DE102015015918B4 - A method for determining a region having certain characteristics based on vehicle sensor data - Google Patents
A method for determining a region having certain characteristics based on vehicle sensor data Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren, wobei durch eine Servervorrichtung (2):- eine Karte (11) eines Gebiets (9) gemäß einem vorbestimmten Raster (12) in Zellen (13) eingeteilt wird,- aus mehreren in dem Gebiet (9) befindlichen Quellfahrzeugen (3) jeweils zumindest ein Sensorwert (5) eines Umgebungsparameters mit einer zugehörigen Messposition (10) empfangen wird, und- die Sensorwerte (5) in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Messposition (10) jeweils einer der Zellen (13) zugeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dasszum Ermitteln einer innerhalb des Gebiets (9) enthaltenen Region (18), in welcher ein vorbestimmtes Bewertungskriterium (15) des vorbestimmten Umgebungsparameters erfüllt ist,- zu jeder Zelle (13) entschieden wird, ob die zugeordneten Sensorwerte (5) insgesamt ein vorbestimmtes Konfidenzkriterium (16) bezüglich des Erfüllt-seins des Bewertungskriteriums (15) erfüllen,- aneinander angrenzende Zellen (17), für welche das Konfidenzkriterium erfüllt ist, zu der Region (18) zusammengefasst werden, wobei eine Regionsgrenze (19) der Region (18) sich aus Außengrenzen der zusammengefassten Zellen (17) ergibt, und- eine Grenzbeschreibung (20) der sich ergebenden Regionsgrenze (19) der Region (18) zum Abruf für Zielfahrzeuge bereitgestellt wird.Method, wherein - a map (11) of a region (9) is divided into cells (13) according to a predetermined grid (12) by a server device (2), - a plurality of source vehicles (3) located in the region (9) in each case at least one sensor value (5) of an environmental parameter having an associated measurement position (10) is received, and the sensor values (5) are each assigned to one of the cells (13) as a function of their respective measurement position (10), characterized in that a region (18) contained within the region (9) in which a predetermined evaluation criterion (15) of the predetermined environmental parameter is fulfilled, it is decided to each cell (13) whether the associated sensor values (5) collectively have a predetermined confidence criterion (16 ) with respect to the fulfillment of the evaluation criterion (15), - adjacent cells (17) for which the confidence criterion is met, are combined into the region (18) wherein a region boundary (19) of the region (18) results from outer boundaries of the pooled cells (17), and a boundary description (20) of the resulting region boundary (19) of the region (18) is provided for retrieval for target vehicles.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Region, in welcher ein vorbestimmtes Bewertungskriterium betreffend einen vorbestimmten Umgebungsparameter erfüllt ist. Beispielsweise wird eine solche Region ermittelt, in welcher ein vorbestimmter Radiosender mit einer Mindestsignalstärke empfangen werden kann. Zu der Erfindung gehört auch eine Servervorrichtung zum Betreiben im Internet, mittels welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.The invention relates to a method for determining a region in which a predetermined evaluation criterion relating to a predetermined environmental parameter is fulfilled. For example, such a region is determined in which a predetermined radio station with a minimum signal strength can be received. The invention also includes a server device for operating on the Internet, by means of which the method according to the invention can be carried out.
Kraftfahrzeuge können auf Basis eigener, lokaler Sensorinformationen Entscheidungen treffen, um sich selbst an die gegebene Situation anzupassen. Beispielsweise können aktuelle Sensoren aus der Fahrzeugsensorik mit zuvor definierten Schwellwerten verglichen werden, um daraufhin Einstellungen zu ändern und steuernd oder regelnd einzugreifen. Ein solches Vorgehen ist beispielsweise aus der
Nachteilig bei der Nutzung ausschließlich lokaler Sensorinformationen ist, dass für vorausliegende Straßenabschnitte eine Prädiktion nötig ist, die mit einer Unsicherheit behaftet ist.The disadvantage of using only local sensor information is that for preceding road sections a prediction is necessary, which is fraught with uncertainty.
Aus der
Aus der
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Gebiet zumindest eine Region zu identifizieren, in welcher ein vorbestimmter Umgebungsparameter, beispielsweise die Empfangsstärke eines Radiosenders, ein vorbestimmtes Bewertungskriterium erfüllt.The object of the invention is to identify at least one region in a region in which a predetermined environmental parameter, for example the reception strength of a radio transmitter, fulfills a predetermined evaluation criterion.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche, die folgende Beschreibung und die Figuren beschrieben.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are described by the subclaims, the following description and the figures.
Durch die Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt, mittels welchem innerhalb eines Gebiets eine Region bestimmt oder ermittelt werden kann, in welcher ein vorbestimmtes Bewertungskriterium eines vorbestimmten Umgebungsparameters erfüllt ist. Das Verfahren wird durch eine stationäre Servervorrichtung durchgeführt, bei der es sich beispielsweise um eine Servervorrichtung des Internets handeln kann. Durch die Servervorrichtung wird eine Karte des die Region enthaltenden Gebiets gemäß einem vorbestimmten Raster in Zellen eingeteilt. Jede Zelle umfasst also einen Teil des Gebiets. Die Zellen sind insbesondere überschneidungsfrei. Aus mehreren in dem Gebiet befindlichen Kraftfahrzeugen wird jeweils zumindest ein Sensorwert des Umgebungsparameters empfangen. Die Kraftfahrzeuge, die Sensorwerte aussenden, sind im Folgenden als Quellfahrzeuge bezeichnet. Zusammen mit dem jeweiligen Sensorwert wird aus den Quellfahrzeugen jeweils eine zugehörige Messposition empfangen, an welcher das Quellfahrzeug den jeweiligen Sensorwert ermittelt hat. Die Sensorwerte werden in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Messposition jeweils einer der Zellen zugeordnet.The invention provides a method by means of which a region within a region can be determined or determined in which a predetermined evaluation criterion of a predetermined environmental parameter is fulfilled. The method is performed by a stationary server device, which may be, for example, a server device of the Internet. By the server device, a map of the region containing the region is divided into cells according to a predetermined pattern. Each cell thus comprises a part of the area. The cells are especially non-overlapping. At least one sensor value of the environmental parameter is received in each case from a plurality of motor vehicles in the area. The motor vehicles which emit sensor values are referred to below as source vehicles. Together with the respective sensor value, an associated measurement position is received from the source vehicles, at which the source vehicle has determined the respective sensor value. The sensor values are each assigned to one of the cells depending on their respective measuring position.
Die Servervorrichtung entscheidet zu jeder Zelle, ob die zugeordneten Sensorwerte insgesamt ein vorbestimmtes Konfidenzkriterium bezüglich des Erfüllt-seins des Bewertungskriteriums erfüllen. Wichtig ist hierbei, dass zwei Kriterien genutzt werden. The server device decides, for each cell, whether the associated sensor values collectively meet a predetermined confidence criterion regarding the satisfaction of the evaluation criterion. It is important that two criteria are used.
Zum einen ist das eigentliche Bewertungskriterium für den Umgebungsparameter definiert. Beispielsweise kann das Bewertungskriterium besagen, dass ein ausreichend guter Radioempfang zu dem Umgebungsparameter „Empfangsstärke eines Radiosenders“ vorliegt. Falls es sich bei dem Umgebungsparameter beispielsweise um eine Abgaskonzentration handelt, die mit Abgassensoren des Kraftfahrzeugs gemessen werden kann, so kann das Bewertungskriterium besagen, dass die Umgebungsluft ausreichend sauber oder zu abgashaltig ist. Ob das jeweilige Bewertungskriterium erfüllt ist, wird auf der Grundlage jedes der Sensorwerte ermittelt. Beispielsweise kann für jeden Sensorwert ein Schwellwertvergleich mit einem durch das Bewertungskriterium definierten Schwellwert durchgeführt werden.On the one hand, the actual evaluation criterion for the environmental parameter is defined. For example, the evaluation criterion may indicate that there is a sufficiently good radio reception to the environmental parameter "reception strength of a radio station". If the environmental parameter is, for example, an exhaust gas concentration that can be measured using exhaust gas sensors of the motor vehicle, the evaluation criterion may be that the ambient air is sufficiently clean or too gaseous. Whether the respective evaluation criterion is met is determined on the basis of each of the sensor values. For example, a threshold value comparison with a threshold value defined by the evaluation criterion can be carried out for each sensor value.
Hierbei kommt es aber aufgrund von Messungenauigkeiten und Unterschieden in den Messpositionen zu unterschiedlichen Sensorwerten. So kann es Sensorwerte geben, gemäß welchen das Bewertungskriterium nicht erfüllt ist (beispielsweise schlechter Radioempfang) und Sensorwerte, die das Bewertungskriterium erfüllen (zum Beispiel ausreichender Radioempfang). Innerhalb der Zelle werden deshalb alle Sensorwerte zum anderen daraufhin untersucht, ob insgesamt eine ausreichende Konfidenz oder Zuverlässigkeit vorliegt, damit ausgesagt werden kann, ob das Bewertungskriterium erfüllt ist oder nicht. Dies wird durch das Konfidenzkriterium ausgedrückt. Das Konfidenzkriterium fasst alle bezüglich des Bewertungskriteriums vorgenommenen Auswertungen der Sensorwerte zusammen.However, due to measurement inaccuracies and differences in the measurement positions, different sensor values occur. Thus, there may be sensor values according to which the evaluation criterion is not met (for example poor radio reception) and sensor values which fulfill the evaluation criterion (for example sufficient radio reception). On the other hand, within the cell, all sensor values are then examined on the basis of whether there is sufficient confidence or reliability overall, so that it can be stated whether the evaluation criterion is fulfilled or not. This is expressed by the confidence criterion. The confidence criterion summarizes all evaluations of the sensor values made with regard to the evaluation criterion.
Durch die Servervorrichtung werden dann aneinander angrenzende Zellen, für welche das Konfidenzkriterium erfüllt ist, zu der besagten Region zusammengefasst. Die Kontur dieser Region ergibt sich also aus den Außengrenzen der zusammengefassten Zellen. Es wird eine Grenzbeschreibung der sich ergebenden Regionsgrenze der Region durch die Servervorrichtung zum Abruf für Zielfahrzeuge bereitgestellt. Bei den Zielfahrzeugen handelt es sich um Kraftfahrzeuge, welche aus der Servervorrichtung die Grenzbeschreibung abrufen. Bei einem Zielfahrzeug kann es sich um eines der Quellfahrzeuge handeln oder auch um ein an der Messung unbeteiligtes anderes Kraftfahrzeug.The server device then combines contiguous cells, for which the confidence criterion is met, into said region. The contour of this region thus results from the outer boundaries of the combined cells. A boundary description of the resulting region boundary of the region is provided by the target vehicle server retrieval device. The target vehicles are motor vehicles which retrieve the limit description from the server device. A target vehicle may be one of the source vehicles or else another motor vehicle uninvolved in the measurement.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr flexibel einsetzbar, je nach Wahl des Umgebungsparameters. In der besagten Weise kann es sich bei dem Umgebungsparameter um einen Radioempfang oder um eine Abgaskonzentration handeln. Es kann sich auch beispielsweise um eine Geruchsstärke handeln oder um eine Windstärke oder eine Regenintensität. Weitere Beispiele sind eine Telefonempfangsstärke, Luftgüte, Fahrbahngüte. Allgemein handelt es sich bei dem Umgebungsparameter um eine physikalische Größe, die mit einem oder mehreren von den Quellfahrzeugen mitgeführten Sensoren erfasst oder gemessen werden kann.The method according to the invention can be used very flexibly, depending on the choice of the environmental parameter. In the said way, the environmental parameter may be a radio reception or an exhaust gas concentration. It may also be, for example, an odor intensity or a wind strength or a rain intensity. Other examples are telephone reception strength, air quality, road surface quality. Generally, the environmental parameter is a physical quantity that can be detected or measured with one or more sensors carried by the source vehicles.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient selbstverständlich auch dazu, mehr als nur eine einzige Region in dem Gebiet zu identifizieren und dann jeweils eine Grenzbeschreibung für jede der Regionen bereitzustellen. Der Anschaulichkeit halber wird für die Beschreibung der Erfindung im Folgenden von einer einzige Region ausgegangen. Die Einteilung des Gebiets in Zellen kann dadurch erfolgen, dass das Gebiet in Teilflächen zerlegt wird, von denen jede eine Zelle darstellt. Es kann sich beispielsweise um rechteckige oder quadratische Teilflächen handeln. Falls es bei dem Gebiet um ein Straßennetz geht, kann auch vorgesehen sein, jeweils einzelne Straßensegmente als eine Zelle beziehungsweise ein geographisches Intervall vorzusehen. Of course, the method of the invention also serves to identify more than a single region in the area and then to provide each a boundary description for each of the regions. For the sake of clarity, the description of the invention is based on the following description of a single region. The division of the area into cells can be carried out by dividing the area into subareas, each of which represents a cell. It may be, for example, rectangular or square faces. If the area is a road network, it can also be provided to provide individual road segments as a cell or a geographical interval.
Es ergibt sich also keine flächige Beschreibung des Gebiets, sondern eine Aneinanderreihung von strichförmigen oder linienförmigen Segmenten, die jeweils beispielsweise Straßenabschnitte repräsentieren.Thus, there is no areal description of the area, but a sequence of line-shaped or linear segments, each representing, for example, road sections.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass eine Vielzahl in dem Gebiet verfügbarer Sensoren, nämlich die Sensoren der Quellfahrzeuge, dazu benutzt wird, für alle Zielfahrzeuge gleichermaßen eine Aussage über die Region bereitzustellen. Nicht jedes Kraftfahrzeug ist damit darauf angewiesen, allein eine vollständige Erfassung des Umgebungsparameters in dem Gebiet durchzuführen. Zudem ist auch keine Prädiktion innerhalb eines einzelnen Kraftfahrzeugs nötig, da Sensorwerte von Quellfahrzeugen genutzt werden können, die einem Zielfahrzeug vorausfahren und sich bereits in einem Bereich des Gebiets befinden, auf welches ein Zielfahrzeug zufährt.The advantage of the method according to the invention is that a large number of sensors available in the area, namely the sensors of the source vehicles, are used to equally provide information about the region for all target vehicles. Not every motor vehicle is dependent on it alone to perform a complete detection of the environmental parameter in the area. In addition, no prediction within a single motor vehicle is necessary, since sensor values can be used by source vehicles that drive ahead of a target vehicle and are already located in an area of the area to which a target vehicle is approaching.
Zu der Erfindung gehören auch optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes optional developments, by the characteristics of which additional benefits.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Konfidenzkriterium umfasst, dass ein Verhältnis aus einer Anzahl an Sensorwerten, welche das Bewertungskriterium erfüllen, zu einer Anzahl an Sensorwerten, die das Bewertungskriterium verletzen, größer als ein vorbestimmter Schwellwert oder Grenzwert ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass Sensorwertausreißer zuverlässiger kompensiert werden als beispielsweise bei einer arithmetischen Mittelung aller Sensorwerte.A refinement provides that the confidence criterion comprises that a ratio of a number of sensor values which satisfy the evaluation criterion to a number of sensor values which violate the evaluation criterion is greater than a predetermined threshold value or limit value. This has the advantage that Sensorwertausreißer be compensated reliable than for example, with an arithmetic averaging of all sensor values.
Das Bewertungskriterium selbst kann beispielsweise einen Schwellwertvergleich vorsehen. Es kann für jeden Sensorwert überprüft werden, ob er oberhalb oder unterhalb eines vorbestimmten Schwellwerts liegt. Eine hierzu vorgesehene Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass für das Erfüllt-sein des Bewertungskriteriums ein anderer Schwellwert vorgesehen ist, als für das Verletzt-sein des Bewertungskriteriums, wofür dann ein von dem ersten Schwellwert verschiedener zweiter Schwellwert zugrundegelegt wird. Durch unterschiedliche Schwellwerte ergibt sich also ein Abstand oder ein neutraler Bereich, in welchem die darin enthaltenen Sensorwerte nicht berücksichtigt werden. Durch Wahl dieses Abstands, also der Differenz zwischen den beiden Schwellwerten, kann eine erhöhte Robustheit bei der Auswertung der Zellen erreicht werden.The evaluation criterion itself can for example provide a threshold comparison. It can be checked for each sensor value whether it is above or below a predetermined threshold. A further development of the invention provided for this purpose provides that a different threshold value be provided for the fulfillment of the evaluation criterion than for the violation of the evaluation criterion, for which purpose a second threshold value different from the first threshold value is then used. Different threshold values thus result in a distance or a neutral range in which the sensor values contained therein are not taken into account. By choosing this distance, ie the difference between the two threshold values, an increased robustness in the evaluation of the cells can be achieved.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Konfidenzkriterium umfasst, dass der Zelle zumindest eine vorbestimmte Mindestanzahl an Sensorwerten zugeordnet ist. Hierdurch wird die Varianz der Sensorwerte kompensiert.A development provides that the confidence criterion comprises that the cell is assigned at least a predetermined minimum number of sensor values. This compensates for the variance of the sensor values.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass in der Region auf der Grundlage von zumindest einer in der Region befindlichen Zelle, welche das Konfidenzkriterium doch nicht erfüllt, also es verletzt, ein Loch in der Region ermittelt und das Loch durch die Grenzbeschreibung beschrieben wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, innerhalb einer Region, in welcher der Umgebungsparameter das Bewertungskriterium erfüllt, auch lokal begrenzte Störungen, durch welche das Bewertungskriterium doch nicht erfüllt ist, berücksichtigt werden. Besonders vorteilhaft ist diese Weiterbildung, um in einer Region guten Funkempfangs ein Funkloch zu beschreiben oder zu berücksichtigen.According to a further development, a hole in the region is determined in the region on the basis of at least one cell located in the region which does not fulfill the confidence criterion, ie it violates it, and the hole is described by the boundary description. This results in the advantage, within a region in which the environmental parameter meets the evaluation criterion, also localized disturbances, by which the evaluation criterion is still not met, are taken into account. This development is particularly advantageous in order to describe or take into account a radio hole in a region of good radio reception.
Eine Weiterbildung berücksichtigt das Problem, dass durch die Rasterung sich zwei rechteckige Zellen ergeben können, die beide das Konfidenzkriterium erfüllen, aber sich lediglich an ihren Ecken berühren. Falls eines der Zielfahrzeuge eine Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit von der Grenzbeschreibung steuert, so kann bei einer Fahrroute, die durch diese beiden Zellen über Eck führt, eine sogenannter Umschalt- oder Flackereffekt entstehen, weil das Kraftfahrzeug kurzzeitig die Region verlässt, also die Regionsgrenzen an der Ecke kreuzt. Eine Weiterbildung nutzt einen Verschiebeansatz, um solche über Eck verbundenen Zellen in der Grenzbeschreibung zu berücksichtigen. Hierbei wird das Raster um weniger als eine Zellabmessung versetzt und hierdurch das Gebiet zusätzlich in Alternativzellen eingeteilt. Für die Alternativzellen wird jeweils wieder entschieden, ob das Konfidenzkriterium erfüllt ist. Die aneinander angrenzenden Zellen aus der ersten Auswertung und solche Alternativzellen, für die das Konfidenzkriterium ebenfalls erfüllt ist, werden überlagert. Die Region wird auf der Grundlage der beschriebenen aneinander angrenzenden Zellen und den diese überlagernden Alternativzellen ermittelt. Durch den beschriebenen Verschiebeansatz und das Überlagern der Zellen mit den Alternativzellen gibt es somit keine Berührungsbereiche mehr, in welchen sich Zellen und Alternativzellen, die jeweils das Konfidenzkriterium erfüllen, nur über Eck berühren. Somit ist der beschriebene Flackereffekt vermieden.A further development takes into account the problem that the rastering can result in two rectangular cells which both fulfill the confidence criterion but only touch at their corners. If one of the target vehicles controls a vehicle component as a function of the boundary description, then a so-called switching or flickering effect may occur in a driving route that leads through these two cells because the motor vehicle briefly leaves the region, ie the region boundaries at the corner crosses. A development uses a relocation approach to account for such corner connected cells in the borderline description. In this case, the grid is offset by less than one cell dimension, thereby additionally dividing the area into alternative cells. For the alternative cells it is again decided whether the confidence criterion is fulfilled. The adjoining cells from the first evaluation and those alternative cells for which the confidence criterion is also fulfilled are superimposed. The region is determined based on the described contiguous cells and the overlapping alternative cells. As a result of the described displacement approach and the overlaying of the cells with the alternative cells, there are thus no longer any areas of contact in which cells and alternative cells, which each fulfill the confidence criterion, touch only at the corner. Thus, the flickering effect described is avoided.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Grenzbeschreibung durch absolute Geokoordinaten unabhängig von der Karte erzeugt wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass ein Zielfahrzeug die Grenzbeschreibung ohne eigene digitale Karte allein auf der Grundlage von Geokoordinaten nutzen kann, die es beispielsweise auf der Grundlage eines GPS-Sensors oder eines anderen GNSS-Sensors (GPS - Global Positioning System, GNSS - Global Navigation Satellite System) ermittelt.A further development provides that the boundary description is generated by absolute geo-coordinates independent of the map. This has the advantage that a target vehicle can use the borderline description without its own digital map based solely on geographic coordinates, for example, based on a GPS sensor or another GNSS sensor (GPS Global Positioning System, GNSS - Global Navigation Satellite System).
Wie bereits ausgeführt, kann vorgesehen sein, dass ein Zielfahrzeug eine Fahrzeugfunktion, das heißt eine durch eine Fahrzeugkomponente bereitgestellte Funktionalität, in Abhängigkeit von der Grenzbeschreibung steuert. Beispielsweise kann eine Umluftfunktionalität aktiviert werden, wenn das Kraftfahrzeug in eine Region mit gemäß dem Bewertungskriterium geringer Luftqualität fährt. Ein weiteres Beispiel ist das Wechseln eines Radiosenders, wenn das Zielfahrzeug eine Region guten Empfangs verlässt oder sich einer Region guten Empfangs nähert. Die Weiterbildung sieht vor, dass durch die Zielfahrzeuge jeweils a) die Grenzbeschreibung aus der Servervorrichtung empfangen wird und b) in Abhängigkeit von einer Relativlage des Zielfahrzeugs zu der durch die Grenzbeschreibung angegebenen Regionsgrenze eine Fahrzeugfunktion des Zielfahrzeugs gesteuert wird.As already stated, provision can be made for a target vehicle to control a vehicle function, that is to say a functionality provided by a vehicle component, as a function of the limit description. For example, a circulating air functionality can be activated if the motor vehicle travels to a region with a low air quality according to the evaluation criterion. Another example is changing a radio station when the target vehicle leaves a region of good reception or nears a region of good reception. The development envisages that the target vehicles each a) receive the boundary description from the server device and b) control a vehicle function of the target vehicle depending on a relative position of the target vehicle to the region boundary indicated by the boundary description.
Insbesondere ist die Steuerung der Fahrzeugfunktion einfach, falls durch das Zielfahrzeug lediglich festgestellt wird, ob es die Regionsgrenze überschreitet. Hierbei kann jeweils durch einen Steuerungswechsel oder ein sogenanntes Toggeln die Fahrzeugfunktion eingeschaltet und beim nächsten Überschreiten der Regionsgrenze wieder ausgeschaltet werden.In particular, the control of the vehicle function is simple if it is merely determined by the target vehicle whether it exceeds the region boundary. In this case, the vehicle function can be switched on in each case by a change of control or a so-called toggling and off again at the next crossing of the region boundary.
Eine Weiterbildung berücksichtigt hierbei allerdings, dass zum Bereitstellen der Fahrzeugfunktion eventuell ein Vorlauf oder eine Rüstzeit nötig ist. Diese Weiterbildung sieht vor, dass das Steuern der Fahrzeugfunktion eine Vorausschau umfasst, bei welcher ausgehend von dem Zielfahrzeug in einem vorbestimmten Kreissektor oder Kegelbereich vor dem Zielfahrzeug, also in Fahrtrichtung, ein Abstand zu der Regionsgrenze ermittelt wird und eine vorbestimmte Vorbereitungsmaßnahme zum Steuern der Fahrzeugfunktion eingeleitet wird, falls der Abstand kleiner als ein vorbestimmter Abstandswert ist. Beispielsweise kann im Zusammenhang mit dem Empfang eines Radiosenders eine Pufferung des Sendersignals erfolgen. Durch Begrenzen der Abstandsermittlung auf den Kegelbereich vor dem Zielfahrzeug ist vermieden, dass die Fahrzeugfunktion aktiviert wird, wenn das Zielfahrzeug lediglich parallel zur Regionsgrenze fährt. Es wird also ein Fehlalarm oder eine Fehlauslösung vermieden. Ein Öffnungswinkel des Kegelbereichs kann in einem Bereich von 30 Grad bis 100 Grad liegen.A further development, however, takes into account that in order to provide the vehicle function, a lead time or a set-up time may be necessary. This development provides that the control of the vehicle function includes a foresight, in which, starting from the target vehicle in a predetermined circular sector or cone area in front of the target vehicle, ie in the direction of travel, a Distance to the region boundary is determined and a predetermined preparation measure for controlling the vehicle function is initiated, if the distance is smaller than a predetermined distance value. For example, in connection with the reception of a radio station, a buffering of the transmitter signal can take place. By limiting the determination of the distance to the cone area in front of the target vehicle, it is avoided that the vehicle function is activated when the target vehicle only travels parallel to the region boundary. So a false alarm or a false trip is avoided. An opening angle of the cone portion may be in a range of 30 degrees to 100 degrees.
Wie bereits ausgeführt, gehört zu der Erfindung auch eine stationäre Servervorrichtung zum Betreiben im Internet. Die Servervorrichtung kann beispielsweise auf der Grundlage einer Prozessoreinrichtung oder mehrerer Prozessoreinrichtungen realisiert sein. Die Servervorrichtung ist dazu eingerichtet, über das Internet mit Quellfahrzeugen und Zielfahrzeugen zu kommunizieren und hierbei eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.As already stated, the invention also includes a stationary server device for operating on the Internet. The server device may, for example, be realized on the basis of one or more processor devices. The server device is adapted to communicate via the Internet with source vehicles and target vehicles and in this case to carry out an embodiment of the method according to the invention.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.In the following an embodiment of the invention is described.
Hierzu zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Servervorrichtung und Quellfahrzeugen, -
2 eine Skizze zur Veranschaulichung einer Einteilung eines Gebiets in Zellen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; -
3 eine Skizze zur Veranschaulichung der Einteilung des Gebiets in Zellen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; -
4 eine schematische Darstellung einer Gebietsbeschreibung, die durch die Servervorrichtung erzeugt werden kann; -
5 eine Skizze zur Veranschaulichung des beschriebenen Flackerproblems; -
6 eine schematische Darstellung einer Gebietsbeschreibung, die sich gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Lösung desFlackerproblems von 5 ergibt.
-
1 a schematic representation of a system with an embodiment of the server device according to the invention and source vehicles, -
2 a sketch to illustrate a division of a region into cells according to a first embodiment of the invention; -
3 a sketch to illustrate the division of the area into cells according to a second embodiment of the invention; -
4 a schematic representation of a region description that can be generated by the server device; -
5 a sketch to illustrate the Flackerproblem described; -
6 a schematic representation of a region description, according to an embodiment of the invention for solving the Flackerproblems of5 results.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.
Die Quellfahrzeuge
Im Folgenden wird auf die Einteilung gemäß
Alle Zellen
Nach diesem Überblick werden im Folgenden die durch die Servervorrichtung
Durch Anwendung des Verfahrens wird zentral ein Bewertungskriterium oder kurz Kriterium überprüft, was dann durch eine Entscheidungslogik eines Zielfahrzeugs genutzt werden kann, um Fahrzeugfunktionen lokal steuern zu können, um beispielsweise Änderungen von Einstellungen durchzuführen oder steuernd oder regelnd einzugreifen. Beispielsweise kann innerhalb einer Region
Die Servervorrichtung
- - Empfang und Aggregation
von verteilten Sensorwerten 5 , - - Festlegen der Parameter für die
Bestimmung der Grenzbeschreibung 20 , wobei hier die Servervorrichtung2 entscheiden kann, ob ein Flächenkriterium (2 ) oder ein Segmentkriterium (3 ) vorgesehen ist, - - Bestimmung von Polygonen für die Flächenbeschreibung oder von Straßensegmenten für das Segmentkriterium, um hierdurch die jeweilige
Regionsgrenze 19 , das heißt eine Flächengrenze oder Segmentgrenzen, zu beschreiben, - - Persistieren oder Bereitstellen der Ergebnisse bezüglich der Grenzbeschreibung
20 in einer Datenbank in der Servervorrichtung2 für eine darauffolgende Kommunikation mit Zielfahrzeugen.
- - Receipt and aggregation of distributed sensor values
5 . - - Defining the parameters for the determination of the
limit description 20 , here the server device2 decide whether a surface criterion (2 ) or a segment criterion (3 ) is provided, - - Determination of polygons for the area description or of road segments for the segment criterion, thereby determining the
respective region boundary 19 that is, a surface boundary or segment boundaries, to describe - - Persist or provide the results regarding the
borderline description 20 in a database in the server device2 for subsequent communication with target vehicles.
Genutzt wird eine Mehrzahl von sich bewegenden Quellfahrzeugen
Wichtig ist, dass das beschriebene Verfahren für verschiedenste Anwendungsfälle eingesetzt werden kann. Im Folgenden wird zur weiteren Beschreibung des Verfahrens auf die Fahrzeugfunktion oder den Anwendungsfall „Radio“ in den Infotainmentsystemen der Zielfahrzeuge eingegangen.It is important that the method described can be used for a wide variety of applications. In the following, the vehicle function or the application "radio" in the infotainment systems of the target vehicles will be discussed for a further description of the method.
Aggregation der verteilten Daten im Backend-SystemAggregation of distributed data in the backend system
Abhängig davon, ob ein Flächenkriterium oder ein Segmentkriterium verwendet werden soll, werden die Sensorwerte aus den Quellfahrzeugen
Grundsätzlich wird in dem beschriebenen Fall bei der Aggregation ein Karten bzw. Straßennetzbezug hergestellt. Wichtig ist aber, dass das zu bestimmende Kriterium und die Gebietsbeschreibung
Parameter für die Bestimmung des KriteriumsParameter for the determination of the criterion
Für jede Zelle
Folgende Parameter haben hier direkten Einfluss auf das Ergebnis:
- - Ortskoordinaten der betrachteten Kachel (über einen Eckpunkt der Kachel identifizierbar)
- - Anzahl der Grid-
Zellen 13 pro Kachel (Gridgröße) - - Minimale Anzahl an
Sensorwerten 5 pro Zelle13 (Minimale Selektivität) - - Minimaler/maximaler Wert des Sensorattributs (Schwellwerte für z.B, Empfangsfeldstärke)
- - Minimale Zuverlässigkeit (Minimale Konfidenz)
- - Allgemein Attribute zur Identifizierung und Charakterisierung der Fahrzeugfunktion. Hier im Beispiel: verschiedene Sendern (z.B. bzgl. der Empfangswege DAB, FM und Onlineraclio)
- - Qualitätstyp des Kriteriums (z.B. gut, schlecht)
- - location coordinates of the considered tile (identifiable via a corner point of the tile)
- - Number of
grid cells 13 per tile (grid size) - - Minimum number of
sensor values 5 per cell13 (Minimal selectivity) - - Minimum / maximum value of the sensor attribute (threshold values for eg, reception field strength)
- - Minimal reliability (minimum confidence)
- - General Attributes for the identification and characterization of the vehicle function. Here in the example: different transmitters (eg regarding the reception paths DAB, FM and Onlineraclio)
- - Quality type of the criterion (eg good, bad)
Bestimmung von Polygonen für ein Flächenkriterium oder von Straßensegmenten für ein SegmentkriteriumDetermination of polygons for a surface criterion or of road segments for a segment criterion
Folgendes Vorgehen wird senderspezifisch durchgeführt. D,h. es wird für jeden DAB-Sender (bzw. sein Ensemble), jeden FM-Sender und im Fall von Onlineradio für jeden Telefonserviceanbieter separat durchgeführt. Grundsätzlich ist im letzte Fall auch die Unterscheidung von Netztypen eines jeden Telefonserviceanbieters denkbar, d.h. die separate Betrachtung von z.B. GSM, UMTS, LTE oder andere Netze. Hier betrachten werden im Folgenden aber alle Netze eines Telefonserviceanbieters gemeinsam und es wird nur eine minimale Empfangsqualität für jeden Netztyp betrachtet, die zur Erbringung von Streaming-Diensten für z.B. Onlineradio erforderlich ist. Damit ist der aktuell benutzte Netztyp für die Zielfahrzeuge transparent, da sie nur an einem Dienst guter Qualität interessiert sind.The following procedure is carried out on a per-transmitter basis. D, h. it is performed separately for each DAB station (or ensemble), each FM station, and in the case of on-line radio for each telephone service provider. Basically, in the latter case, the differentiation of network types of each telephone service provider is conceivable, i. the separate consideration of e.g. GSM, UMTS, LTE or other networks. In the following, however, all the networks of a telephone service provider will be considered together, and only a minimal reception quality is considered for each type of network used to provide streaming services for e.g. Online radio is required. Thus, the currently used network type is transparent to the target vehicles because they are only interested in a good quality service.
Für jede Zelle
Der erste Schwellwert kann gleich dem zweiten Schwellwert gewählt werden. Es kann aber Vorteile bieten, wenn die Schwellwerte unterschiedlich sind, da ein „Abstand“ (z.B. Abstand = 4 bei Schwellwerten
Diejenigen Zellen, die die zuvor genannten Parameter erfüllen, werden als z.B. gut oder schlecht markiert, je nach Definition des Bewertungskriteriums
Eine Kachel kann pro Sender und Qualitätstyps mehrere Grid-Strukturen oder Raster für eine Auswertung aufweisen. Jedes Raster kann mehrere Zellen
Es besteht die Möglichkeit, dass Polygone eines Qualitätstyps sogenannte „Löcher“ 21 aufweisen (
Es kann zu geografisch sehr nah benachbarten „guten“ Polygonen in einer Kachel kommen (
Um diesem Effekt entgegenzuwirken wird der „Verschiebeansatz“ genutzt. Dabei werden die Sensorwerte
Erkennbar ist, dass die Polygone zur Veranschaulichung auf eine Karte abgebildet werden können. Wichtig ist aber, dass diese aus Punkten mit Ortskoordinaten beschrieben werden und explizit keinen Bezug zur Karte aufweisen.It can be seen that the polygons can be displayed on a map for illustration purposes. However, it is important that these are described from points with location coordinates and explicitly have no relation to the map.
Berechnung von Straßensegmenten für ein Segmentkriterium (Fig. 3)Calculation of road segments for a segment criterion (FIG. 3)
Der Fall für die Berechnung von Straßensegmenten für ein Segmentkriterium ist entsprechend zu dem zuvor beschriebenem Verfahren bzgl. des Flächenkriteriums. In diesem Fall folgt man den Intervallen auf der Straße und kombinieren diese zu einem Straßensegment.The case for the calculation of road segments for a segment criterion is corresponding to the previously described method with respect to the area criterion. In this case, you follow the intervals on the road and combine them into a road segment.
Persistieren der Ergebnisse in der DatenbankPersistence of the results in the database
Auf der Datenbankebene werden die bestimmten Polygone, welche über Ortspunkte definiert sind, in einer Tabelle gespeichert. Jede Zeile in der Tabelle besitzt Attribute entsprechend der Parameter die zuvor beschrieben wurden. Beispielsweise die Kacheln (Breite und Länge von einem Eckpunkt der Kachel), senderspezifische Attribute, Referenzwerte, wie z.B. zuvor gewählte Schwellwerte für z.B. Empfangsqualitäten. Hierbei sind nicht alle möglichen Attribute bzw. Parameter aufgeführt. Ein Beispiel für das Persistieren von Polygonen in einer Datenbank ist das folgende:
POLYGON((11.633328, 48.29166,1 1.633328, 48.295826,11.635411, 48.295826, 11.635411, 48.29166, 11.633328, 48,29166))At the database level, the specific polygons defined by location points are stored in a table. Each row in the table has attributes corresponding to the parameters previously described. For example, the tiles (width and length of a corner point of the tile), station-specific attributes, reference values, such as previously selected thresholds for eg reception qualities. Not all possible attributes or parameters are listed here. An example of persisting polygons in a database is the following:
POLYGON ((11.633328, 48.29166.1 1.633328, 48.295826, 11.535411, 48.295826, 11.635411, 48.29166, 11.633328, 48.29166))
Weiterhin können Beispiele für andere Fahrzeugfunktionen von diesem Radio-zentrierten Beispiel abweichen.Furthermore, examples of other vehicle functions may differ from this radio-centered example.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht dem Zielfahrzeug den bestmöglichen Radioempfang am aktuellen Ort zur aktuellen Zeit mit höchstem Komfort sowie ohne Fahrerablenkung. Ist der gewünschte Radiosender nicht über den präferierten Rundfunkweg konsumierbar, wird z.B. automatisch auf das Onlineradio zurückgegriffen. Damit kann ein gewünschter Radiosender auch außerhalb seines regulären Rundfunk-Empfangsgebietes genutzt werden. Die Empfangsreichweite wird entsprechend erweitert.The described method allows the target vehicle the best possible radio reception at the current location at the current time with the highest comfort and without driver distraction. If the desired radio station is not consumable via the preferred broadcasting path, e.g. automatically resorted to the online radio. Thus, a desired radio station can also be used outside its regular radio reception area. The reception range is extended accordingly.
Im Gegensatz zur lokalen Lösung wird durch die „Vorausschau“, welches das hier bestimmte Kriterium liefert, der Komfort und die Effizienz erheblich gesteigert. Insbesondere kann hiermit schon bevor ein schlechtes Gebiet erreicht wird mit dem Vorpuffern der Onlineradio-Daten vorzeitig begonnen werden, um beim Wechselzeitpunkt einen bereits befüllten Puffer zu erzeugen und damit eine nahtlose Audiowiedergabe zu erreichen, wobei keine Audioaussetzer mehr auftreten. Weiterhin kann zielgerichtet und bedarfsgerecht vorgepuffert werden, wodurch die Mobilfunkkosten gering gehalten werden können. Insgesamt wird die Qualität der Fahrzeugfunktionen verbessert und folglich die Nutzerzufriedenheit erhöht.In contrast to the local solution, the "foresight" provided by this criterion significantly increases comfort and efficiency. In particular, even before a bad area is reached, the pre-buffering of the on-line radio data can be prematurely started in order to generate an already filled buffer at the time of change and thus achieve a seamless audio reproduction, with no audio dropouts occurring any more. Furthermore, it is possible to purposively pre-buffer the system in a targeted manner so that the costs of mobile telephony can be kept low. Overall, the quality of the vehicle functions is improved and thus user satisfaction is increased.
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung eines Kriteriums auf Basis von Sensorinformationen bereitgestellt werden kann.Overall, the example shows how a method for determining a criterion based on sensor information can be provided by the invention.
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