuring the data channel and a component 128 for the different driving functions, such as navigation, automated driving, etc., are provided.
  • FIG. 6 shows a deterministic network model, which is designated by the reference number 200.
  • a first example is given above:
  • a first arrow 202 indicates the route
  • a second arrow 204 and a third arrow 206 each represent a time axis.
  • the illustration shows seven tiles, namely Ri 210, R 2 212, R 3 , 214, R 4 216, R 5 218 , R 6 220 and R 7 222.
  • Time points TAI ... P 240 to 252 are plotted on the second time axis 206, which represent the time of transmission for the information of tile n.
  • a Curly bracket 270 indicates the duration of the transfer for tile n.
  • a dashed line 280 illustrates t.
  • Associated times Toi ... h 320 to 332 are respectively plotted on a first time axis 304, which represent times of reception of the information for each tile n.
  • times T A I ... P 340 to 352 are plotted, which represent the time of transmission for the information of tile n.
  • a dashed line 370 shows 2x.
  • Time points are provided by a navigation system from the vehicle or from a cloud-based system.
  • the vehicle can continuously send the position to the cloud for an update.
  • the data size is determined exactly from information in the database
  • the data size is statistically estimated from a common data size sent for a region R.
  • the aging rate of the data attributes to be transmitted for example card attributes
  • the aging rate is a property of each individual attribute and can be queried from a database.
  • Transmission capacity of the data channel for a region is measured by data packets.
  • the duration of the transmission is measured at the receiver and this information is sent to the server together with the data size and position. Since the transmission takes place in the previous region, the measurement corresponds to an estimate in a previous region and can be stored in the database for the environmental model.
  • data throughput can be provided by alternative network service providers.
  • FIG. 6 describes a deterministic network model in which the transmission, reception and transmission times can be determined absolutely. This can be extended to stochastic models, so that effects from fluctuations in the transmission channel can also be taken into account and thus can be calculated with the usual behavior of communication channels.
  • FIG. 6 shows in particular a calculation rule for a simplified deterministic scenario.
  • the channel properties, data size, and route information are probabilistic sizes, so that the calculation rule calculates the time using a stochastic model, so that the data is very likely to arrive at the right time.
  • a vehicle should automatically assume a safe state if the server service offers data for safety-critical driving functions.
  • FIG. 6 is explained in more detail below with reference to the two examples mentioned: The following applies:

Landscapes

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Abstract

Verfahren zum Durchführen einer Zeitplanung für die Übertragung von Daten (16), die Informationen zu einer Region betreffen, von einer zentralen Recheneinheit zu einem Fahrzeug (10) über einen Datenkanal, bei dem eine geeigneter Zeitpunkt bestimmt wird, an dem die Daten (16) von der zentralen Recheneinheit zu dem Fahrzeug (10) gesendet werden, wobei dieser Zeitpunkt berechnet wird, wobei folgende Parameter berücksichtigt werden: Ankunft des Fahrzeugs (10) in der Region, Datenmenge, die zu übertragen ist, Alterungsrate der Datenattribute, Übertragungskapazität des Datenkanals.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Durchführen einer Zeitplanung für die Übertragung von Daten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer Zeitplanung für die Übertragung von Daten zu einem Fahrzeug und eine Anordnung zum Durchfüh ren des Verfahrens. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm zum Durchführen des Verfahrens und ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm abgelegt ist.
Stand der Technik
Für den Betrieb eines Fahrzeugs kann es hilfreich sein, wenn diesem von außen Daten zur Verfügung gestellt werden können, die von dem Fahrzeug bzw. von dessen Komponenten im weiteren Betrieb nutzbringend eingesetzt werden kön nen.
Das Fahrzeug auf der anderen Seite erfasst mit Sensoren seine Umgebung, ins besondere Objekte in der Umgebung. Im Abgleich mit Kartendaten kann aus den erfassten Signalen ein Bild der digitalisierten Wirklichkeit der Umgebung des Fahrzeugs, ein sogenanntes Umgebungsmodell, aufgebaut werden. Dieses Um gebungsmodell ist dann Basis für Fahrentscheidungen. Dieses Umgebungsmo dell kann im Fahrzeug erstellt werden. Sendet das Fahrzeug erfasste Daten an eine externe Einheit, so kann diese das Umgebungsmodell berechnen und dem Fahrzeug wiederum Daten, die das Umgebungsmodell betreffen und/oder be rücksichtigen, zur Verfügung stellen.
Daten, die an das Fahrzeug über einen Datenkanal, bspw. ein Mobilfunknetz, gesendet bzw. übermittelt werden, betreffen bspw. Karteninformationen, die re- gelmäßig im Fahrzeug in Navigationsgeräten bzw. in Karten, die von den Naviga tionsgeräten genutzt werden, Verwendung finden.
Karten bzw. Landkarten sind digitale oder analoge Medien zum Darstellen von zumindest Teilen der Erdoberfläche. Digitale Karten sind bereits in Kraftfahrzeu gen weitverbreitet und kommen in diesen typischerweise in Verbindung mit ei nem Navigationsgerät zum Einsatz, das wiederum mit Hilfe einer Positionsbe stimmung eine Zielführung zu einem gewünschten Ort oder eine Auswahl einer Route unter Berücksichtigung bestimmter Kriterien ermöglicht.
In der Karte werden Karteninformationen dargestellt oder berücksichtigt, welche vorab zur Verfügung gestellt sein müssen. Dabei ist zu beachten, dass diese Karteninformationen ggf. regelmäßig oder auch bedarfsgemäß aktualisiert wer den müssen, was es wiederum erforderlich macht, diese Karteninformationen auf ein Zielsystem, das sich typischerweise in einem Kraftfahrzeug befindet, zu über tragen. Unter Karteninformationen fallen hierin bspw. auch Informationen zur Verkehrslage.
Derzeit werden Karten bzw. Karteninformationen durch externe Speichermedien, wie bspw. CD-ROMs, SD-Karten oder USB-Sticks, auf das Zielsystem, bspw. ein Navigationsgerät, übertragen. Es ist jedoch zu beachten, dass dies auch möglich sein muss, wenn das Kraftfahrzeug unterwegs ist und kein Datenträger zur Ver fügung steht. Daher ermöglichen neue bekannte Verfahren ein "Over the Air"- Aktualisieren, wobei üblicherweise die gesamten Karteninformationen ausge tauscht werden. Weiterhin ist die Übertragung von Informationen via Radio- Übertragung bzw. Broadcast bekannt. Darüber hinaus holen sich Online- Navigationssysteme, die Echtzeitverkehrsinformation bereitstellen, Daten aus ei ner Cloud oder mit Hilfe von kommerziellen Informationsdiensten. Eine Aktuali sierung der Informationen zur Verkehrslage kann dabei auch in Abhängigkeit von Sensorinformationen, bspw. zu Geschwindigkeitsinformationen, erfolgen.
Das Aktualisierungsintervall des Kartenmaterials beträgt gegenwärtig mehrere Jahre bis hin zu wenigen Minuten bei Online- Kartendiensten. Einzelne Karten attribute haben unterschiedliche Alterungsraten. Ein Straßenreibwert kann sich bspw. innerhalb von wenigen Sekunden verändern, wenn das Wetter in der be- troffenen Region umschlägt. Dagegen bleibt der Kurvenradius eines Straßenab schnitts für lange Zeit unverändert. Das Problem besteht nun darin, dass die Da ten zum geeigneten bzw. idealen Zeitpunkt, d. h. nicht zu früh und nicht zu spät, bei einem bestimmten Empfänger eintreffen und weiterhin vollständig und fehler frei sind.
Werden die Daten zu früh gesendet, sind diese veraltet, wenn das Fahrzeug in den Bereich gelangt, dem die Daten zugeordnet sind. Werden die Daten zu spät gesendet, hat ein Fahrzeug ggf. einen geografischen Bereich bereits durchfahren und die Daten für diesen Bereich treffen zu spät ein.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren zum Durchführen einer Zeitpla nung nach Anspruch 1 und eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch 7 vorgestellt. Es werden weiterhin ein Computerprogramm nach Anspruch 9 und ein maschinenlesbares Speichermedium gemäß Anspruch 10 vorgestellt. Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprü chen und aus der Beschreibung.
Das vorgestellte Verfahren dient zum Durchführen einer Zeitplanung bei der Übertragung von Daten. Diese Zeitplanung wird auch als Scheduling bezeichnet und hat zum Ziel, einen richtigen bzw. idealen Zeitpunkt zu bestimmen, an dem die Daten von einer externen Einheit, bspw. einer Servereinrichtung, zu dem Fahrzeug übertragen werden.
Auch wenn im Folgenden vornehmlich auf Karteninformationen als zu übertra gende Daten eingegangen wird, sind das vorgestellte Verfahren und die be schriebene Anordnung nicht darauf beschränkt. Diese sind immer dann geeignet einzusetzen, wenn ein Zeitpunkt bestimmt werden soll, an dem Daten, die von einem Fahrzeug genutzt werden können, zu diesem übertragen werden sollen. Diese Daten können bspw. auch ein Umgebungsmodell des Fahrzeugs betreffen oder ein solches Umgebungsmodell berücksichtigen. Das vorgestellte Verfahren ermöglicht in Ausgestaltung eine Aktualisierung von Karteninformationen und somit von Informationen zu geografischen Gegebenhei ten und Straßen sowie von Informationen zur Verkehrslage. Dabei wird eine Op timierung der Empfangszeitpunkte einzelner Pakete eines Datenflusses durch Bestimmung des Sendezeitpunkts unter Berücksichtigung von Eigenschaften des Datenkanals, der Datengröße und der Alterungsrate durchgeführt. Somit ist si chergestellt, dass Informationen für kritische Applikationen zum idealen Zeitpunkt zur Verfügung stehen.
Der ideale Zeitpunkt, zu dem die Daten dann vollständig und fehlerfrei empfan gen sind, ist genau der Zeitpunkt, kurz bevor ein Fahrzeug in den jeweiligen Be reich hineinfährt.
Daraus ergeben sich folgende Vorteile gegenüber bspw. Offline-Diensten oder periodischen Diensten:
Minimierung des Datentransfers,
Vermeidung der Übertragung nicht nutzbarer Daten,
Erhöhung der Aktualität der Daten und somit Erhöhung der Sicherheit.
Es wird hierin insbesondere eine Servereinrichtung als Ausführung der beschrie benen Anordnung und ein Verfahren zum Behandeln bzw. Speichern von aktuel len Karteninformationen sowie ein Verfahren zum Berechnen des idealen Zeit punkts für die Übertragung solcher Karteninformationen vorgestellt. Vorteilhaf terweise ist das Verfahren in der Komponente Scheduling zum Sender der Da ten, siehe hierzu Figur 5, implementiert.
Das vorgestellte Verfahren kann wie folgt erfolgen:
1. Ein Navigationssystem oder ein Online- Navigationssystem berechnet ei ne Verkehrsroute. 2. Diese Route wird in der Servervorrichtung mit den Daten des Umge bungsmodells verbunden bzw. attribuiert.
3. Für die Attribute des Umgebungsmodells wird die Alterungsrate bestimmt.
4. Es wird die Datenmenge bestimmt, die für jeden Abschnitt, d. h. Kachel bzw. Segment, übertragen werden muss. Die Datenmenge kann dabei di rekt aus der Datenmenge aus dem Umgebungsmodell oder für ein jewei liges Segment aus früheren Übertragungen abgeschätzt werden.
5. Die Eigenschaften, Bandbreite bzw. Latenz, des Kommunikationskanals entlang der Route wird bestimmt durch entweder einen zusätzlichen Kar- tenlayer mit dieser Information, aus einem weiteren Dienst, der Netz werkabdeckungen entlang einer Route zur Verfügung stellt, oder durch Messung anderer Fahrzeuge.
6. Durch die Auswertung der Parameter Datenmenge, Alterungsrate und Kanaleigenschaften entlang der Route kann nun der ideale Zeitpunkt be rechnet werden.
Attribute bzw. Datenattribute sind für das Verfahren beliebige Daten, wie bspw. Informationen über andere Fahrzeuge, bspw. Geschwindigkeit, Richtung, Positi on usw.
Die Berechnung des Zeitpunkts sollte für die gesamte Fahrstrecke berechnet werden, da sichergestellt sein sollte, dass auch die Informationen für die letzte Region bzw. Kachel rechtzeitig eintrifft. Hierzu werden in der Regel immer meh rere Kacheln bzw. Segmente durchfahren.
Zukünftige Datenübertragungen haben somit Auswirkungen auf vorherige Über tragungen, die ggf. vorgezogen werden müssen. Für mögliche Berechnungsvor schriften wird auf Figur 6 verwiesen.
Zu beachten ist weiterhin, dass die Region auch ein Streckenelement in Form ei nes Straßenelements, das durchfahren wird, sein kann. Werden Karteninformationen bzw. Karteninhalte übertragen, so können diese Fahrbahnprofile, Mautinformationen, Benutzungskosten, Verkehrsflussdichten, Funkfeldstärken, Netzabdeckung usw. umfassen.
Bei der Berechnung eines idealen Zeitpunkts zur Übertragung der Daten können auch die benötigte Verarbeitungszeit bis zum Ersteinsatz der Daten und ggf. dar aus folgende Weiterverarbeitungszeiten berücksichtigt werden.
Das Senden der Daten erfolgt dann typischerweise zu bestimmten geeigneten Zeitpunkt. Dabei kann eine quasi kontinuierliche Übertragung von Daten vorge sehen sein, was bedeutet, dass in kurzen zeitlichen Abständen, bspw. in Abstän den von wenigen Sekunden, Übertragungen von Daten erfolgen.
Das vorgestellte Computerprogramm stellt eine Implementierung des erläuterten Verfahrens dar. Dieses Programm kommt bspw. in einer Servereinrichtung, in der die zu übertragenden Daten abgelegt sind, zur Ausführung.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Be schreibung und in den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, oh ne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt ein grundlegendes Kommunikationsszenario.
Figur 2 zeigt das Szenario für den Fall, dass Daten zu früh gesendet werden.
Figur 3 zeigt das Szenario für den Fall, dass Daten zu spät gesendet werden und nutzlos sind. Figur 4 zeigt das Szenario für den Fall, dass Daten zum richtigen Zeitpunkt an kommen.
Figur 5 zeigt in schematischer Darstellung Komponenten in einem Server und ei nem Fahrzeug.
Figur 6 zeigt ein deterministisches Netzwerkmodell.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schema tisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 10, das mit einem Server bzw. einer Servereinrichtung 12 verbunden ist, der wiederum Zugriff auf ein Umgebungsmodell 14 für einzelne geografische Regionen hat. Der Server 12 übermittelt Daten 16 für die nächste geografische Region an das Kraftfahrzeug 10. Dieses Fahrzeug 10 schickt Daten 18 über Eigenschaften des Daten- bzw. Kommunikationskanals an den Server 12.
Das Umgebungsmodell 14 ist hier beispielhaft genannt. Das vorgestellte Verfah ren kann auf beliebige Daten angewendet werden.
Figur 2 zeigt entsprechend dem in Figur 1 gezeigten Grundprinzip ein Fahrzeug 30, das mit einem Server 32 verbunden ist, der dem Fahrzeug Daten 34 zur Ver fügung stellt. Diese Daten betreffen eine Region R 36, in die das Fahrzeug 30 in einem gewissen zeitlichen Abstand gelangen wird. Bei dem gezeigten Szenario treffen die Daten 34 jedoch zu früh bei dem Fahrzeug 30 ein, d. h. diese wurden zu früh gesendet. In der Zwischenzeit, bis das Fahrzeug 30 in die Region R 36 gelangt, kann sich die Umgebung in der Region R 36 ändern. Die Daten 34 kön nen dann ggf. nicht mehr nutzbringend im Fahrzeug 30 verwendet werden.
Figur 3 zeigt entsprechend dem in Figur 1 gezeigten Grundprinzip ein Fahrzeug 50, das mit einem Server 52 verbunden ist, der dem Fahrzeug Daten 54 zur Ver- fügung stellt. Diese Daten betreffen eine Region R 56, die das Fahrzeug 50 je doch zu dem Zeitpunkt, an dem die Daten 54 eintreffen, bereits passiert hat. Die Daten 54 treffen somit zu spät ein, die Region R 56 wurde bereits durchfahren. Die Daten 54 sind damit nutzlos und Kapazität wurde verschwendet.
Figur 4 zeigt entsprechend dem in Figur 1 gezeigten Grundprinzip ein Fahrzeug 70, das mit einem Server 72 verbunden ist, der dem Fahrzeug Daten 74 zur Ver fügung stellt. Diese Daten betreffen eine Region R 76. Die Daten 74 treffen ge nau vor Eintritt des Fahrzeugs 70 in die Region R 76 ein. Dieser Zeitpunkt ist ideal, da die Daten 74 aktuell sind und keine nutzlosen, da verspätete Informati onen gesendet wurden.
Figur 5 zeigt Komponenten, insbesondere auch Software- Komponenten, in ei nem Server 100 und in einem Fahrzeug 120, die zur Durchführung des Verfah rens eingesetzt werden können. In dem Server 100 sind eine Datenbank mit Umgebungsmodell 102 eine Komponente 104 für ein zeitliches Planen bzw. Scheduling zum Senden Daten, eine Kommunikationseinheit 106 und eine Kom ponente 108 für die Berechnung des Umgebungsmodells vorgesehen.
In dem Fahrzeug 120 sind eine Kommunikationseinheit 122, eine Komponente 124 zur Positionsbestimmung, eine Komponente 126 für die Messung des Da tenkanals und eine Komponente 128 für die unterschiedlichen Fahrfunktionen, wie bspw. Navigation, automatisiertes Fahren usw., vorgesehen.
Figur 6 zeigt ein deterministisches Netzwerkmodell, das mit der Bezugsziffer 200 bezeichnet ist. Dabei ist oben ein erstes Beispiel gegeben:
Ein erster Pfeil 202 zeigt die Fahrtstrecke an, ein zweiter Pfeil 204 und ein dritter Pfeil 206 stellen jeweils eine Zeitachse dar. Die Darstellung zeigt sieben Kacheln, nämlich Ri 210, R2212, R3, 214, R4216, R5218, R6220 und R7222. An der ers ten Zeitachse 204 sind jeweils zugeordnete Zeitpunkte Toi.,.h 220 bis 232 aufge tragen, die Empfangszeitpunkte der Informationen für jeweils eine Kachel n dar stellen. An der zweiten Zeitachse 206 sind Zeitpunkte TAI...P240 bis 252 aufge tragen, die den Sendezeitpunkt für die Information von Kachel n darstellen. Eine geschwungene Klammer 270 zeigt die Dauer der Übertragung für die Kachel n an. Eine gestrichelte Linie 280 verdeutlicht t.
In der Darstellung unten ist ein zweites Beispiel gegeben:
An einer ersten Zeitachse 304 sind jeweils zugeordnete Zeitpunkte Toi...h 320 bis 332 aufgetragen, die Empfangszeitpunkte der Informationen für jeweils eine Ka chel n darstellen. An einer zweiten Zeitachse 306 sind Zeitpunkte TAI...P 340 bis 352 aufgetragen, die den Sendezeitpunkt für die Information von Kachel n dar stellen. Eine gestrichelte Linie 370 verdeutlicht 2x.
Zur Berechnung, wie diese in Figur 6 wiedergegeben ist, werden folgende Infor mationen benötigt:
1. Ankunft eines Fahrzeugs
Zeitpunkte werden durch ein Navigationssystem aus dem Fahrzeug oder aus ei nem cloudbasierten System bereitgestellt. Das Fahrzeug kann die Position konti nuierlich zur Cloud senden, um eine Aktualisierung vorzunehmen.
2. Datengröße bzw. -menge, die für eine Region übertragen werden sollte
Die Datengröße wird exakt bestimmt aus Informationen der Datenbank
Die Datengröße wird statistisch durch eine übliche Datengröße geschätzt, die für eine Region R gesendet wird.
3. Alterungsrate der zu übertragenden Datenattribute, bspw. Kartenattribute
Die Alterungsrate ist eine Eigenschaft jedes einzelnen Attributs und kann aus ei ner Datenbank abgefragt werden.
4. Übertragungskapazität des Datenkanals für eine Region R Die Dauer und damit der Datendurchsatz in einer Region wird durch Datenpakete gemessen. Dazu wird beim Empfänger die Dauer für die Übertragung gemessen und diese Information zusammen mit der Datengröße und der Position an den Server gesendet. Da die Übertragung in der vorherigen Region stattfindet, ent spricht die Messung einer Schätzung in einer vorherigen Region und kann in der Datenbank zum Umgebungsmodell gespeichert werden.
Alternativ kann der Datendurchsatz durch alternative Netzwerkdienstanbieter be reitgestellt werden.
Figur 6 beschreibt ein deterministisches Netzwerkmodell, in dem die Sende-, Empfangs- und Übertragungszeitpunkte absolut bestimmt werden können. Dies lässt sich auf stochastische Modelle erweitern, so dass auch Effekte durch Schwankungen des Übertragungskanals berücksichtigt werden können und so mit übliche Verhaltensweisen von Kommunikationskanälen berechnet werden können. Figur 6 zeigt insbesondere eine Berechnungsvorschrift für ein verein fachtes deterministisches Szenario. In realen Szenarien sind die Kanaleigen schaften, Datengröße, Routeninformationen probabilistische Größen, so dass die Berechnungsvorschrift den Zeitpunkt anhand eines stochastischen Modells be rechnet, so dass die Daten mit hoher Wahrscheinlichkeit zum richtigen Zeitpunkt eintreffen.
Sollte eine Übertragung fehlschlagen, sollte ein Fahrzeug selbständig einen si cheren Zustand einnehmen, wenn der Serverdienst Daten für sicherheitskritische Fahrfunktionen bietet.
Figur 6 wird nachstehend anhand der genannten zwei Beispiele näher erläutert: Es gilt:
Rn Kachelnummer n
TAn Sendezeitpunkt für Info von Kachel n
T Dn Empfangszeitpunkt der Info für Kachel n
T sn Dauer der Übertragung für Info von Kachel n 1. Beispiel (oben)
Simple Annahme mit Info pro Kachel
- Übertragung dauert genau die Zeit für die Durchfahrt pro Kachel Tsn = Z
- Durchfahrt ist konstant bei Z
- idealer Zeitpunkt ist zu Beginn einer Kachel wird Info für nächste Kachel gesen det 2. Beispiel (unten)
Jetzt
Ts7 = 2x, sonst Tsn = z
Alle vorherigen Infos müssen um 2 t früher gesendet werden, da sich Übertra gungsdauer rekursiv auf vorherige Kachel auswirkt.
Allgemeine Bestimmung der Empfangszeitpunkte
Figure imgf000013_0001
Ts (n, m)
Dauer der Übertragung der Infos für Kachel n bis m

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Durchführen einer Zeitplanung für die Übertragung von Daten (16, 34, 54, 74), die Informationen zu einer Region (36, 56, 76) betreffen, von ei ner zentralen Recheneinheit zu einem Fahrzeug (10, 30, 50, 70, 120) über einen Datenkanal, bei dem eine geeigneter Zeitpunkt bestimmt wird, an dem die Daten (16, 34, 54, 74) von der zentralen Recheneinheit zu dem Fahrzeug (10, 30, 50, 70, 120) gesendet werden, wobei dieser Zeitpunkt berechnet wird, wobei folgen de Parameter berücksichtigt werden:
- Ankunft des Fahrzeugs (10, 30, 50, 70, 120) in der Region (36, 56, 76),
- Datenmenge, die zu übertragen ist,
- Alterungsrate der Datenattribute,
- Übertragungskapazität des Datenkanals.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Daten (16, 34, 54, 74), die gesendet werden, Karteninformationen betreffen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Daten (16, 34, 54, 74), die ge sendet werden, ein Umgebungsmodell (14, 102) des Fahrzeugs (10, 30, 50, 70, 120) betreffen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Daten (16, 34, 54, 74) zu dem bestimmten geeigneten Zeitpunkt an das Fahrzeug (10, 30, 50, 70, 120) gesendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Daten (16, 34, 54, 74) wiederholt, quasi kontinuierlich übertragen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Daten (16, 34, 54, 74) ausgewählt sind aus einer Menge, die Fahrbahnprofile, Mautinformationen, Benutzungskosten, Verkehrsflussdichten, Funkfeldstärken, Netzabdeckung um fasst.
7. Anordnung zum Durchführen einer Zeitplanung für die Übertragung von Daten (16, 34, 54, 74), die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprü che 1 bis 6 eingerichtet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, die als Servereinrichtung (12, 32, 52, 72, 100) ausgebildet ist, die die zu übertragenden Daten zur Verfügung stellt.
9. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, das dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen, wenn das Computer programm auf einer Recheneinheit, insbesondere einer Recheneinheit in einer Anordnung gemäß Anspruch 7, ausgeführt wird.
10. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Com puterprogramm nach Anspruch 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1035531A2 (de) * 1999-03-05 2000-09-13 Hitachi, Ltd. Informationsdarbietungssystem für mobile Einheiten
DE102015000403B3 (de) * 2015-01-13 2016-04-07 Audi Ag Übertragen von Streckendaten an ein Kraftfahrzeug

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