DE102009045761B4

DE102009045761B4 - Verfahren zur Aktualisierung einer in einer digitalen Karte enthaltenen Geschwindigkeitsbegrenzung

Info

Publication number: DE102009045761B4
Application number: DE102009045761.5A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Stählin; Matthias Schorn; Mattias Strauss
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2022-12-22
Anticipated expiration: 2029-10-17
Also published as: DE102009045771A1; DE102009045761A1

Abstract

Verfahren zur Aktualisierung der Geschwindigkeitsbegrenzung in einem Abschnitt des Verkehrsnetzes einer digitalen Karte, wobei eine aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung in dem Abschnitt bekannt ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:Ermittlung und Auswertung von tatsächlichen Geschwindigkeiten einer Vielzahl von sich in dem betreffenden Abschnitt bewegenden Objekten,Vergleich einer aus den tatsächlichen Geschwindigkeiten berechneten resultierenden Geschwindigkeit (vres, vires) mit der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung, undBestimmung einer neuen aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung in dem Abschnitt, wenn die resultierende Geschwindigkeit von der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung um mindestens einen fest vorgegebenen Geschwindigkeitsdifferenzwert abweicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktualisierung der Geschwindigkeitsbegrenzung in einem Abschnitt des Verkehrsnetzes einer digitalen Karte, wobei eine aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung in dem betreffenden Abschnitt bekannt ist.
Heutzutage werden bei der Zielführung von Fahrzeugen oder der Routenplanung für Fahrzeuge Navigationssysteme verwendet. Hierbei ist ein Navigationssystem ein technisches System, das basierend auf einer Positionsbestimmung (beispielsweise über Satellit, Funk oder GSM) und auf der Grundlage von Geoinformationen, welche in der Regel als digitale Karten vorliegen, arbeitet. Eine digitale Karte kann entweder in einem zentralen Server zum Abruf (z.B. über das Internet) zur Verfügung stehen oder in einem (ggf. mobilen) Navigationsgerät lokal in einem Speicher oder auf einem Datenträger abgelegt sein.
Eine digitale Karte beinhaltet ein Verkehrsnetz oder mehrere Verkehrsnetze, welche z.B. ein Netz von Straßen, Plätzen, Pfaden und dergl. beinhalten kann. Zu einzelnen Abschnitten des Verkehrsnetzes kann in der digitalen Karte neben anderen Informationen eine aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung hinterlegt sein. Diese Information kann dem Fahrer während der Fahrt angezeigt oder zur Routenplanung, d.h. insbesondere zur Bestimmung der Reisezeit, herangezogen werden. Der Wert der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung auf dem Abschnitt der digitalen Karte, auf der sich der Fahrer mit seinem Fahrzeug aktuell bewegt, kann auch bei der Einstellung eines Tempomaten oder eines Abstandsregeltempomaten (Adaptive Cruise Control, kurz ACC) genutzt werden.
Wenn in einem Abschnitt des Verkehrsnetzes nicht durch ein Verkehrsschild eine andere Geschwindigkeit angegeben ist, wird im Folgenden als aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung auch diejenige Geschwindigkeitsbegrenzung verstanden, welche der in dem jeweiligen Straßentyp zulässigen Höchstgeschwindigkeit entspricht. Beispielsweise beträgt in Deutschland die aktuelle Höchstgeschwindigkeit auf Straßen, die in Ortschaften verlaufen, 50 km/h. Hierbei ist auch zu berücksichtigen, dass es Straßentypen geben kann, in denen die Höchstgeschwindigkeit nicht begrenzt ist (in Deutschland beispielsweise auf vielen Abschnitten der Autobahnen, in denen die Geschwindigkeit nicht durch ein entsprechendes Verkehrsschild begrenzt wird). In diesem Fall wird der aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung z.B. der Wert 300 km/h zugeordnet. In einer anderen Möglichkeit können hohe Werte auch durch die Software abgefangen werden, beispielsweise durch folgende Programmzeile:
IF (v>250) THEN (egal=1)
Der Nachteil von solchen, in digitalen Karten enthaltenen Informationen besteht jedoch darin, dass sich Informationen wie Geschwindigkeitsbeschränkungen häufig ändern. Deshalb nimmt die Nützlichkeit von derartigen Informationen mit dem Alter der Daten der digitalen Karte drastisch ab.
Um Daten von Geschwindigkeitsbeschränkungen in digitalen Karten aktuell zu halten, werden derzeit viele Strecken des Verkehrsnetzes regelmäßig abgefahren. Die während des Befahrens ermittelten Geschwindigkeitsbeschränkungen werden dann, sofern sie sich für einen bestimmten Abschnitt geändert haben, in der digitalen Karte manuell aktualisiert. Ein solches Vorgehen ist jedoch sehr zeit- und kostenaufwendig. Das bekannte Verfahren ist insbesondere nicht für den Nutzer einer lokal in einem Navigationsgerät vorhandenen digitalen Karte praktikabel.
Aus der DE 10 2004 010 511 A1 ist eine Einrichtung zum Bereitstellen von auf jeweilige Streckenabschnitte bezogenen Informationen in einem Fortbewegungsmittel bekannt, wobei zumindest ein Teil der auf den jeweiligen Streckenabschnitt bezogenen Informationen beim insbesondere erstmaligen Befahren des jeweiligen Streckenabschnitts durch einen Führer des Fortbewegungsmittels in die Einrichtung eingebbar ist.
Aus der US 2008 / 0 177 469 A1 ist eine Methode zur Änderung von Kartendaten bekannt, die folgende Schritte umfasst: das Speichern mindestens einer Kartenänderung in einem Speicher; das Kombinieren dieser mindestens einer Kartenänderung mit einer ersten Karte zur Erstellung einer zweiten Karte; und, das Laden der zweiten Karte auf einem Navigationsgerät.
Aus der Druckschrift DE 10 2009 008 959 A1 ist ein Fahrzeugsystem bekannt, das für ADAS (Advanced Driver Assistance System - Fahrerassistenzsystem) eine digitale Karte aufweist. Neben der bereits vorhandenen Karte sind im Kartenspeicher oder im Kartencachespeicher ein oder mehrere Updateversionen der digitalen Karte zugänglich. Wird das Fahrzeug nun in einem Bereich der digitalen Karte bewegt, die ein oder mehrere der im Versionsspeicher gespeicherten Updates betreffen, so wird eines oder alle für diesen Bereich relevanten Updates mit der Ausgabe der ADAS-Sensoren, vorzugsweise der Umfeldsensoren, verglichen und geprüft, ob die Attribute stimmen, d. h. ob die Ausgaben der Sensoren mit den Updates übereinstimmen. So können beispielsweise per Videosensorik die Verkehrsschilder überprüft werden. Nach dem abschnittsweisen Vergleich der Ausgaben der Sensoren mit den Updates und der vorhandenen Karte wird entschieden, welche Karte besser zur Realität passt. Diese Karte wird dann als „aktuell“ gekennzeichnet und als Standard verwendet. Auch diese Vorgehensweise zur Aktualisierung von Kartendaten ist aufwendig, da an den Fahrzeugen ADAS-Sensoren mit entsprechender Software bereit gestellt werden müssen. Ferner ist bei diesem bekannten Verfahren von Nachteil, dass neue Änderungen in der Verkehrssituation oder im Straßenverlauf, welche weder in der vorhandenen Karte noch in den Updates erfasst sind, auch nicht für die Verwendung im Fahrzeugsystem zur Verfügung stehen, obwohl sie evtl. mittels der ADAS-Sensoren ermittelt wurden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren anzugeben, das eine einfache und kostengünstige Aktualisierung der Geschwindigkeitsbegrenzung zu Abschnitten des Verkehrsnetzes einer digitalen Karte mit einer hohen Aktualisierungsrate ermöglicht.
Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Aktualisierung der Geschwindigkeitsbegrenzung in einem Abschnitt eines Verkehrsnetzes einer digitalen Karte, wobei in dem Abschnitt die aktuelle Geschwindigkeit bekannt ist und wobei das Verfahren sich durch die folgenden Schritte auszeichnet:

(Variante a) Ermittlung und Auswertung von tatsächlichen Geschwindigkeiten einer Vielzahl von sich in dem Abschnitt bewegenden Objekten,
Vergleich einer aus den tatsächlichen Geschwindigkeiten berechneten resultierenden Geschwindigkeit mit der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung, und
Bestimmung einer neuen aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung in dem Abschnitt, wenn die resultierende Geschwindigkeit von der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung um mindestens einen fest vorgegebenen Geschwindigkeitsdifferenzwert abweicht.

In einer alternative Variante, die nicht zu der Erfindung gehört, umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:

(Variante b) (Eingabe einer Fahrzeug-Geschwindigkeit zu einem Abschnitt, vorzugsweise während der Bewegung eines Fahrzeugs entlang des Abschnitts, durch den Fahrer, und Bestimmung einer neuen aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung in dem Abschnitt unter Berücksichtigung der Fahrzeug-Geschwindigkeit.

Der Vorteil der Variante a) des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass sie aus bereits vorhandenen Informationen automatisch ermittelt, ob sich die aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung geändert hat. Diese Informationen können beispielsweise durch ein Navigationssystem bereitgestellt werden oder sind aus der Mobilkommunikation bzw. der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bekannt. Hierfür werden die tatsächlich gefahrenen Geschwindigkeiten einer Vielzahl von sich in dem betreffenden Abschnitt bewegenden Objekten, beispielsweise Fahrzeuge mit einem Sender eines globalen Navigationssatellitensystems und/oder einer mobilen Kommunikationseinrichtung wie einem Mobiltelefon (GSM, GPRS, EDGE, UMTS, LTE, WiMax,...) und/oder einer Kurzstreckenfunkeinrichtung, wie z.B. WLAN nach IEEE802.11a/b/g/n/p, Bluetooth, ZigBee, etc. ausgewertet.
Aus den tatsächlichen Geschwindigkeiten der Objekte wird eine resultierende Geschwindigkeit ermittelt und, beispielsweise in einer zentralen Einrichtung aufweisend eine digitale Karte, ausgewertet. Aus diesen tatsächlichen Geschwindigkeiten wird dann, z.B. durch Berechnung eines Mittelwerts, eine resultierende Geschwindigkeit der Objekte in dem betreffenden Abschnitt berechnet. Anschließend wird diese resultierende Geschwindigkeit mit der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung in diesem Abschnitt verglichen. Hierbei wird bereits bei kleinen Abweichungen der resultierenden Geschwindigkeit von der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung in dem betreffenden Abschnitt angenommen, dass sich die Geschwindigkeitsbegrenzung dort geändert hat. Vorzugsweise wird bei einer Abweichung von mindestens 5 km/h als Geschwindigkeitsdifferenzwert, besonders bevorzugt bei einer Abweichung von mindestens 10 km/h als Geschwindigkeitsdifferenzwert, eine Änderung der Geschwindigkeitsbegrenzung festgestellt. Abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs, d.h. wenn die Abweichung den vorbestimmten Geschwindigkeitsdifferenzwert überschreitet, wird anschließend eine neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung in den betreffenden Abschnitt bestimmt. Diese Möglichkeit der Neubestimmung der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung ist insbesondere für zentral verwaltete digitale Karten geeignet.
Die Variante b) des Verfahrens ist besonders für die Aktualisierung von lokal verfügbaren digitalen Karten geeignet. Hier kann dann, insbesondere wenn sich ein Fahrzeug entlang des betreffenden Abschnitts bewegt, eine Fahrzeuggeschwindigkeit (beispielsweise die aktuell von dem Fahrzeug gefahrene Geschwindigkeit oder die in einem ACC (Adaptive Cruise Control) festgelegte Zielgeschwindigkeit) durch den Fahrer eingegeben werden. Diese Fahrzeug-Geschwindigkeit kann anschließend bei der Bestimmung einer neuen aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung in dem betreffenden Abschnitt berücksichtigt werden.
Als weiterer Eingabewert einer Fahrzeug-Geschwindigkeit kann auch der Wert „unbestimmter Wert“ eingegeben werden. Diese Eingabe ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in einem Abschnitt wechselnde Geschwindigkeitsbegrenzungen vorgegeben werden. Als neuer aktueller Wert der Geschwindigkeitsbegrenzung wird in diesem Fall eine digitale Repräsentation dieser Information zu dem jeweiligen Abschnitt gespeichert, z.B. der Wert „-1“. Wenn zu einem Abschnitt des Verkehrsnetzes ein solcher Wert der Geschwindigkeitsbegrenzung gespeichert ist, kann beispielsweise der Tempomat eines Fahrzeugs diese Information derart verwerten, dass er eine manuelle Eingabe der Zielgeschwindigkeit erwartet.
Als weitere Alternative kann als Fahrzeug-Geschwindigkeit durch den Fahrer eine Wunschgeschwindigkeit zu einem Abschnitt des Verkehrsnetzes eingegeben werden. Diese kann dann (mit oder ohne Rundung, mit oder ohne Plausibilisierung) als neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung zu dem betreffenden Abschnitt in der digitalen Karte gespeichert werden. Die Eingabe der Wunschgeschwindigkeit kann auch unabhängig davon erfolgen, ob das betreffende Fahrzeug sich gerade entlang dieses Abschnitts bewegt.
Die Varianten a) und b) des Verfahrens sind einfach und kostengünstig durchführbar. Es wird in beiden Varianten kein Bildverarbeitungssystem mit Kamera zur Erkennung von Verkehrsschildern benötigt. Außerdem werden Kosten, die durch das Abfahren des Verkehrsnetzes entstehen, minimiert. Um eine Veränderung einer Geschwindigkeitsbegrenzung zu verifizieren, ist das Abfahren der Abschnitte des Verkehrsnetzes nicht im gesamten Streckennetz notwendig, sondern nur in den Abschnitten, in denen eine Abweichung der resultierenden Geschwindigkeit von der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung detektiert wurde. Eine solche Verifizierung ist im Fall b) überhaupt nicht notwendig.
Beiden Varianten ist als erfinderische Idee gemeinsam, dass die neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung automatisch für die digitale Karte bestimmt und berücksichtigt wird oder zumindest ihre Bestimmung automatisch veranlasst wird (im Fall des gezielten Abfahrens des bestimmten Abschnitts).
Besonders einfach werden die Möglichkeiten a) und b) dadurch realisiert, dass die resultierende Geschwindigkeit oder die Fahrzeug-Geschwindigkeit als neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung übernommen und zu dem betreffenden Abschnitt in der digitalen Karte gespeichert wird. Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die resultierende Geschwindigkeit oder die Fahrzeug-Geschwindigkeit vor der Übernahme als neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung entsprechend der in dem jeweiligen Land, in dem der betreffende Abschnitt liegt, möglichen Geschwindigkeitsbeschränkung auf- oder abgerundet wird, wobei die Lage des betreffenden Abschnitts bzgl. eines Landes vorzugsweise mittels GPS und/oder mittels Zellenzuordnung über Mobilfunk und/oder W-LAN sowie unter Nutzung der Daten der digitalen Karte bestimmt wird. Hierdurch werden ggf. durch Rundungen oder durch Messungen auftretende Fehler ausgeglichen und eine sinnvolle Geschwindigkeitsbeschränkung - nämlich eine in dem jeweiligen Land mögliche - als neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung festgelegt. Dies erhöht auch die Akzeptanz des Systems.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung GPS stellvertretend für sämtliche globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) steht, wie z. B. GPS, Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China), IRNSS (Indien).
Eine besonders genaue Bestimmung einer neuen aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung wird dadurch erreicht, dass diese nach Abfahren des betreffenden Abschnitts des Verkehrsnetzes bestimmt wird, wobei das Abfahren des Abschnitts dann veranlasst wird, wenn die resultierende Geschwindigkeit von der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung um mindestens den fest vorgegebenen Geschwindigkeitsdifferenzwert abweicht. Hierdurch werden zudem sehr gezielt Abschnitte des Verkehrsnetzes abgefahren.
Bevorzugt können als die Objekte, deren tatsächliche Geschwindigkeiten ermittelt und ausgewertet werden, Fahrzeuge, welche zur Nutzung eines globalen Navigationssatellitensystems eingerichtet sind, und/oder mobile Kommunikationseinrichtungen, wie beispielsweise Mobiltelefone, eingesetzt werden.
Bei der Auswertung der tatsächlichen Geschwindigkeiten von Fahrzeugen mit einem globalen Navigationssatellitensystem werden bereits bekannte Verfahren genutzt, bei denen z.B. gefahrene Geschwindigkeiten und zugehörige Positionen ermittelt und in dem Navigationsgerät des Fahrzeugs gespeichert werden und nach Einwilligung des Fahrers an den Navigationshersteller via Internet oder an den Betreiber der digitalen Karte versendet werden können. Ein solches Verfahren ist allerdings aus Datenschutzgründen kritisch, da die Position des Fahrzeugs ständig gespeichert wird.
Bei der Verwendung von mobilen Kommunikationseinrichtungen als Objekte, werden die tatsächlichen Geschwindigkeiten von den entsprechenden Netzbetreibern ermittelt. Hierbei beobachten diese, wo im Netz sich die mobilen Kommunikationseinrichtungen und mit welcher Geschwindigkeit sich diese bewegen. Solche Informationen müssen nicht mit einer der entsprechenden Kommunikationseinrichtung zugeordneten Nummer, beispielsweise einer mobilen Telefonnummer oder einer Seriennummer, verknüpft werden, so dass bei diesem der Datenschutz besser verwirklicht wird. Bei Verwendung von mobilen Kommunikationseinrichtungen als Objekte muss vor der Berechnung der resultierenden Geschwindigkeit ein Mapmatching durchgeführt werden. Mit Hilfe des Mapmatching wird berechnet, zu welcher Straße die Position der Kommunikationseinrichtung am besten passt. Mögliche Verfahren des Mapmatching beinhalten beispielsweise: die Bestimmung des Abstands zur Straße, den Vergleich von Bewegungsrichtung und Straßenrichtung, Mustererkennung (pattern recognition) anhand der bisher durch die Kommunikationseinrichtung zurückgelegte Strecke, etc.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die resultierende Geschwindigkeit durch Bildung eines Mittelwertes, vorzugsweise durch die Bildung des arithmetischen Mittels, aus den tatsächlichen Geschwindigkeiten der Objekte bestimmt. Die Verwendung des geometrischen Mittels, des harmonischen Mittels oder des quadratischen Mittel oder anderer Rechenvorschriften zur Berechnung der resultierenden Geschwindigkeit aus den tatsächlichen Geschwindigkeiten der Objekte wäre ebenfalls denkbar. Hierdurch kann die resultierende Geschwindigkeit in dem betreffenden Abschnitt sehr einfach und schnell festgestellt werden.
Weiterhin bevorzugt ist, wenn zur Bestimmung der resultierenden Geschwindigkeit nur die Geschwindigkeiten der Objekte herangezogen werden, die im Zeitraum mit freier Fahrt ermittelt wurden. In einem Zeitraum oder Zeitbereich, in dem freie Fahrt der sich bewegenden Objekte vorliegt (meist im Zeitraum zwischen 20:00 Uhr und 6:00 Uhr) werden tatsächliche Geschwindigkeiten ermittelt, die besonders gut mit einer vorgegebenen Geschwindigkeitsbegrenzung übereinstimmen, da in einer solchen Situation die gefahrene Geschwindigkeit nicht von der Verkehrsdichte abhängt sondern maßgeblich von der vorgegebenen Geschwindigkeitsbegrenzung bestimmt wird.
Bei der Verwendung von Geschwindigkeiten aus Zeiträumen mit freier Fahrt ist es von Vorteil, wenn diese Zeiträume automatisiert ermittelt werden. Ein bevorzugtes Verfahren ist hierfür die Bestimmung der Verkehrsdichte. Sinkt diese soweit ab, dass der durchschnittliche Abstand zwischen den Objekten mehr als ca. 1,5 x Betrag(Tacho) in Metern ist, so kann von einer freien Fahrt ausgegangen werden. Bei der Verwendung von Kommunikationseinrichtungen als Objekte wird dabei vorausgesetzt, dass in jedem Fahrzeug genau ein Objekt, beispielsweise ein Mobiltelefon, mitgeführt wird.
Hierbei beinhaltet der Wert „Betrag(Tacho)“ den Betrag der Geschwindigkeit (in km/h).
Die Genauigkeit der Bestimmung einer neuen aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung wird ferner dadurch erhöht, dass bei der Bestimmung der resultierenden Geschwindigkeit der Fahrzeugtyp berücksichtigt wird. Beispielsweise ist es von Vorteil, wenn Geschwindigkeitsdaten von LKWs getrennt von Auto-Geschwindigkeitsdaten betrachtet werden, da LKWs in Deutschland nicht schneller als 80 km/h fahren dürfen und die meisten sogar nicht schneller als 90km/h fahren können.
Hinsichtlich der Variante b) wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Fahrzeug-Geschwindigkeit die aktuell von dem Fahrzeug gefahrene Geschwindigkeit oder die in einem ACC festgelegte Zielgeschwindigkeit mittels eines Bedienelements und/oder per Sprachbefehl eingegeben. Mittels einer derartigen Eingabe kann eine Aktualisierung bzw. Fahreranpassung der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung sehr einfach erreicht werden. Insbesondere ist die Eingabe per Sprachbefehl von Vorteil, da der Fahrer seine Aufmerksamkeit nicht von der Straße wenden muss.
Eine höhere Genauigkeit bei der Aktualisierung der Geschwindigkeitsbeschränkungsdaten wird erreicht, indem die berechnete resultierende Geschwindigkeit oder die eingegebene Fahrzeug-Geschwindigkeit mittels weiterer Informationen, die in der digitalen Karte enthalten sind, vorzugsweise ein urban area flag (Flag, der angibt, ob Stadtgebiet oder nicht vorliegt), eine functional road dass (eine Klassifizierung, die Hauptstraßen, Nebenstraßen, etc. unterscheidet), die number of lanes (die Anzahl der Fahrspuren), controlled road access (kontrollierter Straßenzugang, z.B. Autobahnen oder Freeways), plausibilisiert wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung in einer zentralen digitalen Karte (beispielsweise bei dem Betreiber der digitalen Karte) oder in einer dezentralen digitalen Karte, vorzugsweise in einer in einem Fahrzeug vorliegende digitalen Karte, gespeichert, wobei im zuletzt genannten Fall die neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung vorzugsweise einem bestimmten Fahrer zugeordnet wird. Die Zuordnung zu dem bestimmten Fahrer kann dabei anhand von Informationen vorgenommen werden, die in dem Fahrzeug zur fahrerspezifischen Sitz- und/oder Spiegeleinstellung genutzt werden. Die Zuordnung zu dem bestimmten Fahrer erfolgt dabei analog zur fahrerspezifischen Sitz- und/oder Spiegeleinstellung.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von Figuren. Dabei bilden alle gezeigten oder beschriebenen Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
Es zeigen:

1 ein Ablaufschema eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 ein Ablaufschema eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens und
3 ein Ablaufschema eines dritten Ausführungsbeispiels des Verfahrens der Variante b.

Im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (siehe 1) wird eine digitale Karte mit aktuellen Geschwindigkeitsbeschränkungen in einem zentralen Server vorgehalten, der beispielsweise bei einem Navigationssystembetreiber installiert ist. In Schritt 1 des Verfahrens speichern Fahrzeuge, welche ein Navigationsgerät aufweisen, die gefahrenen Geschwindigkeiten und die zugehörigen Positionen mit Zeitangaben in dem Navigationsgerät. Mit Einwilligung des Fahrers werden die Geschwindigkeits- und Positionsdaten anschließend in Schritt 2 via Internet an den Navigationssystembetreiber versendet.
Bei dem Navigationssystembetreiber werden diese Daten ausgewertet und mittels Mapmatching wird in Schritt 3 berechnet, welche Strecken die betreffenden Fahrzeuge in welchen Zeiträumen und mit welchen tatsächlichen Geschwindigkeiten gefahren sind. Anhand dieser Daten können die tatsächlichen Geschwindigkeiten der Fahrzeuge entlang bestimmter Abschnitte des Streckennetzes ermittelt werden.
Anschließend wird in Schritt 5 aus den tatsächlichen Geschwindigkeiten zu einem Abschnitt durch die Bestimmung des arithmetischen Mittels durch $v_{r e s} = \frac{1}{n} \sum_{i = 1}^{n} v_{i}$
wobei v_res die resultierende Geschwindigkeit,
v_i die tatsächliche Geschwindigkeit der n ausgewerteten Fahrzeuge darstellen, eine resultierende Geschwindigkeit ermittelt. Vor dieser Berechnung werden Ausreißer entfernt, z.B. über einen Medianfilter.
Die resultierende Geschwindigkeit wird in Schritt 7 mit der in der digitalen Karte zu dem jeweiligen Abschnitt gespeicherten aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung verglichen und es wird festgestellt, ob die resultierende Geschwindigkeit beispielsweise um 10 km/h oder mehr als 10 km/h von der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung abweicht. Ist dies der Fall, so wird in Schritt 8 ein Fahrzeug zu dem entsprechenden Abschnitt des Verkehrsnetzes ausgesandt, um diesen abzufahren und die mittels Beschilderung vorgegebene Geschwindigkeitsbeschränkung in dem Abschnitt zu ermitteln. Die von diesem Fahrzeug ermittelte aktuelle Geschwindigkeitsbeschränkung wird dann in Verfahrensschritt 9 dem betreffenden Abschnitt der digitalen Karte als neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung zugeordnet und gespeichert.
Falls die resultierende Geschwindigkeit um weniger als 10 km/h von der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung abweicht, wird angenommen, dass sich die Geschwindigkeitsvorgabe in dem betreffenden Abschnitt nicht verändert hat. Das Verfahren kann anschließend mit Schritt 1 fortgesetzt werden. Alternativ kann das Verfahren auch mit Schritt 5, nämlich für einen anderen Abschnitt der digitalen Karte, fortgesetzt werden (nicht in 1 dargestellt).
In dem in 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem Verfahrensschritt 11 von einem Betreiber eines Mobiltelefonnetzes beobachtet, wo, mit welcher Geschwindigkeit und wann sich Mobiltelefone im Netz bewegen. Derartige Informationen sind nicht mit der Nummer des Mobiltelefons oder der Seriennummer des Mobiltelefons verknüpft und deshalb datenschutzrechtlich unbedenklich. Diese Daten können demnach an Dritte, d.h. beispielsweise Hersteller und Betreiber von digitalen Karten, weitergegeben werden.
Die Bewegung der Mobiltelefone kann mittels Mapmatching mit dem in der jeweiligen digitalen Karte vorhandenen Verlauf des Verkehrsnetzes verglichen werden. Somit lässt sich bestimmen, wie schnell und wann sich die in Fahrzeugen vorhandenen Mobiltelefone und somit die Fahrzeuge auf einzelnen Abschnitten des Verkehrsnetzes bewegen. Folglich können in Schritt 13 tatsächliche Geschwindigkeiten der Mobiltelefone bzw. Fahrzeuge in den betroffenen Abschnitten ermittelt werden.
Werden diese Informationen in ein Diagramm abhängig von der Zeit und dem betreffenden Abschnitt des Verkehrsnetzes eingetragen, so können hieraus in einem Schritt 14 Phasen von Staus, von dichtem Verkehr oder freier Fahrt ermittelt werden. Für das weitere Verfahren sind insbesondere die Zeiträume, in denen freie Fahrt herrscht (meist 20:00 Uhr bis 6:00 Uhr), von Interesse, da in diesen Zeiträumen tatsächlich von den Fahrzeugen gefahrene Geschwindigkeiten nicht von der Verkehrsdichte sondern im Wesentlichen von der erlaubten Geschwindigkeit anhängen.
Die Zeiträume, in denen freie Fahrt der Fahrzeuge möglich ist, können automatisiert für viele Streckenabschnitte ermittelt werden. Hierfür kann eine Verkehrsdichtemessung heran gezogen werden. Sinkt diese soweit ab, dass der durchschnittliche Abstand zwischen den Fahrzeugen mehr als 1,5 x Betrag(Tacho) beträgt, so wird davon ausgegangen, dass freie Fahrt vorliegt. Hierbei wird vorausgesetzt, dass in jedem Fahrzeug genau ein Mobiltelefon mitgeführt wird.
Ist nun aus Schritt 14 bekannt, in welchen Zeiträumen auf welchen Abschnitten des Verkehrsnetzes freie Fahrt herrscht, so kann, um eine weitere Genauigkeitserhöhung zu erreichen, dieser Zeitraum noch weiter verkleinert werden, um sicherzugehen, dass tatsächlich nur eine Bestimmung der Geschwindigkeitsbegrenzung in Zeiträumen mit freier Fahrt erfolgt. Eine solche Verkleinerung des Zeitraums mit freier Fahrt kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der automatisch ermittelte Zeitraum mit freier Fahrt jeweils um eine Stunde am Anfang und am Ende des Zeitraums verkleinert wird.
Bei der Bestimmung eines Zeitraums mit freier Fahrt ist zu berücksichtigen, dass sich die Ergebnisse hinsichtlich des Wochentags unterscheiden können. Hierdurch können Effekte des Wochenendverkehrs herausgefiltert werden. Auch Ferienzeiten müssen gesondert berücksichtigt werden. Die Zeiträume mit freier Fahrt können sich hinsichtlich verschiedener Abschnitte des Verkehrsnetzes unterscheiden.
In dem anschließenden Verfahrensschritt 15 werden dann, wenn ein Zeitraum, in dem freie Fahrt herrscht, für einen jeweiligen Abschnitt des Verkehrsnetzes bestimmt wurde, die in Schritt 13 ermittelten tatsächlichen Geschwindigkeiten v(mobil, frei)_i einer Vielzahl von Mobiltelefonen in dem betreffenden Abschnitt für diesem Zeitraum ausgewählt. Aus diesen Geschwindigkeiten kann durch Bestimmung des arithmetischen Mittels $V 1_{res} = \frac{1}{n} \sum_{i = 1}^{n} v {(m o b i l, f r e i)}_{i}$
eine resultierende Geschwindigkeit v1_res ermittelt werden. Hierbei kann wobei auch die Streuung der Geschwindigkeitswerte nach oben oder unten berücksichtigt werden, indem die Anzahl der Werte, die gemittelt werden, derart angepasst wird, dass die Verteilung einer Normalverteilung entspricht.
Bei der Bestimmung der resultierenden Geschwindigkeit in Schritt 15 für den jeweiligen Abschnitt des Verkehrsnetzes werden ferner die Fahrzeugtypen Auto und LKW getrennt betrachtet werden. Dabei kann dadurch, dass ein LKW-Fahrers sich über längere Zeit mit einer Geschwindigkeit von kleiner als 80 km/h bewegen wird, ein beobachtetes Mobiltelefon dem Fahrzeugtyp LKW zugeordnet werden.
Wird bei der Betrachtung der resultierenden Geschwindigkeit eines Abschnitts in Schritt 17 eine Veränderung des Verhaltens der Fahrzeuge in diesem Bereich hinsichtlich der Geschwindigkeit gegenüber der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung festgestellt, so wird von einer Änderung des Geschwindigkeitslimits für den betreffenden Abschnitt ausgegangen. Die Verhaltensänderung kann durch einen Vergleich der resultierenden Geschwindigkeit mit der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung bestimmt werden. Beträgt bei diesem Vergleich die Differenz zwischen resultierender Geschwindigkeit und aktueller Geschwindigkeitsbegrenzung beispielsweise 10km/h oder mehr als dieser Geschwindigkeitsdifferenzwert, so wird dies in Schritt 18 an die Fahrbereitschaft gemeldet. Der entsprechende Abschnitt wird dann erneut abgefahren und die beim Abfahren ermittelte neue Geschwindigkeitsbegrenzung wird in Verfahrensschritt 19 in die digitale Karte für den betreffenden Abschnitt übernommen.
Falls in Verfahrensschritt 17 keine Veränderung des Verhaltens der Fahrzeuge anhand des Vergleichs von resultierender Geschwindigkeit und aktueller Geschwindigkeitsbegrenzung festgestellt, d.h. ist die Differenz beider Werte kleiner als der oben genannte Geschwindigkeitsdifferenzwert, so wird das Verfahren anschließend mit Schritt 1 fortgeführt. Alternativ (nicht in 2 eingezeichnet) kann das Verfahren auch für einen anderen Abschnitt des Verkehrsnetzes mit Schritt 15 fortgeführt werden.
Das gezielte Abfahren von bestimmten Abschnitten des Verkehrsnetzes ist von Vorteil, da eine automatische Anpassung der Geschwindigkeitsbegrenzung anhand der ermittelten Geschwindigkeitsdaten aufgrund von Rahmenbedingungen wie Wetter, Unfällen oder Ähnlichem häufig nicht genau genug ist. Zum Ausschließen des Einflusses derartiger Rahmenbedingungen muss eine sehr lange Beobachtungszeit, in der sich bereits wieder Änderungen der Geschwindigkeitsbegrenzung ergeben könnten, eingehalten werden.
Das folgende, in 3 veranschaulichte dritte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Variante b) des Verfahrens. Es geht davon aus, dass ein Kraftfahrzeug eine digitale Karte lokal gespeichert hat, welche zu Abschnitten des Verkehrsnetzes aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzungsdaten beinhaltet. Bewegt sich das Fahrzeug nun in Deutschland auf einem bestimmten Abschnitt des Verkehrsnetzes mit einer Geschwindigkeit von 110 km/h, dann kann der Fahrer diese Geschwindigkeit in Verfahrensschritt 21 als Fahrzeug-Geschwindigkeit eingeben. Die Eingabe kann durch Bedienung eines beispielsweise am Lenkrad angeordneten Tasters oder eine Spracheingabe (Sprachbefehl) erfolgen. Alternativ kann auch die für das Tempomat vorgegebene Zielgeschwindigkeit, die ebenfalls z.B. 110 km/h betragen kann, als Fahrzeug-Geschwindigkeit eingegeben werden.
In Deutschland liegt die zu der Fahrzeug-Geschwindigkeit von 110 km/h nächst kleinere mögliche Geschwindigkeitsbeschränkung bei 100 km/h. Demzufolge wird der Wert der Fahrzeug-Geschwindigkeit in Schritt 26 abgerundet auf 100 km/h. Der abgerundete Wert wird dann in Verfahrensschritt 29 für den jeweiligen Abschnitt des Verkehrsnetzes als neue aktuelle Geschwindigkeitsbeschränkung in die digitale Karte übernommen.
In einem vierten Ausführungsbeispiel bewegt sich das Fahrzeug wieder in Deutschland. Das Fahrzeug fährt mit einer Geschwindigkeit von 99 km/h. Diese Geschwindigkeit will der Fahrer als Fahrzeug-Geschwindigkeit, beispielsweise mittels einer Spracheingabe, festlegen. Da dieser Wert von 99 km/h sehr nahe an der in Deutschland möglichen Geschwindigkeitsbegrenzung von 100 km/h liegt, so wird die eingegebene Fahrzeug-Geschwindigkeit von 99 km/h auf einen Wert von 100 km/h aufgerundet. Dieser wird nun als neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung zu dem betreffenden Abschnitt des Verkehrsnetzes in die digitale Karte übernommen.
In einer fünften Ausführungsform des Verfahrens ist es denkbar, dass der Fahrer für häufiger gefahrene Strecken eine Wunschgeschwindigkeit als Fahrzeug-Geschwindigkeit eingibt und (ohne Rundungen und Plausibilisierungen) als aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung zu dem jeweiligen Abschnitt abspeichert. Diese Geschwindigkeitsbegrenzungswerte werden vorzugsweise fahrerspezifisch analog zu speicherbaren Sitz- und Spiegeleinstellungen zu dem jeweiligen Abschnitt des Verkehrsnetzes in der digitalen Karte abgespeichert.
Ferner ist von Vorteil, dass auf Streckenabschnitten mit wechselnden Geschwindigkeitsbegrenzungen (Wechselverkehrszeichenstrecken) oder in länger existierenden Baustellenabschnitten eine regelkonforme Funktion des ADAS-Systems dadurch garantiert wird, dass der Fahrer die Möglichkeit hat, die in der digitalen Straßenkarte für den jeweiligen Abschnitt abgelegte aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung durch die Information „keine feste Geschwindigkeitsbegrenzung“ zu überschreiben. Diese Information kann ebenfalls beispielsweise mittels Bedienelement oder Sprachbefehl eingegeben und mittels einer digitalen Repräsentation der Information, beispielsweise durch die Zahl -1, mit Bezug auf den jeweiligen Abschnitt in der digitalen Karte abgespeichert werden. In diesem Fall würde beispielsweise bei wiederholtem Befahren des entsprechenden Abschnitts des Verkehrsnetzes mit aktiviertem ACC der Fahrer aufgefordert werden, die Geschwindigkeit manuell vorzugeben.

Claims

Verfahren zur Aktualisierung der Geschwindigkeitsbegrenzung in einem Abschnitt des Verkehrsnetzes einer digitalen Karte, wobei eine aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung in dem Abschnitt bekannt ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Ermittlung und Auswertung von tatsächlichen Geschwindigkeiten einer Vielzahl von sich in dem betreffenden Abschnitt bewegenden Objekten, Vergleich einer aus den tatsächlichen Geschwindigkeiten berechneten resultierenden Geschwindigkeit (vres, vires) mit der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung, und Bestimmung einer neuen aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung in dem Abschnitt, wenn die resultierende Geschwindigkeit von der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung um mindestens einen fest vorgegebenen Geschwindigkeitsdifferenzwert abweicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die resultierende Geschwindigkeit oder die Fahrzeug-Geschwindigkeit als neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung übernommen und zu dem betreffenden Abschnitt in der digitalen Karte gespeichert wird, wobei vorzugsweise die resultierende Geschwindigkeit oder die Fahrzeug-Geschwindigkeit vor der Übernahme als neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung entsprechend den in dem jeweiligen Land, in dem der betreffende Abschnitt liegt, möglichen Geschwindigkeitsbeschränkung auf- oder abgerundet wird, wobei die Lage des betreffenden Abschnitts bezüglich eines Landes vorzugsweise mittels GPS und/oder mittels Zellenzuordnung über Mobilfunk und/oder WLAN sowie unter Nutzung der Daten der digitalen Karte bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung nach Abfahren des betreffenden Abschnitts des Verkehrsnetzes bestimmt wird, wobei das Abfahren des Abschnitts dann veranlasst wird, wenn die resultierende Geschwindigkeit von der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung um mindestens den fest vorgegebenen Geschwindigkeitsdifferenzwert abweicht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Objekte Fahrzeuge, die zur Nutzung eines globalen Navigationssatellitensystems eingerichtet sind, und/oder mobile Kommunikationseinrichtungen eingesetzt werden, wobei vorzugsweise bei der Ermittlung der tatsächlichen Geschwindigkeiten der Objekte ein Mapmatching durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die resultierende Geschwindigkeit (vres, vires) durch Bildung eines Mittelwerts aus den tatsächlichen Geschwindigkeiten der Objekte bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung der resultierenden Geschwindigkeit nur die tatsächlichen Geschwindigkeiten der Objekte herangezogen werden, die in einem Zeitraum mit freier Fahrt ermittelt wurden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der resultierenden Geschwindigkeit der Fahrzeugtyp berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrzeug-Geschwindigkeit die aktuell von dem Fahrzeug gefahrenen Geschwindigkeit oder die in einem ACC festgelegte Zielgeschwindigkeit mittels eines Bedienelements und/oder per Sprachbefehl eingegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die berechnete resultierende Geschwindigkeit (vres, vires) oder die eingegebene Fahrzeug-Geschwindigkeit mittels weiterer Informationen, die in der digitalen Karte enthalten sind, vorzugsweise urban area flag, fuctional road dass, number of lanes, controlled road access, plausibilisiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung in einer zentralen digitalen Karte oder in einer dezentralen digitalen Karte, vorzugsweise in einer in einem Fahrzeug vorliegenden digitalen Karte, gespeichert wird, wobei im zuletzt genannten Fall die neue aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung vorzugsweise einem bestimmten Fahrer zugeordnet wird.