Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktualisierung von Kartendaten einer digitalen Karte eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 10 2008 012 661 A1 ist ein Verfahren zur Aktualisierung einer digitalen Karte eines Fahrzeugs bekannt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Erfassung von Messwerten durch eine Erfassungseinheit im Fahrzeug;

Übermittlung von Messdaten, die auf den Messwerten basieren, vom Fahrzeug an eine Zentrale;

Erstellung von Aktualisierungsdaten auf Basis der Messdaten in der Zentrale;

Übermitteln der Aktualisierungsdaten, die auf den Messdaten basieren, von der Zentrale an eine Aktualisierungseinrichtung;

Aktualisierung der digitalen Karte auf Basis der Aktualisierungsdaten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Aktualisierung von Kartendaten einer digitalen Karte eines Fahrzeugs anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die im

Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

In dem Verfahren zur Aktualisierung von Kartendaten einer digitalen Karte für Fahrzeuge, wird mittels einer fahrzeugeigenen Sensorik eines Fahrzeugs eine Fahrzeugumgebung erfasst. Erfindungsgemäß werden erfasste Umgebungsdaten mit den Kartendaten verglichen und Abweichungen der Umgebungsdaten von den Kartendaten werden an eine

fahrzeugexterne Recheneinheit übermittelt. Alternativ oder zusätzlich werden erfasste Umgebungsdaten an die fahrzeugexterne Recheneinheit übermittelt. Die übermittelten Abweichungen werden als dynamische Kartendaten innerhalb der fahrzeugexternen Recheneinheit gespeichert und/oder mittels der fahrzeugexternen Recheneinheit werden anhand eines Vergleichs der übermittelten Umgebungsdaten mit den Kartendaten die Abweichungen ermittelt. Weiterhin werden die Abweichungen mittels der

fahrzeugexternen Recheneinheit hinsichtlich ihrer Auswirkung bei Verwendung in einem Fahrzeug während eines autonomen oder teilautonomen Fährbetriebs klassifiziert. Diese Klassifizierung erfolgt in Abhängigkeit eines Automatisierungsgrads eines die Kartendaten verwendenden Fahrzeugs.

Für ein hochautomatisiertes oder autonomes Fahren ist es erforderlich, dass ein

Fahrzeug stets über aktuelle Kartendaten verfügt. Hierbei ist bekannt, dass über eine Kommunikationsverbindung des Fahrzeugs mit einer fahrzeugexternen Recheneinheit Kartendaten für eine Fahrzeugumgebung von dieser fortlaufend in einer jeweils neuen Version nachgeladen werden. Hierbei sind solche Fälle problematisch, bei welchen während einer Fahrt des Fahrzeugs auf der fahrzeugexternen Recheneinheit selbst Kartendaten aktualisiert werden. So kann das Fahrzeug für ein erstes Gebiet Kartendaten in einer ersten Version als aktuellen Datensatz erhalten haben, wobei zum Zeitpunkt eines Downloads auf der fahrzeugexternen Recheneinheit auch für ein zweites Gebiet die erste Version aktuell war. Werden während der Fahrt in der fahrzeugexternen

Recheneinheit sowohl für das erste Gebiet als auch für das zweite Gebiet die Kartendaten auf die zweite Version aktualisiert und fordert das Fahrzeug später für das zweite Gebiet Kartendaten an, gibt die fahrzeugexterne Recheneinheit die zweite Version als aktuelle Version zurück, so dass im Fahrzeug nun die Karte ndaten für das erste Gebiet in der ersten Version und für das zweite Gebiet in der zweiten Version vorliegen. Beim

Übergang zwischen den beiden Gebieten kann es dabei aufgrund der verschiedenen Versionen zu Inkonsistenzen kommen, wie beispielsweise zu einem Versatz einer Straßengeometrie. Ein nachträglicher Download der Kartendaten für das erste Gebiet in der zweiten Version stellt zwar im Fahrzeug wieder einen konsistenten Kartenstand her, bedingt aber im laufenden Betrieb einen Wechsel des Datensatzes, was einen

reibungslosen Ablauf einer Fahrzeugsteuerung erschwert oder eine Komplexität dieser stark erhöht. Zudem ist eine autonome Fahrt ab einem Zeitpunkt problematisch, ab dem Fehler in den Kartendaten erkannt wurden, bis zu einem Zeitpunkt einer neuen Version der Kartendaten. Fahrzeuge müssen während dieser Zeit fehlerbehaftete Positionen kennen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, dass die Fahrzeuge stets diese

fehlerbehafteten Positionen kennen und somit ein angepasster Betrieb der Fahrzeuge, insbesondere in Abhängigkeit ihres Automatisierungsgrads, auch als SAE Level bezeichnet, möglich ist. Dadurch sind eine Verkehrssicherheit sowie ein Komfort für Fahrzeugnutzer signifikant erhöht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Aktualisierung von

Kartendaten einer digitalen Karte für Fahrzeuge.

In der einzigen Figur 1 ist ein Blockschaltbild eines möglichen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zur Aktualisierung von Kartendaten D einer digitalen Karte K für

Fahrzeuge 2.1 bis 2.n dargestellt.

Die Fahrzeuge 2.1 bis 2.n sind dabei zu einem hochautomatisierten bzw. autonomen oder teilautonomen Fährbetrieb ausgebildet, wobei es für einen sicheren Fährbetrieb erforderlich ist, dass die Fahrzeuge 2.1 bis 2.n stets über aktuelle Kartendaten D verfügen.

Die Aktualisierung der Kartendaten D ist dabei in folgende zwei Phasen unterteilt:

Fehlererkennung und

Fehlerkorrektur.

Die Fehlererkennung erfolgt durch eine Befahrung einer Strecke mit zumindest einem Fahrzeug 2.1 bis 2.n, wobei mittels einer fahrzeugeigenen Sensorik 2.1.1 bis 2.n.1 des zumindest einen Fahrzeugs 2.1 bis 2.n eine Fahrzeugumgebung erfasst wird. Dabei erkennt das Fahrzeug 2.1 bis 2.n in einem Vergleich von erfassten Umgebungsdaten mit den Kartendaten D Abweichungen A der Umgebungsdaten von den aktuell im

Fahrzeug 2.1 bis 2 n vorhandenen Kartendaten D und übermittelt die Abweichungen A an eine fahrzeugexterne Recheneinheit 3. Eine Abweichung A kann beispielsweise aus einer neu eingerichteten Baustelle oder einem Messfehler in den Kartendaten D resultieren.

Sobald solche Abweichungen A, d. h. Kartenfehler, erkannt wurden, werden die übermittelten Abweichungen A als dynamische Kartendaten D' innerhalb der

fahrzeugexternen Recheneinheit 3 gespeichert und mittels dieser hinsichtlich ihrer Auswirkung bei Verwendung in einem Fahrzeug 2.1 bis 2.n während eines autonomen oder teilautonomen Fährbetriebs klassifiziert, da je nach Schwere der Abweichungen A autonom fahrende Fahrzeuge 2.1 bis 2.n unterschiedlich auf die Abweichungen A reagieren.

Die Abweichungen A können dabei auf folgende Weise klassifiziert und berücksichtigt werden. Liegen fundamentale Abweichungen A vor, wird ein autonomer oder

teilautonomer Fährbetrieb des entsprechenden Fahrzeugs 2.1 bis 2.n deaktiviert und eine Fahraufgabe wird an einen Fahrer übergeben und/oder ein die Abweichungen A aufweisender Streckenabschnitt wird umfahren. Wurde beispielsweise eine

Geschwindigkeitsbegrenzung erhöht, wird mit gleicher, d. h. geringerer Geschwindigkeit, weitergefahren. Wurde dagegen eine Geschwindigkeitsbegrenzung verringert, wird mit verringerter Geschwindigkeit weitergefahren. Wurde eine Vorfahrtsregelung geändert, wird der entsprechende Streckenabschnitt gemieden und umfahren. Werden als

Abweichungen A geringe Änderungen einer Spurgeometrie erfasst, wird weitergefahren, gegebenenfalls mit Anpassung eines entsprechenden Regelungsalgorithmus. Werden als Abweichungen A Änderungen bestimmter Teile einer Spurgeometrie erfasst, werden diese Teile bei einer Regelung schwächer gewichtet. Wurde beispielsweise ein Verlauf einer rechten Spurmarkierung geändert, könnte dem Fahrzeug 2.1 bis 2.n mitgeteilt werden, dass es sich an der linken Spurmarkierung orientieren soll anstatt an der rechten Spurmarkierung. Werden als Abweichungen A mittlere Änderungen einer Spurgeometrie erfasst, wird bei idealen Bedingungen, beispielsweise bei gutem Wetter, bei Tageslicht, bei dichtem Verkehr (andere Fahrzeuge 2.1 bis 2.n dienen zur Orientierung),

weitergefahren. Bei schwierigen Bedingungen wird beispielsweise ein autonomer oder teilautonomer Fährbetrieb des entsprechenden Fahrzeugs 2.1 bis 2.n deaktiviert und eine Fahraufgabe wird an einen Fahrer übergeben und/oder ein die Abweichungen A aufweisender Streckenabschnitt wird umfahren. Werden als Abweichungen A starke Änderungen einer Spurgeometrie erfasst, wird ein autonomer oder teilautonomer

Fährbetrieb des entsprechenden Fahrzeugs 2.1 bis 2.n deaktiviert und eine Fahraufgabe wird an einen Fahrer übergeben und/oder ein die Abweichungen A aufweisender

Streckenabschnitt wird umfahren. Falls es sich um eine hochautomatisierte Fahrfunktion handelt, beispielsweise gemäß des so genannten SAE Levels 3, kann als Rückfallstrategie der Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe aufgefordert werden. Bei einer vollautomatisierten Fahrfunktion,

beispielsweise gemäß der so genannten SAE Level 4 oder 5, ist kein Fahrer mehr verfügbar. Somit ist eine strenge Absicherung der Fahraufgabe erforderlich, um zu erreichen, dass das entsprechende Fahrzeug 2.1 bis 2.n jederzeit in der Lage ist, sicher und komfortabel weiterzufahren. Aus diesem Grund erfolgt die Klassifizierung der Abweichungen A in Abhängigkeit eines Automatisierungsgrads, auch als SAE Level bezeichnet, eines die Kartendaten D verwendenden Fahrzeugs 2.1 bis 2.n.

In der Regel reicht die Beobachtung von Abweichungen A durch ein einzelnes

Fahrzeug 2.1 bis 2.n nicht aus, um eine Korrektur der Kartendaten D vorzunehmen. Aus diesem erfolgt die Ermittlung und Berücksichtigung der Abweichungen A durch Mitteilung einer Mehrzahl von Fahrzeugen 2.1 bis 2.n, auch von nicht autonom betreibbaren Fahrzeugen 2.1 bis 2.n, und/oder durch eine Befahrung mit einem Messfahrzeug eines Kartenherstellers oder Kartenbetreibers.

Ist diese Mittelung und/oder Befahrung mit einem Messfahrzeug erfolgt, werden eine Berichtigung und Aktualisierung der Kartendaten D durchgeführt und somit eine neue Version der Kartendaten D erzeugt und an die Fahrzeuge 2.1 bis 2.n zur Verfügung gestellt.

Eine autonome Fahrt der Fahrzeuge 2.1 bis 2.n erfolgt dabei beispielsweise wie im Folgenden beschrieben. Zunächst wird bei Vorliegen einer gegenüber einer installierten Version neuen Version von Kartendaten D ausschließlich vor Fahrtbeginn eines

Fahrzeugs 2.1 bis 2.n die neue Version an das entsprechende Fahrzeug 2.1 bis 2.n übermittelt. Anschließend erfolgt ein Start der autonomen Fahrt. Während der Fahrt erfolgt gegebenenfalls ein Download weiterer Karten-Inhalte für die aktuelle installierte Version der Kartendaten D, auch wenn in der Zwischenzeit eine neuere Version auf der fahrzeugexternen Recheneinheit 3 vorliegt. Weiterhin erfolgt eine kontinuierliche

Aktualisierung der dynamischen Kartendaten D' für ein zu befahrendes Gebiet und gegebenenfalls eine Aktualisierung einer Fahrtroute und/oder

Geschwindigkeitsanpassung bei neu erfassten und/oder empfangenen Abweichungen A. An einem Ende der autonomen Fahrt bzw. vor einem Start der nächsten Fahrt werden gegebenenfalls die Kartendaten D auf eine neue Version aktualisiert. Um dieses Verfahren umzusetzen, wird bei einer Aktualisierung der Kartendaten D auf der fahrzeugexternen Recheneinheit 3 von einer ersten Version auf eine zweite Version zumindest für eine maximale Dauer einer autonomen Autofahrt noch die erste Version bereitgestellt. Auch Referenzen der dynamischen Kartendaten D' werden in dieser Zeit bei Unterschieden noch passend für beide Versionen der Kartendaten D zur Verfügung gestellt.

Aufgrund einer sofortigen Verbreitung von Positionen mit Abweichungen, d. h.

Kartenfehlern, über die dynamischen Kartendaten D' und einer Meldung oder

verlangsamten Befahrung entsprechender Streckenabschnitte durch autonome

Fahrzeuge 2.1 bis 2.n kann eine autonome Fahrt auch bei einer Aktualisierung der digitalen Karte K mit einer veralteten Kartenversion ohne Sicherheitsrisiko zu Ende geführt werden. Schlimmstenfalls wird eine bereits korrigierte Strecke nicht genutzt und somit eine nicht optimale Route gefahren. Dabei ist eine Dauer einer Fahrt im Vergleich zum Zeitbedarf zwischen Fehlererkennung und Fehlerkorrektur in der digitalen Karte K kurz. Gleichzeitig wird eine starke Vereinfachung des Systems im Fahrzeug 2.1 bis 2.n erreicht, da die autonome Fahrt von Anfang bis Ende mit derselben und in sich

konsistenten digitalen Karte K durchgeführt werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung werden Fälle berücksichtigt, in denen eine laufende Fehlerkorrektur der Kartendaten D der fahrzeugexternen Recheneinheit 3 nicht bekannt ist und stattdessen von einem Kartenlieferanten gleich aktualisierte Kartendaten D bereitgestellt werden. Es wird dann von der fahrzeugexternen Recheneinheit 3 detailliert analysiert, welche Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Versionen der

Kartendaten D bestehen und wie sich diese auf die Fahrfunktion auswirken könnten. Für die Fahrzeuge 2.1 bis 2.n, die gerade eine Fahrt anhand von Kartendaten D der ersten Version durchführen, werden dann gemäß der oben genannten Kriterien dynamische Kartendaten D' generiert, so dass dort die Fahrweise entsprechend angepasst wird und/oder Streckenabschnitte mit Abweichungen A gemieden werden.