STÄHLIN, Ulrich (Lübecker Straße 4, Eschborn, 65760, DE)
| Verfahren zur Erstellung und Weiterverwendung einer digitalen Karte für ein Kraftfahrzeug, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: - Bereitstellen einer digitalen Karte und zumindest eines ersten Vertrauensindikators für die digitale Karte mittels zumindest einer Vorrichtung des Kraftfahrzeugs , - Bereitstellen eines elektronischen Horizonts für das Kraftfahrzeug in zumindest einer Recheneinheit des Kraftfahrzeugs , - Ermitteln zumindest eines zweiten Vertrauensindikators für den elektronischen Horizont, - Ermitteln einer ersten momentanen Position des Kraftfahrzeugs , - Bereitstellen von Informationen über eine zweite, im Bereich der ermittelten ersten momentanen Position des Kraftfahrzeugs liegende Umgebung des Kraftfahrzeugs und Speichern der Informationen in dem elektronischen Horizont, - Vergleichen der in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte im Bereich der zweiten Umgebung des Kraftfahrzeugs , - Ändern des zumindest einen ersten Vertrauensindikators und des zumindest einen zweiten Vertrauensindikators in Abhängigkeit von dem Vergleich der bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte, - Ermitteln zumindest eines dritten Vertrauensindikators aus dem zumindest einen ersten Vertrauensindikator und dem zumindest einen zweiten Vertrauensindikator, - Verwenden der erstellten digitalen Karte und/oder der in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen in zumindest einem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem zumindest einen dritten Vertrauensindikator. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bereitstellen der digitalen Karte und des zumindest einen ersten Vertrauensindikators für die digitale Karte folgende Schritte aufweist : - Ermitteln von Daten zumindest einer ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels zumindest einer Ermittlungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs, - Erstellen der digitalen Karte aus den ermittelten Daten der zumindest einen ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs , - Ermitteln zumindest eines ersten Vertrauensindikators für die digitale Karte, - Speichern der erstellten digitalen Karte und des ermittelten zumindest einen ersten Vertrauensindikators in einer Speichervorrichtung des Kraftfahrzeugs . 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der zumindest eine erste Vertrauensindikator und der zumindest eine zweite Vertrauensindikator herabgesetzt werden, falls die in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte im Bereich der zweiten Umgebung des Kraftfahrzeugs nicht übereinstimmen, und wobei der zumindest eine erste Vertrauensindikator und der zumindest eine zweite Vertrauensindikator heraufgesetzt werden, falls die in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte im Bereich der zweiten Umgebung des Kraftfahrzeugs übereinstimmen. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine erste Vertrauensindikator bei einer Änderung des zumindest einen zweiten Vertrauensindikators zur Berechnung des geänderten zweiten Vertrauensindikators verwendet wird. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln von Daten der zumindest einen ersten Umge- bung des Kraftfahrzeugs wiederholt durchgeführt wird, und wobei die ermittelten Daten miteinander verglichen werden, und wobei der zumindest eine erste Vertrauensindikator in Abhängigkeit von dem Vergleich geändert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren weiterhin folgende Schritte aufweist: - Ermitteln einer zweiten momentanen Position des Kraftfahrzeugs , - Bereitstellen von Informationen über eine dritte, im Bereich der ermittelten zweiten momentanen Position des Kraftfahrzeugs liegende Umgebung des Kraftfahrzeugs in dem elektronischen Horizont, - Ermitteln zumindest eines vierten Vertrauensindikators, wobei der zumindest eine vierte Vertrauensindikator mittels des zumindest einen zweiten Vertrauensindikators ermittelt wird, falls im Bereich der ermittelten zweiten momentanen Position des Kraftfahrzeugs keine Informationen der erstellten digitalen Karte vorliegen, - Verwenden der in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen in dem zumindest einen Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem zumindest einen vierten Vertrauensindikator. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine zweiten Vertrauensindikators für den elektronischen Horizont mehrfach ermittelt wird, und wobei ein gewichteter Mittelwert aus den ermittelten Werten des zweiten Vertrauensindikators gebildet wird. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Verfahren weiterhin folgende Schritte aufweist: - Ermitteln einer dritten momentanen Position des Kraftfahrzeugs , - Ermitteln zumindest eines fünften Vertrauensindikators, wobei der zumindest eine fünfte Vertrauensindi- kator mittels des zumindest einen ersten Vertrauensindikators und dem gewichteten Mittelwert ermittelt wird, falls im Bereich der dritten Umgebung des Kraftfahrzeugs keine Informationen des elektronischen Horizonts vorliegen, - Verwenden der erstellten digitalen Karte in dem zumindest einen Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem zumindest einen fünften Vertrauensindikator . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Ermittlungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Radarsensor, einem Lidarsensor, einem optischen Sensor, einem akustischen Sensor und einem Positionssensor, beinhaltet. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung aufweist, und wobei die zumindest eine Ermittlungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs Daten der zumindest einen ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels von der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung empfangener Daten ermittelt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Kraftfahrzeug eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung aufweist, und wobei von der Fahrzeug-zuFahrzeug-Kommunikationsvorrichtung empfangene Daten mit tels der erstellten digitalen Karte validiert werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobe das Kraftfahrzeug zumindest einen Sensor und eine Daten fusionsvorrichtung aufweist, und wobei topographische Daten der zweiten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels des zumindest einen Sensors ermittelt werden, und wobei die erstellte digitale Karte und die topographischen Da ten der zweiten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels der Datenfusionsvorrichtung miteinander fusioniert werden. Kraftfahrzeug aufweisend: - eine erste Ermittlungsvorrichtung, ausgebildet zum Ermitteln von Daten zumindest einer ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs , - eine Erstellungsvorrichtung, ausgebildet zum Erstellen einer digitalen Karte aus den ermittelten Daten der zumindest einen ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs, - eine zweite Ermittlungsvorrichtung, ausgebildet zum Ermitteln zumindest eines ersten Vertrauensindikators für die digitale Karte, - eine Speichervorrichtung, ausgebildet zum Speichern der erstellten digitalen Karte und des ermittelten zumindest einen ersten Vertrauensindikators, - eine Recheneinheit, ausgebildet zum Bereitstellen eines elektronischen Horizonts für das Kraftfahrzeug, - eine dritte Ermittlungsvorrichtung, ausgebildet zum Ermitteln zumindest eines zweiten Vertrauensindikators für den elektronischen Horizont, - eine vierte Ermittlungsvorrichtung, ausgebildet zum Ermitteln einer ersten momentanen Position des Kraftfahrzeugs , - eine fünfte Ermittlungsvorrichtung, ausgebildet zum Bereitstellen von Informationen über eine zweite im Bereich der ermittelten ersten momentanen Position des Kraftfahrzeugs liegende Umgebung des Kraftfahrzeugs in dem elektronischen Horizont, - eine Vergleichsvorrichtung, ausgebildet zum Vergleichen der in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte im Bereich der zweiten Umgebung des Kraftfahrzeugs, - eine Änderungsvorrichtung, ausgebildet zum Ändern des zumindest einen ersten Vertrauensindikators und des zumindest einen zweiten Vertrauensindikators in Abhän- gigkeit von dem Vergleich der bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte, - eine sechste Ermittlungsvorrichtung, ausgebildet zum Ermitteln zumindest eines dritten Vertrauensindikators mittels des zumindest einen ersten Vertrauensindikators und des zumindest einen zweiten Vertrauensindikators, - ein Fahrerassistenzsystem, ausgebildet zum Verwenden der erstellten digitalen Karte und/oder der in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen in Abhängigkeit von dem zumindest einen dritten Vertrauensindikator . Computerprogramm, das, wenn es auf einem Prozessor einer Rechenvorrichtung eines Kraftfahrzeugs ausgeführt wird, die Rechenvorrichtung anleitet, folgende Schritte auszuführen : - Ermitteln von Daten zumindest einer ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels zumindest einer ersten Ermittlungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs, - Erstellen einer digitalen Karte aus den ermittelten Daten der zumindest einen ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels einer Erstellungsvorrichtung, - Ermitteln zumindest eines ersten Vertrauensindikators für die digitale Karte mittels einer zweiten Ermittlungsvorrichtung, - Speichern der erstellten digitalen Karte und des ermittelten zumindest einen ersten Vertrauensindikators mittels einer Speichervorrichtung, - Bereitstellen eines elektronischen Horizonts für das Kraftfahrzeug in zumindest einer Recheneinheit des Kraftfahrzeugs , - Ermitteln zumindest eines zweiten Vertrauensindikators für den elektronischen Horizont mittels einer dritten ErmittlungsVorrichtung, - Ermitteln einer ersten momentanen Position des Kraftfahrzeugs mittels einer vierten Ermittlungsvorrichtung, - Bereitstellen von Informationen über eine zweite im Bereich der ermittelten ersten momentanen Position des Kraftfahrzeugs liegende Umgebung des Kraftfahrzeugs in dem elektronischen Horizont mittels einer fünften Ermittlungsvorrichtung, - Vergleichen der in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte im Bereich der zweiten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels einer Vergleichsvorrichtung, - Ändern des zumindest einen ersten Vertrauensindikators und des zumindest einen zweiten Vertrauensindikators in Abhängigkeit von dem Vergleich der bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte mittels einer Änderungsvorrichtung, - Ermitteln zumindest eines dritten Vertrauensindikators mittels des zumindest einen ersten Vertrauensindikators und des zumindest einen zweiten Vertrauensindikators mittels einer sechsten Ermittlungsvorrichtung, - Verwenden der erstellten digitalen Karte und/oder der in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen in zumindest einem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem zumindest einen dritten Vertrauensindikator. Computerlesbares Medium, auf dem ein Computerprogramm gemäß Anspruch 14 gespeichert ist. |
Bewertung von Karteninformationen Die Erfindung betrifft eine Bewertung von Karteninformationen von digitalen Karten mit Hilfe eines Verfahrens zur Erstellung, Speicherung und Weiterverwendung einer digitalen Karte für ein Kraftfahrzeug. Dabei werden Daten zumindest einer ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels zumindest einer Ermittlungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs erfasst. Aus den ermittelten Daten wird eine digitale Karte einer ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs erstellt. Diese digitale Karte wird in einer Speichervorrichtung des Kraftfahrzeugs gespeichert, und die erstellte digitale Karte wird unter Unterstützung mit globalen Navigationssystemen, wie z. B. GPS, Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China), IRNSS (Indien) bewertet und für ein Fahrerassistenzsystem (ADAS) des Kraftfahrzeugs bereitgestellt . Ein Erstellen einer selbst gelernten Karte auf Basis von Umfeldsensoren in Verbindung mit globalen Navigations Systemen ist aus der Druckschrift DE 10 2009 017 731 AI bekannt. Außerdem sind bereits Schnittstellen zwischen Navigations Systemen und Fahrerassistenzsystemen (ADAS) bekannt, um das ADAS- System mit Kartendaten zu versorgen. Derartige Schnittstellen werden weiter standardisiert und bedürfen der ständigen Verbesserung oder Implementierung in bestehende Motor-Managementsysteme, um bei elektronisch ermittelter Fahrzeugumgebung den Fahrzeugführer vor Gefahren zu warnen, oder mit Hilfe des Fahrerassistenzsystems (ADAS) bei gefährlichen Kurvenfahrten, Fahrbahnwechsel oder nicht erkanntem Zufahren zu Autobahnausfahrten die Geschwindigkeit automatisch herunterzufahren .
Die Verbindung von Karteninformationen selbst gelernter Kar- tendaten und sicherheitsrelevanten Maßnahmen durch Fahrerassistenzsysteme wie ADAS erfordern eine kritische und fortlaufende Bewertung, um sicherheitsrelevante Maßnahmen mit dem Fahrbetrieb einleiten zu können, ohne auf Grund dieser elektronischen Maßnahmen das Fahrzeug selbst, die Insassen des Fahrzeugs oder dritte Verkehrsteilnehmer zu gefährden. Auch informelle Daten aus einem Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und Fahr- zeug-zu-Umgebungsstruktur-Kommunikation ( C2X-Kommunikation ) in das Fahrerassistenzsystem einzubeziehen und eine Verbindung mit beispielsweise einem Abstandsregelungstempomaten (ACC - Adaptive Cruise Control), einem Radarsensor, einem Li- darsensor bzw. Laserscanner, einer Kamerasensorik und anderer Kommunikationseinheiten für die Bewertung herzustellen, ist ein aktuelles Bedürfnis, um die Datenflut zu kanalisieren und eine sichere Bewertung von Fahrzeugsituationen zu schaffen.
Außerdem sind für das Fahrerassistenzsystem die typischen Da- ten durch die Fahr zeugsensorik zu berücksichtigen, wie Raddrehzahlen, Gierrate, Lenkradwinkel usw., um sicherheitsrelevante Anwendungen im Fahrzeug zu veranlassen, auszulösen oder einzusetzen . Aufgabe der Erfindung ist es, diese Dateninformationsflut zu kanalisieren und zu bewerten, um daraus sicherheitsrelevante Maßnahmen, die den Fahrbetrieb des Fahrzeugs betreffen, ableiten zu können. Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass neben dem bekannten Herstellen und Bereitstellen einer gelernten digitalen Karte ein elektronischer Horizont bereitgestellt wird, der in ein eigenes Steuergerät im Fahrzeug integriert ist, wobei das Steuergerät die Kartendaten mit den GPS-, Gyroskop- und Raddrehzahlinformationen kombiniert und so die jeweilige Fahrpo- sition genau berechnet und ein virtuelles Straßenbild aufbaut, wobei das jeweils jüngste Datenpaket dafür sorgt, dass das älteste wieder aus dem Speicher des Steuergeräts entfernt wird .
Der elektronische Horizont bietet damit eine Basis digitaler Kartendaten, die eine voraus liegende Strecke sowie deren Topographie bei einer Motorsteuerung berücksichtigt. Auch die Schaltstrategie lässt sich durch den elektronischen Horizont optimieren, indem die Automatik eine voraus liegende Kurve oder eine anstehende Steigung erkennt und entsprechend später in einen höheren Gang schaltet. Weitere Beispiele für Anwendungen für den elektrischen Horizont sind angepasst Strategien bei abstandsabhängigen Tempomaten (ACC, Adaptive Cruise Control), Verkehrs Zeichenerkennung (Fusion mit Kamera) oder Kurvenwarner (Warnung vor zu hoher Geschwindigkeit vor einer Kurve). Durch den unterstützenden Charakter des elektronischen Horizonts kann der Fahrer somit jederzeit selbst entscheiden, ob er die Empfehlungen des Fahrerassistenzsystems nutzt und so Kraftstoffkosten senkt und sicher fährt und entspannter ans Ziel kommt. Damit unterstützt der elektronische Horizont das Erfassen und Bereitstellen einer selbst erkannten digitalen Karte aufgrund der eigenen Fahrzeugsensorik .
Die Aufgabe zwischen elektronischem Horizont und bereitgestellter digitaler Karte zu entscheiden, wird durch das erfindungsgemäße Bewertungsverfahren zur Erstellung von Weiterverwendung einer digitalen Karte für ein Kraftfahrzeug gelöst, indem die nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden .
Zunächst wird eine digitale Karte und ein erster Vertrauensindikator für die digitale Karte mittels einer entsprechenden Erstellungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Zusätzlich wird ein Ermitteln eines zweiten Vertrauensindikators für den elektronischen Horizont durchgeführt. Dann wird eine erste momentane Position des Kraftfahrzeugs ermittelt und Informationen für eine zweite, im Bereich der ersten ermittelten momentanen Position des Kraftfahrzeugs liegende Um- gebung des Kraftfahrzeugs bereitgestellt und ein Speichern der Informationen in dem elektronischen Horizont durchgeführt . Daraufhin erfolgt ein Vergleichen der in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte im Bereich der zweiten engeren Umgebung des Kraftfahrzeugs. In Abhängigkeit von dem Vergleich der bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte wird ein Ändern des ersten Vertrauensindikators und des zweiten Vertrauensindikators durchgeführt und somit ein dritter Vertrauensindikator aus dem ersten und dem zweiten Vertrauensindikator ermittelt. Bei erfolgreicher Bewertung durch den dritten Vertrauensindikator wird ein Verwenden der erstellten digitalen Karte und/oder der in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen in einem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem dritten Vertrauensindikator verwendet. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass nur dann in die
Schaltstrategie sowie in das elektronische Energie- und Motor-Managementsystem oder andere Aktoren der Fahrdynamik eingegriffen wird, wenn die eigen erstellten Karteninformationen mit den Informationen aus dem elektronischen Horizont verbun- den mit dem höchsten Vertrauensindikator sichergestellt sind, so dass es nicht zu Fehlleistungen des Fahrerassistenzsystems kommt, was verheerende Folgen haben könnte.
Das Bereitstellen der digitalen Karte und des ersten Vertrau- ensindikators für die digitale Karte wird mit nachfolgenden
Verfahrensschritten erreicht. Zunächst werden Daten zumindest einer ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels einer Ermittlungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs erfasst. Dann wird eine digitale Karte aus den ermittelten Daten der ersten Um- gebung des Kraftfahrzeugs erstellt. Anschließend erfolgt das Festlegen eines ersten Vertrauensindikators für die digitale Karte und ein Speichern der erstellten digitalen Karte und des ermittelten ersten Vertrauensindikators in einer Speichervorrichtung des Kraftfahrzeugs. Danach können diese gespeicherten Daten wiederum mit dem elektronischen Horizont verglichen werden.
Dabei werden der erste Vertrauensindikator und der zweite Vertrauensindikator herabgesetzt, falls die in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte im Bereich der zweiten Umgebung des Kraftfahrzeugs nicht übereinstimmen. Wenn jedoch die in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte im Bereich der zweiten Umgebung des Kraftfahrzeugs übereinstimmen, dann werden der erste Vertrauensindikator und der zweite Vertrauensindikator jeweils heraufgesetzt. Bei einer Änderung des zweiten Vertrauensindikators wird zur Berechnung des geänderten zweiten Vertrauensindikators der erste Vertrauensindikator verwendet.
Außerdem kann das Ermitteln von Daten der ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs wiederholt durchgeführt werden, wobei die ermittelten Daten miteinander verglichen werden, und wobei der eine erste Vertrauensindikator in Abhängigkeit von dem Vergleich jeweils geändert und höher bewertet wird, falls sich die Daten ein n'tes mal bestätigen.
In einer Weiterentwicklung des sicherheitsrelevanten Verfahrens werden die nachfolgenden Schritte durchgeführt. Zunächst wird eine zweite momentane Position des Kraftfahrzeugs ermittelt. Dann werden die Informationen über eine dritte, im Bereich der ermittelten zweiten momentanen Position des Kraftfahrzeugs liegende Umgebung des Kraftfahrzeugs in dem elektronischen Horizont bereitgestellt. Es erfolgt das Ermitteln eines vierten Vertrauensindikators, wobei der vierte Vertrauensindikator mittels des zweiten Vertrauensindikators ermittelt wird, falls im Bereich der ermittelten zweiten momentanen Position des Kraftfahrzeugs keine Informationen der erstellten digitalen Karte vorliegen. Danach kann ein Verwenden der in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen in dem zumindest einen Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem vierten Vertrauensindikator eingesetzt werden. Bei diesem Verfahren wird davon ausgegangen, dass für die momentane zweite Position des Kraftfahrzeugs keine eigenen erstellten Karteninformationen vorliegen, so dass der elektronische Horizont allein das Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs unterstützt .
Andererseits ist es auch möglich, dass der zweite Vertrauensindikator für den elektronischen Horizont mehrfach ermittelt wird, wobei ein gewichteter Mittelwert aus den ermittelten Werten des zweiten Vertrauensindikators gebildet wird, um die Zuverlässigkeit des Systems zu erhöhen. Weiterhin ist es vorgesehen, eine dritte momentane Position des Kraftfahrzeugs zu ermitteln, um damit einen fünften Vertrauensindikator zu verbinden, wobei der fünfte Vertrauensindikator mittels des ersten Vertrauensindikators und dem gewichteten Mittelwert der Daten des elektronischen Horizonts ermittelt wird, falls im Bereich der dritten Umgebung des Kraftfahrzeugs keine weiteren Informationen des elektronischen Horizonts vorliegen. Ist das der Fall, so wird das Verwenden der erstellten digitalen Karte in dem zumindest einen Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem zumindest fünften Vertrauensindikator eingesetzt.
Für das Erstellen einer eigenen Karte weist das Kraftfahrzeug eine Ermittlungsvorrichtung auf, die mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Radarsensor, Lidar- sensor, optischer Sensor, akustischer Sensor oder einem Positionssensor, vorsieht. Außerdem weist das Kraftfahrzeug vorzugsweise eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug- oder Fahrzeug-zu-Umge- bungsstruktur-Kommunikationsvorrichtung auf, wobei die zumindest eine Ermittlungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs Daten der zumindest einen ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels empfangener Daten von der Fahrzeug-zu-Fahrzeug oder Fahr- zeug-zu-Umgebungsstruktur-Kommunikationsvorrichtung erfasst . Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug- oder Fahrzeug-zu-Umgebungsstruktur- Kommunikationsvorrichtung trägt dazu bei, die erstellte digitale Karte weiter zu bewerten und zu verfeinern.
Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug einen Sensor und eine Datenfusionsvorrichtung auf, wobei topographische Daten der zweiten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels des einen Sensors ermittelt werden, und wobei die erstellte digitale Karte und die topographischen Daten der zweiten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels der Datenfusionsvorrichtung miteinander fusioniert werden. Eine derartige Datenfusionsvorrichtung hat den Vorteil, dass nur fusionierte Daten in der Speichereinheit des Kraftfahrzeugs gespeichert werden, was die Datenflut weiter einschränkt und die Daten bewertet und ihre Zuverlässigkeit erhöht.
Um dieses Verfahren durchzuführen, weist das Kraftfahrzeug eine erste Ermittlungsvorrichtung zum Ermitteln von Daten einer ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs auf. Ferner weist es eine Erstellungsvorrichtung zum Erstellen einer digitalen Karte aus den ermittelten Daten der einen ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs auf. Darüber hinaus weist das Kraftfahrzeug eine zweite Ermittlungsvorrichtung zum Ermitteln eines ersten Vertrauensindikators für die digitale Karte auf und eine Speichervorrichtung, um ein Speichern der erstellten digitalen Karte und des Ermitteins des ersten Vertrauensindikators zu ermöglichen.
Eine Recheneinheit wird vorgesehen, um einen elektronischen Horizont für das Kraftfahrzeug bereitzustellen. Dazu weist das Kraftfahrzeug eine dritte Ermittlungsvorrichtung zum Ermitteln eines zweiten Vertrauensindikators für den elektronischen Horizont auf. Mit einer vierten Ermittlungsvorrichtung wird eine erste momentane Position des Kraftfahrzeugs ermittelt. Mit einer fünften Ermittlungsvorrichtung werden Informationen über eine zweite, im Bereich der ermittelten ersten momentanen Position des Kraftfahrzeugs liegende Umgebung des Kraftfahrzeugs in dem elektronischen Horizont bereitgestellt.
Das Kraftfahrzeug weist darüber hinaus eine Vergleichsvorrichtung auf, um die in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte im Bereich der zweiten Umgebung des Kraftfahrzeugs zu vergleichen. Eine Änderungsvorrichtung ist zum Ändern des ersten Vertrauensindikators und des zweiten Vertrauensindikators in Abhängigkeit von dem Vergleich der bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte vorgesehen. Eine sechste Ermittlungsvorrichtung ist ausgebildet, um einen dritten Vertrauensindikator aus dem ersten Vertrauensindikator und dem zweiten Vertrauensindikator zu ermitteln.
Schließlich steht ein Fahrerassistenzsystem im Kraftfahrzeug bereit, um die erstellte digitale Karte und/oder die in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen in Abhängigkeit von dem dritten Vertrauensindikator anzuwenden.
Um diese Bewertungen durchzuführen und nur gesicherte Daten für das Fahrzeugassistenzsystem bereitzustellen, verfügt das Steuergerät des Fahrzeugs über ein Computerprogramm, das auf einem Prozessor einer Rechenvorrichtung eines Kraftfahrzeugs ausgeführt wird. Dabei leitet das Computerprogramm die Rechenvorrichtung zur Durchführung nachfolgender Verfahrensschritte an. Zunächst werden Daten einer ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels einer ersten Ermittlungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelt. Danach wird eine digitale Karte aus den ermittelten Daten der einen ersten Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels einer Erstellungsvorrichtung erstellt.
Als nächstes wird ein erster Vertrauensindikator für die digitale Karte durch eine zweite Ermittlungsvorrichtung ermittelt. Ferner sieht das Computerprogramm vor, dass die erstellte digitale Karte und der ermittelte erste Vertrauensindikator in einer Speichervorrichtung gespeichert wird. Parallel erfolgt das Bereitstellen eines elektronischen Horizonts für das Kraftfahrzeug in einer Recheneinheit des Kraftfahrzeugs . Dabei wird ein zweiter Vertrauensindikator für den elektronischen Horizont mittels einer dritten Ermittlungsvorrichtung erstellt. Des Weiteren sieht das Computerprogramm vor, dass eine erste momentane Position des Kraftfahrzeugs mittels einer vierten Ermittlungsvorrichtung erfasst wird.
Danach werden Informationen über eine zweite, im Bereich der ermittelten ersten momentanen Position des Kraftfahrzeugs liegende Umgebung des Kraftfahrzeugs in dem elektronischen
Horizont mittels einer fünften Ermittlungsvorrichtung bereitgestellt. Dann sieht das Computerprogramm vor, dass die in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte im Bereich der zweiten Um- gebung des Kraftfahrzeugs mittels einer Vergleichsvorrichtung verglichen werden.
Daraufhin erfolgt ein Ändern des ersten Vertrauensindikators und des zweiten Vertrauensindikators in Abhängigkeit von dem Vergleich der bereitgestellten Informationen mit der erstellten digitalen Karte mit Hilfe einer Änderungsvorrichtung. Schließlich erfolgt das Ermitteln eines dritten Vertrauensindikators mittels des ersten Vertrauensindikators und des zweiten Vertrauensindikators über eine sechste Ermittlungs- Vorrichtung, und dann werden die erstellte digitale Karte und/oder die in dem elektronischen Horizont bereitgestellten Informationen in einem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem dritten Vertrauensindikator verwendet .
Mit diesem Computerprogramm wird sichergestellt, dass nach drei Bewertungsstufen, angepasst an das Ergebnis der Bewertungen in das Schaltsystem des Fahrzeugs oder in das Energiemanagementsystem des Fahrzeugs, über das Fahrerassistenzsys- tem eingegriffen wird. Dazu ist es erforderlich, dass ein computerlesbares Medium in dem Fahrzeug bereitgestellt wird, auf dem ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist. Mit diesem System wird das Problem der mangelnden Aktualität der Kartendaten überwunden, indem die momentanen Positionen des Kraftfahrzeugs durch selbst gelernte Kartensysteme ermittelt werden und mit Hilfe des elektronischen Horizonts zusätzlich abgeglichen werden. Damit wird die für die Sicherheitsanwendung notwendige Redundanz der Informationen geschaffen und die Karteninformationen, sei es von dem elektronischen Horizont oder von der eigen erstellten Umgebung, bewertet, bevor damit ein Fahrerassistenzsystem versorgt wird.
Zur weiteren Erläuterung der Durchführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen werden nun Beispiele beschrieben .
Beispiele zur Durchführung der oben aufgeführten Verfahren:
Beispielsweise wird aus Fahrzeugdaten eine Karte der bereits vom Fahrzeug gefahrenen Strecken erstellt. Diese Daten werden in einer eigenen digitalen Karte gespeichert. Beim Befahren einer Strecke werden nun die selbst gelernten Informationen aus der eigenen digitalen Karte mit denen aus einem elektronischen Horizont verglichen. Sind beide Informationen gleich, so wird den Karteninformationen ein großer Vertrauensindikator gegeben. Diese Information wird zusätzlich noch in einen Gesamtindikator für den elektronischen Horizont eingerechnet, wie beispielsweise ein gewichteter Mittelwert des Vertrauensindikators über die bisher geprüfte Strecke oder gewichtete Mittelwerte des Vertrauensindikators über die letzten Prüfungen, wobei kürzer zurückliegende Prüfungen höher bewertet werden als länger zurückliegende Prüfungen.
Gibt es jedoch an einer Stelle noch keine selbst gelernte Karte, so wird der Gesamtindikator des elektronischen Horizontes zur Ermittlung des Vertrauensindikators verwendet. Der so ermittelte Vertrauensindikator kann jedoch nicht so hoch sein wie der Vertrauensindikator bei vorhandener selbst gelernter Karte des Fahrzeugs. Gibt es jedoch an einer Stelle keine Daten aus dem elektronischen Horizont, weil z. B. kein elektronischer Horizont verfügbar ist, so wird der Vertrauensindikator aus der Zeit seit dem letzten Befahren der Strecke und der Korrelation der bis- herigen Messungen ermittelt.
Widersprechen sich elektronischer Horizont und selbst gelernte Karte, so wird der selbst gelernten Karte mehr vertraut, jedoch wird aus Sicherheitsgründen ein niedrigerer dritter Vertrauensindikator weitergegeben. Zusätzlich wird der Gesamtvertrauensindikator des elektronischen Horizonts mit Hilfe der oben bereits erörterten Verfahrens schritte abgewertet.
Die selbst gelernte Karte hat einen eigenen ersten Vertrau- ensindikator . Dieser wird ermittelt, indem gespeichert wird, wie oft die Strecke bereits befahren wurde, und wie oft dabei die gelernte Information bestätigt wurde. Wird eine Änderung erkannt, so wird der erste Vertrauensindikator auf den Startwert zurückgesetzt, jedoch die alte Strecke weiterhin gespei- chert. Wird nach einiger Zeit wieder eine Änderung erkannt, so wird geprüft, ob wieder die alte Strecke gilt. Falls ja, wird mit dem zuletzt gültigen ersten Vertrauensindikator der alten Strecke gestartet. Falls nein, wird die alte Strecke endgültig verworfen.
Nach einem Vergleich werden die Daten idealerweise einer Sensorfusion zugeführt. Dort können die Kartendaten benutzt werden, um Umfeldsensordaten einer Kamera, eines Radars und/oder eines Lidars zu stützen. Mit der Sensorfusion kann zusätzlich noch überprüft werden, ob die Kartendaten stimmen, indem z. B. eine Kamera erkennen kann, wie der Spurverlauf ist und ob dieser der Karte entspricht. Außerdem kann z. B. eine Kamera noch zusätzliche Daten liefern, wie z. B. erkannte Verkehrsschilder . Die Sensorfusion liefert gegebenenfalls eine Korrektur oder Ergänzung an die gelernte Karte zurück und kann auch gegebenenfalls das Vertrauen in den elektronischen Horizont abwerten. Einige Streckenabschnitte können nur temporär in der Streckenführung geändert sein, z. B. bei Baustellen. Im Fall von Autobahnbaustellen könnten diese anhand von typischen Fahrmustern detektiert werden, oder es können auch Sensorfusionsdaten verwendet werden. Zusätzlich können solche Änderungen im Straßenverkehr vom Fahrer bestätigt werden und gegebenenfalls sogar von diesem ein Gültigkeitszeitraum der Änderung angegeben werden. Nach diesem Gültigkeitszeitraum gilt dann wieder der alte Straßenverlauf und damit die alte Karte .
Ebenfalls kann von der Elektronik gelernt werden, wie die Durchschnittsgeschwindigkeit in einem Bereich zu einer gewissen Tageszeit eines Fahrers ist, und darauf aufbauend können Systemsschwellen angepasst werden. Straßentyp, Straßenklasse, erlaubte Fahrtrichtung usw. können vor allem mit Hilfe von Umfeldsensordaten, Geschwindigkeiten und den Daten aus der Fahrzeug-zu-Fahrzeug- oder Fahrzeug-zu-Umgebungsstruktur- Kommunikation ermittelt werden. Damit können entweder neue Fahrerassistenzsysteme angeboten werden, beispielsweise für einen Kurvenwarner , oder alte verbessert werden, wie z. B. das ACC-Verfahren .
Zusammenfassend lassen sich folgende Vorteile der Erfindung feststellen. Die Erfindung nutzt Umfeldsensoren, die Daten für eine KartenerStellung liefern, jedoch bisher nicht gespeichert werden und damit verlorengehen. So werden in vorteilhafter Weise für die Erstellung von eigenen Karten folgende Umfeldsensoren eingesetzt und deren Daten gespeichert:
1. Aus GPS-Positionen werden die eigene Fahrspur und damit eine Grundlage für die Straßenbestimmung ermittelt.
2. Aus Fahrdynamiksensoren kann ebenfalls die eigene Fahrspur ermittelt werden, jedoch nur relativ zu einem jeweiligen Startpunkt. Idealerweise wird diese Information daher mit den GPS-Positionen verknüpft. 3. Bei dem Abstandsradar (ACC) wird bereits heute von dem Abstandsradar eine SpurSchätzung erstellt, die ebenfalls als Grundlage für die Erkennung einer Fahrspur verwendet werden kann.
4. Mittels Kamerasensorik können Fahrspuren und Verkehrszeichen erkannt und gespeichert werden.
Mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder Fahrzeug- zu-Umgebungs Struktur-Kommunikation können die Positionen anderer Fahrzeuge und damit selbst nicht befahrene Straßen und Fahrspuren erkannt werden.
Diese bereits zur Verfugung stehenden und zu speichernden Daten können typischerweise noch durch die Fahrzeugsensorik, wie Raddrehzahlen, Gierrate, Lenkradwinkel usw. sowie darauf aufbauende Fahrzeugmodelle gestützt werden. Weiterhin ist es möglich, diese Umfelddaten noch zu fusionieren, da jeder Sensor Eigenheiten, Stärken und Schwächen aufweist, die bei einer Fusion berücksichtigt werden können und damit das Gesamtergebnis zuverlässiger und verbessert wird. Eine aus diesen Daten vom Steuergerät des Kfz selbst erstellten Karte kann weiter verfeinert werden, wenn eine Strecke wiederholt befahren wird. Dadurch ist es auch möglich, sich relativ schnell an Änderungen der Strecken anzupassen.
Figur 1 zeigt dazu ein Flussdiagramm eines bevorzugten Verfahrens zur Bewertung bzw. Validierung von einer selbst erstellten digitaler Karte und einem bereitgestelltem elektro- nischen Horizont. Dabei wird zunächst, wie Figur 1 zeigt, die Position des Fahrzeugs ermittelt und anschließend eine digitale Karte bereitgestellt und ein erster Vertrauensindikator ermittelt. Mit dem Bereitstellen eines elektronischen Horizonts wird ein zweiter Vertrauensindikator ermittelt.
Schließlich erfolgt das Bereitstellen von Informationen in dem elektronischen Horizont. Besteht eine Übereinstimmung zwischen den Informationen des digitalen Horizonts mit der selbst bereitgestellten digitalen Karte, wird der zweite Vertrauensindikator heraufgesetzt. Besteht diese Übereinstimmung nicht, so wird der zweite Vertrauensindikator herabgesetzt. Bei heraufgesetzten Indikator wird ein dritter Vertrauensin- dikator definiert und ein Verwenden von Informationen der digital erstellten Karte für ein Fahrerassistenzsystem frei gegeben .
Als nächstes werden drei Durchführungsbeispiele für die An- wendung der oben aufgeführten Verfahren beschrieben.
Erstes Beispiel:
Ein Fahrzeug befährt zum ersten Mal eine neue Strecke. Der elektronische Horizont hat aufgrund der bisherigen Fahrten einen gewissen Grundvertrauenslevel erreicht. Daher verwendet das ACC-Radar trotzdem die Daten des elektronischen Horizonts. Auf der Autobahn ist für das ACC eine Geschwindigkeit von 150 km/h gesetzt und eingestellt, jedoch kann durch den Verkehr nur 100 km/h gefahren werden, was das ACC entspre- chend auch einregelt. Vor einer Autobahnausfahrt schert der Fahrer nach rechts auf die Ausfahrtfahrspur aus und hat dadurch kein Fahrzeug mehr vor sich. Da der elektronische Horizont jedoch zeigt, dass es sich um einen Fahrspurwechsel auf eine Ausfahrspur der Autobahn handelt, beschleunigt das ACC trotz der gesetzten Geschwindigkeit von 150 km/h nicht und reduziert statt dessen die Geschwindigkeit auf 80 km/h, weil das die passende Geschwindigkeit für die kommende Ausfahrtkurve der Autobahnausfahrt ist. Zweites Beispiel:
Ein Fahrer fährt jeden Tag die gleiche Pendelstrecke und hat damit eine sehr gut gelernte Karte dieser Strecke. Bisher haben elektronischer Horizont und selbst gelernte Karte immer übereingestimmt, und daher konnten sämtliche Fahrerassistenz- Systeme (ADAS) die Kartendaten voll verwenden. Bei einer Fahrt ist eine neue Baustelle auf der Strecke. Dies wird beim Lernen der selbst erstellten Karte ermittelt, und damit ergibt sich eine Diskrepanz zwischen selbst erstellter gelernter Karte und elektronischem Horizont, weshalb die Kartendaten für das Fahrerassistenzsystem (ADAS) nicht mehr verwendet werden. Zusätzlich erkennt der Lernalgorithmus, dass es sich um eine typische Autobahnbaustelle handelt, weil ein Spurwechsel auf die Gegenspur erfolgt, und merkt sich daher weiterhin den alten Verlauf für die Zeit nach abgebauter Baustelle. Am nächsten Tag ist die Baustelle weiterhin vorhanden, und es gibt daher erneut eine Diskrepanz zwischen elektronischem Horizont und selbst gelernter Karte. Da jedoch diesmal die selbst gelernte Karte bereits vorhanden ist und einen geringen Vertrauenslevel aufweist, können die ADAS- Funktionen die Kartendaten aus der selbst gelernten Karte zu einem gewissen Teil bereits verwenden. Der volle Umfang der Kartenverwendung steht jedoch nicht zur Verfügung, und Sicherheitsanweisungen können diese Kartendaten nicht verwenden .
Drittes Beispiel:
Bei einem ITS (Intelligent Transport Systems) dient ein Systemelement der Vorverarbeitung von Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und Fahrzeug-zu-Umgebungsstruktur-Daten ( C2X-Komunikationsdaten ) . Dabei finden in dem Systemelement auch GPS-Daten und Fahrdynamikdaten Verwendung. Es bietet sich somit an, das Systemelement für die Vorverarbeitung baulich mit dem beschriebenen Modul zur Kartenbewertung zu kombinieren. So können für das Lernen der Karte leicht auch C2X-Daten (Fahrzeug-zu-Fahrzeug- bzw. Fahrzeug-zu-Umgebungsstruktur-Daten) verwendet werden und/oder die gelernte Karte für die Validierung der C2X-Daten eingesetzt werden.
In einer anderen Variante kann das Systemelement zur Vorverarbeitung bei ITS als Lieferant der gelernten Karten verwendet werden, wobei der Vergleich in einem anderen Steuergerät z. B. dort, wo die Daten verwendet werden sollen, erfolgen kann .