-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Telematikeinkeit zur Bewertung von Konnektivitätsqualität, ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug mit einer solchen Telematikeinkeit, ein Sicherheitssystem für ein Fahrzeug mit einer solchen Telematikeinkeit, ein Verfahren zur Prädiktion von Konnektivitätsqualität, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium.
-
Stand der Technik
-
Für die heutigen und vor allem zukünftigen Fahrzeuge ist die Verbindung zum Internet nicht mehr wegzudenken. Dies wird mit dem Schlagwort Always On beschreiben und bedeutet es besteht die ständige Verbindung mit dem Internet. Über Mobilfunk Kommunikationswege und andere drahtlose Kommunikationen wie Wi-Fi, Satelliten, digitalen Rundfunk werden Informationen aus dem Internet ins Fahrzeug übermittelt.
-
Die Qualität der Konnektivität des Fahrzeugs zur Außenwelt ist nicht immer gleich und hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. So gibt es gebietsweise mal guten und mal weniger guten Informations-/Konnektivitätsempfang bis hin zu noch vorhandenen Funklöchern, wo keine Informations-/Konnektivitäts- und/oder Voice-Verbindung möglich ist. Dies hängt zum einen von der Infrastruktur des jeweiligen Mobilnetzes ab, und zum anderen beeinflussen Faktoren wie z.B. Abschattung und der Anzahl der Mobilfunknutzer pro Zelle die verfügbare Bandbreite.
-
Für eine Kommunikationszelle steht i.d.R. eine voreingestellte Bandbreite zur Verfügung, die aber bei Bedarf erhöht werden kann. Bei normaler Verkehrsdichte auf Autobahnen befinden sich relativ wenige Fahrzeuge in einer Kommunikationszelle - zudem benötigt ein Fahrzeug während der Fahrt i.d.R. nur eine geringe Kommunikationsbandbreite. Bei dichter werdendem Verkehr erhöht sich die Anzahl der Fahrzeuge pro Zelle, die Kommunikation pro Fahrzeug bleibt aber in etwa gleich. Kommt der Verkehr ins Stocken oder gar zum Stehen, dann kann sich das Kommunikationsaufkommen pro Fahrzeug deutlich erhöhen, da ggf. Anrufe getätigt werden, um eine Verspätung mitzuteilen, Verkehrsinformationen aus dem Internet abgerufen werden o.a. Es tritt nun das Problem auf, dass die Bandbreite der Kommunikationszelle nicht rechtzeitig auf den erhöhten Kommunikationsbedarf angepasst wird und es zu Kommunikationsengpässen kommt.
-
In einem Fahrzeug können viele unterschiedliche Kommunikationsstandards nebeneinander existieren. Telematikeinheiten können mehrere unterschiedliche HF-Systeme enthalten, z.B. LTE-A, 3G, 4G, 5G, WLAN und Bluetooth. Die Verwendung mehrerer Funkkommunikationsstandards gleichzeitig in einem begrenzten Raum kann Qualitätsprobleme, geringere Datenübertragungsgeschwindigkeiten oder sogar einen Komplettausfall verursachen. Um eine stabile Performance sicherzustellen, sind reproduzierbare, realitätsnahe Messungen erforderlich.
-
Ansätze und Lösungen zu der Prädiktion der verfügbaren Bandbreite an einem Ort gehen häufig von punktuellen Messungen der Konnektivitätsqualität und deren Auswertung in einem Backend aus. Dies erfordert immer wieder viele Messungen der Konnektivitätsqualität, die wiederum das Mobilfunknetz belasten und die verfügbare Konnektivitätsqualität und das Datenvolumen des Nutzers reduzieren.
-
US 2002 082 767 A1 beschreibt stellt ein System und Verfahren zum Abbilden von Parametern einer Warteschlange einer Verkehrsstörung, beispielsweise einer Straßenstaus, zur Verfügung. Die Kartierung des Straßenstaus kann das Bestimmen einer durchschnittlichen Länge der Straßenstaus über ein Zeitintervall, der Bewegungsrate in der Straßenstauung und der durchschnittlichen Ankunftsrate der Straßenstaus beinhalten. Diese Parameter wiederum können verwendet werden, um eine erwartete Verspätung der Fahrt durch die Straßenüberlastung sowie Trends, d.h. Veränderungen mit der Zeit, in der Straßenüberlastung, unter Verwendung spezieller Funksysteme und auch bestehender Funknetze wie Public Land Mobile Networks (PLMN) und Private / Public Data Networks (PDN) zu bestimmen. Beispiele für PLMN sind GSM, IS-54, IS-136, PCS-1900, IS-95, GPRS und EDGE für GSM, WCDMA, cdma 2000 und andere. Beispiele für PDN sind Mobitex, CDPD und andere. Andere Netze werden in diese Kategorien einbezogen, da bei der Kartierung von Verkehrsstaus in der Regel nur sehr niedrige Geschwindigkeiten berücksichtigt werden, so dass auch PHS, DECT und andere ähnliche Netze verwendet werden. Das Mapping wird in Bezug auf ein identifiziertes oder geschätztes Frontend einer Warteschlange einer Straßenüberlastung durchgeführt. Das Kartierungssystem kann Momentaufnahmen von Kartierungsproben erstellen, die von einem kleinen Prozentsatz vordefinierter Sonden empfangen wurden, z.B. einem kleinen Prozentsatz von Fahrzeugen, die mit einem geeigneten Empfänger und Sender ausgestattet sind. Die Abbildungsproben werden vorzugsweise als Reaktion auf vordefinierte Broadcast-Kontrollnachrichten empfangen, die vom Abbildungssystem gesendet werden. Die Bestimmung der durchschnittlichen Länge einer Straßenstauung kann auf einem direkten Ansatz beruhen, der es überflüssig macht, die diskreten Längen der Straßenstauung unter dynamischen Bedingungen zu schätzen, die Schwankungen der Ankunftsrate von Fahrzeugen im Straßenstaus und der Abfahrtsrate von Fahrzeugen aus dem Stau im Laufe der Zeit beinhalten.
-
US 2005 074 019 A1 offenbart einen mobilen Backhaul-Inter-Mesh-Kommunikationspunkt, der eine Schnittstelle zwischen einem drahtlosen Mesh-Netzwerk auf einer ersten Ebene und einem drahtlosen Mesh-Netzwerk auf einer zweiten, höheren Bandbreite bildet. Die beiden drahtlosen Netzwerke werden unterschieden, indem z.B. die Mesh-Netzwerke mit unterschiedlichen Spektren, Protokollen oder Codierungen oder Antennen gebildet werden. Der mobile Intramesh-Kommunikationspunkt fungiert als Zugangspunkt im unteren Netz und als Relaispunkt im oberen Netz. Die Verwendung mobiler inter-maschiger Kommunikationspunkte erleichtert die Bereitstellung drahtloser Netzwerkzugangspunkte und ermöglicht, dass die Position der Zugangspunkte der Konzentration der Netznutzer folgt. Mobile Intramesh-Kommunikationspunkte werden in Fahrzeugen wie Pkw, Lkw und Motorrädern, öffentlichen Verkehrsmitteln wie Bussen, Zügen und Flugzeugen, Einsatzfahrzeugen wie Feuerwehr und Krankenwagen und vielen anderen Fahrzeugtypen eingesetzt.
-
US 2018 211 534 A1 beschreibt ein mobiles Zugangspunkt-(MAP)-Positionierungssystem eines Fahrzeugkommunikationsnetzes, wobei das Fahrzeugkommunikationsnetz eine Vielzahl von festen Zugangspunkten (FAPs) und eine Vielzahl von mobilen Zugangspunkten (MAPs) umfasst, wobei das MAP-Positionierungssystem, mit mindestens einem Modul, das einen Prozessor und einen Speicher umfasst. Dieser ist ausgeprägt für das Überwachen der Betriebsbedingungen des Fahrzeugkommunikationsnetzes; Überwachen einer Position von jedem der Vielzahl von MAPs; Bestimmen, basierend auf den überwachten Betriebsbedingungen und den überwachten Standorten, um eine erste MAP der Vielzahl von MAPs als FAP an einem festen Ort einzusetzen; und Bereitstellen des ersten MAP am festen Standort, um FAP-Dienste bereitzustellen.
-
Ein wesentliches Merkmal des vernetzten Fahrzeugs ist seine Fähigkeit, Folgendes zu erreichen: Verbindung zur Außenwelt, um den Fahrgästen Folgendes zu bieten Information und Unterhaltung. Die Telematikeinheit des Fahrzeugs verwendet folgende Funktionen von zelluläre und nicht-zelluläre Technologien wie Funk-, Satelliten- und Rundfunk-HF-Verbindungen. Einige der RF-Standards werden in modernen Infotainment-Geräten im Automobil unterstützt. Diese sind 3G, 4G, 5G, Bluetooth®, WLAN, DVB-T/DVB-T2, ATSC3.0, DAB, DRM, SiriusXM Radio, AM/FM, GPS und GLONASS. Hardware mit völlig unterschiedlichen Standards kann auf dem gleichen Chip oder auf mehreren Chips entwickelt nebeneinander montiert werden, um in das Armaturenbrett des Autos zu passen. Aus RF-Sicht sind die Funktionalitäten der Funkgeräte, wie z.B. die Normen in sehr nahen Frequenzbändern allokiert und müssen auf Koexistenzfragen getestet werden. Und die Geräte, die der Fahrgast in das Fahrzeug bringt, kann zu komplexen Situationen führen.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reduzierung des Messaufwands bei der Ermittlung der verfügbaren Konnektivitätsqualität und somit der verfügbaren Bandbreite mit einer Telematikeinheit zu ermitteln und die Prognostizierung der Änderung der Bandbreite für Routenstrecken, die mit Stau und zähfließenden Verkehr behaftet, sind abzugeben.
-
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Telematikeinheit zur Prädiktion von Konnektivitätsqualität für ein Fahrzeug ausgeführt mit einem Bewertungsmodul. Dieses Bewertungsmodul weißt auf, eine Recheneinheit zur Entgegennahme von Messungen zur Konnektivitätsqualität einer geographischen Region und zur Durchführung der Bewertung der Konnektivitätsqualität auf Basis einer empfangenen Qualitätsinformation von einem Konnektivitätsqualitätsserver und/oder auf Basis von gemessener Konnektivitätsqualität mittels einer Umfeldsensorik des Fahrzeugs. Ferner weist das Bewertungsmodul eine Schnittstelle zur Übergabe der Bewertung an ein Fahrerassistenzsystem und/oder ein Sicherheitssystem des Fahrzeugs auf, welches die Konnektivitätsqualität für die laufenden Anwendungen auf ein Fahrerassistenzsystem und/oder ein Sicherheitssystem des Fahrzeugs auf Basis der Bewertung verwendet.
-
In anderen Worten kann die Recheneinheit eine Verifikation oder Validierung der Konnektivitätsqualität in der geographischen Region um das Fahrzeug herum durchführen. Diese Bewertung erfolgt entweder auf Basis von empfangenen Konnektivitätsqualitätsmerkmalen oder auf Basis von Sensordaten oder auf Basis einer Kombination von Konnektivitätsqualitätsmerkmalen und Sensordaten.
-
Das Ergebnis der Bewertung wird dann über die Schnittstelle an das Fahrerassistenzsystem und/oder ein Sicherheitssystem des Fahrzeugs übergeben. Das System kann dann anhand der Bewertung entscheiden, in welchem Umfang es die Konnektivitätsqualität nutzen möchte. Ist das Bewertungsergebnis beispielsweise sehr positiv ausgefallen, kann sich das Fahrerassistenzsystem und/oder das Sicherheitssystem verhältnismäßig stark auf die entsprechenden Daten der Konnektivitätsqualität anlehnen. Ist das Bewertungsergebnis hingegen verhältnismäßig schlecht ausgefallen, weil die Konnektivitätsqualität unsicher oder an dieser speziellen geographischen Region ungenau ist, fließen die Informationen nur in geringem Umfang in die Fahrerassistenz oder die Sicherheitssteuerung ein.
-
Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, ein Luftfahrzeug, wie Helikopter oder Flugzeug, oder beispielsweise um ein Fahrrad.
-
An dieser Stelle sei weiterhin darauf hingewiesen, dass die Positionsbestimmung des Fahrzeugs auch über eine Zellpositionierung erfolgen kann. Dies bietet sich insbesondere bei der Verwendung von GSM- oder UMTS-Netzen an. Die kritischsten Frequenzüberlappungen gibt es zwischen Bluetooth und WLAN, LTE oder 3G mit Bluetooth oder WLAN und LTE oder 3G mit Bluetooth oder WLAN. Für LTE und 3G-WCDMA gibt es nur wenige ausgewählte Bänder und diese werden gleichzeitig in einem bestimmten Bereich verwendet. Die implementierten Bänder sind abhängig von Region, Land und gesetzlichen Vorschriften. Steuergeräte in Fahrzeugen unterstützen eine zunehmende Anzahl von Bändern. Nachbarkanalstörungen sind ein weiterer Aspekt, der durch diese Überlegung gelöst wird. Für Bänder, die sich Frequenzspektrum nahe zusammenliegen beeinflussen sich gegenseitig.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Telematikeinheit in der Form ausgeführt, dass die Bewertung der Konnektivitätsqualität, eine Bestimmung und eine Gültigkeit der Konnektivitätsqualität umfasst
-
Die Konnektivitätsqualität, die von den Umfeldsensoren der Umfeldsensorik gemessen wird, wird zur Validierung der Konnektivitätsqualität verwendet. Diese Validierung kann weiteren Bewertungsschritten vor oder nachgeschaltet sein. Die Validierung kann beispielsweise in einem Fusionsmodul erfolgen, welches der Recheneinheit der Telematikeinheit zur Bewertung der Prädiktion der Konnektiviätsqualität nachgeschaltet ist. Auch kann dieses Fusionsmodul in derselben Recheneinheit (Prozessor) untergebracht sein. Auch ist es möglich, dass zuerst eine Validierung stattfindet, der dann eine Bewertung der Konnektivitätsqualität folgt.
-
Unter Validierung ist hierbei zu verstehen, dass festgestellt wird, ob die Konnektivitätsqualität mit der bekannten Konnektivitätsqualität der aktuellen Position und Umgebung des Fahrzeugs übereinstimmen. In anderen Worten bedeutet dies, dass festgestellt wird, ob sich das Fahrzeug tatsächlich auf der Straße befindet, die durch die Konnektivitätsqualität angegeben wird. Bei der Bewertung hingegen wird festgestellt, wie genau die Konnektivitätsqualität tatsächlich ist.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Telematikeinheit in der Art ausgeführt, dass diese zur Bestimmung der Gültigkeit der Konnektivitätsqualität auf Basis der gemessenen Konnektivitätsqualität der Umfeldsensorik ausgeführt ist.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Telematikeinheit in der Art ausgeführt, dass, die Konnektivitätsqualität zumindest eine Information ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Zeitstempelinformation, einer Information hinsichtlich einer Messgenauigkeit, mit der die entsprechenden Konnektivitätsqualität aufgenommen wurden, einer Information hinsichtlich einer Abweichung zwischen einer gemessenen und empfangenen Konnektivitätsqualität im Fahrzeugs und einer weiteren Konnektivitätsqualität, die der geographischen Region zugeordnet ist, und einer Information hinsichtlich der Art der Konnektivitätsqualität, die auf den möglichen nutzbaren Mobilfunkdienst indiziert, aufweist.
-
Der Umfeldsensor bzw. die Umfeldsensoren beobachten also die Umgebung des Fahrzeugs. Mit den erfassten Messdaten kann dann festgestellt werden, ob die gemessene Konnektivität mit der auf dem Server hinterlegten Konnektivität der georaphischen Umgebung übereinstimmt, also Gültigkeit besitzt.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Telematikeinheit in der Art ausgeführt, dass die Bewertung eine Authentifizierung der Konnektivitätsqualität umfasst.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Telematikeinheit in der Art ausgeführt, dass die Bewertung der Konnektivitätsqualität, eine Bestimmung einer Aktualität der Konnektivitätsqualität umfasst; wobei die Telematikeinheit zur Bestimmung der Aktualität der Konnektivitätsqualität über einen Rückkanal zu einer Zentrale ausgeführt ist.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Telematikeinheit in der Art ausgeführt, dass die gemessene Konnektivitätsqualität der Umfeldsensorik, die zur Bewertung der Konnektivitätsqualität herangezogen werden, ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Informationen hinsichtlich einer Fahrspur, eines Verkehrszeichens, eines Bauwerks und einer Vegetation.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Telematikeinheit in der Art ausgeführt, dass zur Bewertung von Konnektivitätsqualität einer geographischen Region mittels eines mobilen Geräts, die dann an das Fahrerassistenzsystem und/oder das Sicherheitssystem des Fahrzeugs übergeben wird, welches dann die Konnektivitätsqualität des mobilen Geräts auf Basis der Bewertung verwendet.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Telematikeinheit in der Art ausgeführt, dass die über die Schnittstelle an das Fahrerassistenzsystem und/oder das Sicherheitssystem übergebene Konnektivitätsqualität neben der Bewertung auch die entsprechenden gemessenen Konnektivitätsqualität des Fahrzeugs inklusive entsprechender Attribute aufweist.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Telematikeinheit in der Art ausgeführt, dass Telematikeinheit aufweist: einen ersten Speicherbereich zum Speichern von einer ersten Konnektivitätsqualität einer geographischen Region, wobei der erste Speicherbereich ersten Sicherheitsanforderungen genügt; einen zweiten Speicherbereich zum Speichern von zweiten Konnektivitätsqualität einer geographischen Region, wobei der zweite Speicherbereich zweiten Sicherheitsanforderungen genügt, die sich von den ersten Sicherheitsanforderungen unterscheiden.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zur Bewertung von Konnektivitätsqualität einer geographischen Region für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren die Schritte aufweisend:
- - Entgegennahme von Konnektivitätsqualität einer geographischen Region durch eine Recheneinheit;
- - Durchführung der Bewertung der Konnektivitätsqualität auf Basis einer Qualitätsinformation und/oder auf Basis von einer gemessenen Konnektivitätsqualität einer Umfeldsensorik (103) des Fahrzeugs (200);
- - Übergabe der Bewertung an ein Fahrerassistenzsystem und/oder ein Sicherheitssystem des Fahrzeugs, welches die Konnektivitätsqualität einer geographischen Region auf Basis der Bewertung verwendet.
-
An dieser Stelle sei angemerkt, dass also das Fahrerassistenzsystem bzw. das Sicherheitssystem derart ausgeführt ist, dass es auf Basis der Bewertung bestimmen kann, in welchem Umfang die Konnektivitätsqualität für die Ausführung der entsprechenden Assistenzfunktionen bzw. Sicherheitsfunktionen des Fahrzeugs verwendet werden sollen.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Programmelement angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben beschriebenen Schritte durchzuführen.
-
Dabei kann das Programmelement z. B. Teil einer Software sein, die auf einem Prozessor des Fahrzeugmanagements gespeichert ist. Der Prozessor kann dabei ebenso Gegenstand der Erfindung sein. Weiterhin umfasst dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Computerprogrammelement, welches schon von Anfang an die Erfindung verwendet, sowie auch ein Computerprogrammelement, welches durch eine Aktualisierung (Update) ein bestehendes Programm zur Verwendung der Erfindung veranlasst.
-
Beschreibung und Vorteile der Erfindung
-
Die Erfindung basiert auf das Heranziehen von Konnektivitätsqualität und die Berechnung eines Zusammenhangs (Korrelation) zwischen der verfügbaren Bandbreite und der Dichte des Verkehrs. Somit kann man vorrausschauend Fahrzeuge informieren, welche Konnektivitätsbandbreite sie entlang der Route erwartet.
-
Durch Auswertung der Verkehrsdichte und Geschwindigkeit erfolgt eine Konnektivitätsprädiktion, wie sich der Verkehrsfluss entwickeln wird und wann/wo es zu einem Stau kommet.
-
Durch detaillierte Auswertung des Kommunikationsverhaltens der Fahrzeuge in Situationen mit stockendem Verkehr / Stau kann der Bandbreitenbedarf sehr genau ermittelt werden. Für die Ermittlung dieses Zusammengangs können am Anfang viele Konnektivitätsqualitätsarten, wie z. B. Verkehrs-Konnektivitätsqualität, die als Trainingsmaterial für ein künstliches Intelligenzsystem (KI-System) herangezogen werden, genutzt werden.
-
Technische Vorteile der Erfindung
-
Durch die Reduzierung der Erhebung und Messungen von Konnektivitätsstichproben durch die Fahrzeuge wird das Konnektivitätsvolumen des einzelnen Nutzers nicht tangiert und entlastet durch die Reduzierung des Konnektivitätsverkehrs die Auslastung des Mobilfunknetzes. Desweitern ermöglicht die Nutzung von existierenden Verkehrsdiensten, die Korrelationen zwischen Verkehrsdichte und Kommunikationsbandbreite zu ermitteln und hieraus weitere Schlüsse abzuleiten. Durch die frühzeitige Bereitstellung von Prädiktionen und Prognosen erfolgt eine Kommunikation- und Konnektivität-Qualität-Degradierung bei einer geringen Netzabdeckung und eine Regelung, welche Dienste noch nutzbar sind. Diese genannte Information ist wichtig für Kommunikationsprovider zur dynamischen Anpassung der Zellen und ausbalancieren des Netzes, welches ein wichtiger Aspekt bei der Auslegung der Netze durch 5G Technologie darstellt.
-
Durch die vorrausschauende Bereitstellung der Information über die Konnektivitätsqualität für die Fahrzeuge werden wichtige Vorgänge, wie z.B. das Herunterladen (Downloaden) dynamischer Karten für das automatisierte Fahren vorher durchgeführt. Ebenso wichtig ist dieser Ansatz für Infotainmentdienste, welche Konnektivitätsqualität vorab runtergeladen oder im Cache abgelegt werden können.
-
Durch das offenbarte Verfahren der Prädiktion von Konnektivitätsqualität werden die Ansätze des 5G Network Slicing und des Beam-Forming verbessert und indirekt eine Effizienzsteigerung für das Automatisierte Fahren erzielt.
-
5G Network Slicing ist eine Netzwerkarchitektur, die das Multiplexen von virtualisierten und unabhängigen logischen Netzwerken auf derselben physikalischen Netzwerkinfrastruktur ermöglicht. Jeder Netzwerk-Slice ist ein isoliertes End-to-End-Netzwerk, das auf die Erfüllung verschiedener Anforderungen einer bestimmten Anwendung zugeschnitten ist. Aus diesem Grund übernimmt diese Technologie eine zentrale Rolle bei der Unterstützung von 5G-Mobilfunknetzen, die darauf ausgelegt sind, eine Vielzahl von Diensten mit sehr unterschiedlichen Service Level Anforderungen (SLA) effizient abzudecken. Die Realisierung dieser serviceorientierten Sichtweise des Netzwerks nutzt die Konzepte der softwaredefinierten Vernetzung (SDN) und der Netzwerkfunktionsvirtualisierung (NFV), die die Implementierung von flexiblen und skalierbaren Netzwerkschichten auf einer gemeinsamen Netzwerkinfrastruktur ermöglichen. Aus Sicht eines Übertragungsverfahrens wird jeder Netzwerkabschnitt von einem Mobile Virtual Network Operator (MVNO) verwaltet. Der Infrastrukturanbieter und somit der Eigentümer der Telekommunikationsinfrastruktur vermietet seine physischen Ressourcen an die MVNOs, die sich das zugrunde liegende physische Netzwerk teilen. Je nach Verfügbarkeit der zugewiesenen Ressourcen kann ein MVNO autonom mehrere Netzwerk-Slices bereitstellen, die an die verschiedenen Anwendungen angepasst sind, die seinen eigenen Benutzern zur Verfügung gestellt werden.
-
Beam Forming oder räumliche Filterung ist eine Signalverarbeitungstechnik, die in Sensoranordnungen zur gerichteten Signalübertragung oder -empfang verwendet wird. Dies wird erreicht, indem Elemente in einer Antennenanordnung so kombiniert werden, dass Signale in bestimmten Winkeln konstruktive Störungen erfahren, während andere destruktive Störungen erfahren. Die Strahlformung kann sowohl sende- als auch empfangsseitig eingesetzt werden, um eine räumliche Selektivität zu erreichen. Die Verbesserung gegenüber dem omnidirektionalen Empfang / Senden ist bekannt als die Richtwirkung der Anordnung.
-
Das Beamforming kann für Funk- oder Schallwellen eingesetzt werden. Es hat zahlreiche Anwendungen in den Bereichen Radar, Sonar, Seismik, drahtlose Kommunikation, Radioastronomie, Akustik und Biomedizin gefunden. Adaptive Strahlformung wird verwendet, um das interessierende Signal am Ausgang einer Sensoranordnung mittels optimaler, z.B. kleinster Quadrate, räumlicher Filterung und Interferenzunterdrückung zu erfassen und zu schätzen.
-
Figurenliste
-
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigt:
- 1 eine Telematikeinheit und ein Fahrerassistenzsystem oder Sicherheitssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 2 ein Fahrzeug mit einer Zentrale/Server gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 4 ein Ausführungsbeispiel für verschiedene Informationsebenen der Kon nektivitätsq ualität.
- 5 Systemarchitektur zur Prädiktion der Konnektivitätsqualität.
-
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
-
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.
-
1 zeigt eine Telematikeinheit mit einem Bewertungsmodul zur Bewertung von Konnektivitätsqualität für ein Fahrzeug sowie ein daran angeschlossenes Fahrerassistenzsystem oder Sicherheitssystem 104, 105 und entsprechende Umfeldsensorik 103.
-
Das Bewertungsmodul der Telematikeinheit weist zwei Teilmodule 100, 101 auf. Das erste Teilmodul 100 wird mit Konnektivitätsdaten aus z. B. einer Head Unit 102 eines sogenannten Infotainmentsystems versorgt. Diese Konnektivitätsdaten gehen dann jeder der Untereinheiten 106 bis 110 zu. Es können auch weitere Untereinheiten vorgesehen sein oder eine oder mehrere der Untereinheiten entfallen.
-
Die erste Untereinheit 106 stellt einen Vergleich von Zeitstempeldaten der Konnektivitätsdaten mit der aktuellen Zeit auf. Die zweite Untereinheit 107 führt eine Bewertung der Messgenauigkeit der Konnektivitätsdaten durch. Die dritte Untereinheit 108 stellt eine Abweichung zwischen gemessenen Konnektivitätsdaten Fahrzeugs zu auf dem Server hinterlegten Konnektivitätsdaten für die aktuelle Position innerhalb der geographischen Region des Fahrzeugs fest. Die vierte Untereinheit 109 misst die Häufigkeit bzw. Dichte der Konnektivitätsdaten und die fünfte Untereinheit 110 stellt die Art der Beschreibung der Daten fest.
-
Die Ergebnisse aus den Berechnungen der Untereinheiten werden einer ersten Recheneinheit 111 zugeführt, die dann aufgrund dieser Daten eine umfassende Bewertung der Konnektivitätsdaten mit der aktuellen Position innerhalb der geographischen des Fahrzeugs korrespondieren, vornimmt.
-
Das entsprechende Bewertungsergebnis wird dann über die Datenleitung 117 dem zweiten Teilmodul 101 übergeben, bei dem es sich beispielsweise um ein Fusionsmodul handelt, welches eine Validierung der Konnektivitätsdaten durch Messdaten der Umfeldsensorik 103 vornimmt. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Datenübertragung zwischen den einzelnen Komponenten sowohl kabelgebunden als auch kabellos erfolgen kann.
-
Die Umfeldsensorik 103 weist beispielsweise eine Kamera 114, einen Radarsensor 115 und/oder einen Lidarsensor 116 auf. Auch können ESP-Sensoren hinzugezogen werden, welche helfen können, die aktuelle Position des Fahrzeugs zu bestimmen (indem beispielsweise Besonderheiten der Fahrbahn detektiert werden, beispielsweise das Überfahren einer Eisenbahnschwelle oder eine scharfe Kurve).
-
Die gemessenen Umfelddaten werden ebenfalls an die Recheneinheit 112 des Fusionsmoduls 101 übergeben. Auch kann die Recheneinheit 112 mit der Recheneinheit 111 zusammengefasst sein, wodurch der Datenaustausch über die Datenleitung 117 vermieden werden kann. Weiterhin ist eine Schnittstelle 113 vorgesehen, über welche die Bewertung in Form eines Endergebnisses ggf. zusammen mit den entsprechenden Konnektivitätsdaten an ein Fahrerassistenzsystem oder ein Sicherheitssystem 104, 105 übergeben werden kann
-
Werden Konnektivitätsdaten für Fahrerassistenzsysteme oder Sicherheitssysteme verwendet, so können diese Systeme bisher keine Aussage über die Qualität (Güte) bzw. die Gültigkeit (Validität) der Karteninformationen treffen. Dies ist jedoch notwendig, um im Sinne der funktionellen Sicherheit (Functional Safety) Entscheidungen bzw. Aktionen der Systeme, wie beispielsweise einen autonomen Brems- oder Lenkeingriff, mit den Karteninformationen zu stützen.
-
Hier setzt die Erfindung an. In dem Bewertungsmodul (das aus zwei Teilmodulen 100, 101 oder auch aus einem zusammengefassten Gesamtmodul aufgebaut sein kann) werden die Konnektivitätsdaten bezüglich ihrer Qualität bewertet, bevor sie an die Fahrerassistenzsysteme oder Sicherheitssysteme weitergereicht werden. Ein solches Bewertungsmodul kann auch als „Safety Connectivitity Modul“ bezeichnet werden.
-
Entsteht ein Stau, dann nehmen die Fahrzeuge an der Stauspitze nur einen kurzen Staubereich wahr, den sie ohne große Verzögerung durchfahren können. Diese haben daher keinen erhöhten Kommunikationsbedarf. Ab einer gewissen Staulange nehmen die auf das Stauende auffahrenden Fahrzeuge einen langen Staubereich wahr, der nur mit Verzögerung durchfahren werden kann. Insbesondere wenn die Stauspitze nicht sichtbar ist, entsteht eine Unsicherheit bezüglich der Länge des Staus und der Bedarf an aktuellen Informationen wächst. Auf kurvigen Streckenabschnitten kann bereits bei kurzen Staus die Stauspitze nicht sichtbar sein, wobei dies durch die Nutzung der Umfeldsensorik 103 prädiziert wird.
-
Somit werden die auffahrenden Fahrzeuge kurzfristig einen erhöhten Kommunikationsbedarf haben, um Informationen zu sammeln. Handelt es sich um einen kurzen Stau ohne erhebliche Verzögerung ist keine Kommunikation nach außen notwendig, z.B. um eine Verspätung zu melden. Handelt es sich um einen langen Stau mit erheblicher Verzögerung steigt der Kommunikationsbedarf.
-
Auch die Anzahl der Fahrzeuginsassen hat einen Einfluss auf das Kommunikationsverhalten - ein einzelner Fahrer wird erst bei Stillstand des Fahrzeugs aktiv Informationen sammeln, während in einem Fahrzeug mit mehreren Personen der Beifahrer die Informationen bereits während der Annäherung an das Stauende abrufen kann, wenn das Fahrzeug noch in Bewegung ist.
-
Ermittelt man nun die Korrelation zwischen Verkehrsfluss / Streckenführung / Staubildung und Kommunikationsbedarf, kann man die Netzanpassung detaillierter vornehmen - so können Kommunikationsspitzen besser lokalisiert werden und durch entsprechende Maßnahmen Kommunikationsengpasse vermieden werden. Mit anderen Worten, durch die regional vorliegenden Verkehrsverhältnisse wird eine Prädiktion des zu erwartenden Kommunikationsaufkommens abgeschätzt und mit dem in der vorhandenen Konnektivität verglichen und hierdurch eine Konnektivitätsqualität ermittelt.
-
Die Maßnahmen können infrastrukturseitig erfolgen, wie Anpassung der Nutzbandbreite, aber auch fahrzeugseitig, wie eine Informationsabfrage bereits vor Erreichen des Stauendes. Hierdurch wird ein Entzerren der Kommunikation erzielt. Dieser Vorgang kann auf statistische Berechnungsmethoden sowie auf Lernalgorithmen basieren, die später für neue Streckenabschnitte, die mit Stau oder zähfließendem Verkehr betroffen sind, amgewendet werden.
-
Die folgenden Qualitätsmerkmale können hierbei herangezogen werden:
- Die Aktualität der Konnektivitätsdaten:
- Hierzu erhält jede Information einen Zeitstempel, der besagt, wann diese Information aufgenommen wurde. Je älter die Daten sind, desto geringer ist die Qualität der Daten.
-
Jede Position in der geographischen Region enthält noch eine Information über die Messgenauigkeit, mit der diese Konnektivitätsdaten aufgenommen wurden, z. B. die Messgenauigkeit der verwendeten Hardware. Je besser diese Messgenauigkeit ist, desto höher wird die Qualität der Konnektivitätsdaten bewertet.
-
Über die Häufigkeit der Konnektivitätsdaten:
- Werden viele Punkte und Liniensegmente oder andere Elemente im geringen Abstand zur Beschreibung einer Strecke verwendet, so ist die Qualität höher zu bewerten als für den Fall, bei dem weniger Punkte und Liniensegmente bzw. weitere Elemente zur Beschreibung Konnektivität entlang der Strecke verwendet werden. Dies gilt auch für die mit diesen Punkten, Strecken, anderen Elementen assoziierten Attribute.
-
Über die Art der Beschreibung:
- Wird z. B. eine Strecke als gerade beschrieben, so ist die Qualität als höher anzusehen, als wenn Polynome, Splines, etc. verwendet werden, die als Repräsentaten für die Konnektivität entlang einer Strecke stehen.
-
Um die Authentizität der Informationen sicherzustellen, sind diese mit Zertifikaten zu versehen oder mit anderen Methoden der Authentifizierung zu bestätigen. Über die Art des Zertifikats bzw. der Authentifizierung kann auch eine Bewertung der Qualität bzw. der Verlässlichkeit der Konnektivitätsdaten erfolgen. So bekommen Zertifikate bzw. Authentifizierungsmethoden von offizieller Stelle (und damit von Dritten) eine höhere Qualitätsbewertung als Zertifikate von Herstellern oder von Einzelpersonen.
-
Die Bewertung der Aktualität der Konnektivitätsdaten kann auch in Echtzeit über einen Rückkanal X zu einem Service Provider A200 erfolgen. Dabei kann die Aktualität der Daten überprüft werden. So können selbst Daten mit einem alten Zeitstempel noch aktuell sein, wenn sich noch keine Änderungen ergeben haben.
-
Über die Authentifizierung kann auch überprüft werden, ob sich die Konnektivitätsqualiät auf dem neuesten Stand des Mobilfunkbetreiber befindet, und ob die Netzabddeckung einer Veränderung unterworfen war. Dies kann von Bedeutung sein, wenn ein mobiles Endgerät 300 die Kartendaten an ein Fahrerassistenzsystem weitergibt. Die Authentifizierungszertifikate können sowohl im Fahrzeug vorliegen als auch von einer fahrzeugexternen Stelle bezogen werden, z. B. über einen Service Provider.
-
Das beschriebene Verfahren kann auch verwendet werden, um dynamische Informationen, wie z. B. Stauinformationen 100, zu bewerten.
-
Die bisher beschriebene Qualitätsbewertung beruht rein auf Konnektiviätsdaten, die durch dem Empfang ermittelt wurden. Anschließend an diese oder vor dieser Bewertung kann noch eine Validierung mittels Umfeldsensoren erfolgen.
-
Im Folgenden seien hierzu einige Beispiele genannt:
- Über eine Kamera können die Fahrspuren erkannt werden und deren Verlauf und Anzahl mit den Kartendaten verglichen werden. Über eine Kamera können Verkehrsschilder, Ampeln oder andere Verkehrszeichen erkannt werden und mit den Eintragungen in der Karte verglichen werden. Über eine Kamera können Informationen über Brücken, Gebäude am Straßenrand, andere Bauwerke, Vegetation (Bäume, Wald, ...) detektiert werden. Diese Informationenkönnen mit den Zusatzinformationen in der Karte verglichen werden, um deren Aktualität zu bewerten. Über einen Radaroder Lidarsensor können Leitplanken und andere Gegenstände erkannt werden. Diese Information kann ebenfalls mit den Kartendaten verglichen werden. Hierdurch wird dann über einen Abruf eines mobilen Endgeräts die hinterlegte Konnektivität, die für eine bestimmte Region steht, auf dem Server A200 abgerufen.
-
Über die hier beschriebenen Verfahren ist es auch möglich, Konnektivitätsdaten aus mobilen Geräten zu bewerten und damit ggf. diese Daten für Fahrerassistenzsysteme oder Sicherheitssysteme zu verwenden.
-
Je nach Qualitätsbewertung kann anschließend im Fahrerassistenzsystem und/oder im Sicherheitssystem mehr oder weniger stark auf die Kartendaten Konnektivitätsdaten werden. So kann ein ACC-System (Adaptive Cruise Control System) bei guter Qualitätsbewertung der Konnektivitätsdaten die Regelstrategie sehr stark auf diese Daten stützen. Bei einer schlechten Qualitätsbewertung verlässt sich das ACC hingegen fast ausschließlich auf den Umfeldsensor (z. B. Radar).
-
Die beiden beschriebenen Verfahren (Qualitätsbewertung über eigene Konnektivitätsdaten und mittels Umfeldsensoren können dabei auch einzeln verwendet werden und setzen das jeweils andere Verfahren nicht zwingend voraus. Der Ablauf, der in 1 dargestellt ist, dient als Basis für das folgende Ausführungsbeispiel
-
In der Head Unit 102 werden die Konnektivitätsdaten in einer Datenbank gespeichert. Der Zeitstempel und die Messgenauigkeit sind dabei über Verweise mit den jeweiligen Daten verbunden und stellen damit eine Art „Attribut“ bzw. „Meta-Attribut“ für diese Daten dar. Aufgrund von GPS-Daten wird der zur aktuellen Position in der geographischen Region gehörende Datensatz aus der Datenbank / Server 200 geladen und dem Modul 100 mit der Recheneinheit 111 über z. B. einen CAN-Bus bereitgestellt. Dieses Modul wird im Folgenden „Safety Connectivity Modul“ (SCM) genannt.
-
Im SCM werden nun diese Konnektivitätsdaten bewertet und anhand der weiter oben angegebenen Größen (wie z. B. Zeitstempel, Messgenauigkeit, ...) und anhand von Zertifikaten die Echtheit der Konnektivitätsdaten überprüft. Anschließend wird aus den einzelnen Qualitätsbewertungen eine Gesamtbewertung ermittelt. Der Datensatz besteht nun aus den eigentlichen Konnektivitätsdaten, inklusive den Attributen, den Qualitätsbewertungen und der Gesamtbewertung.
-
Diese Daten werden anschließend an ein Fusionsmodul 101 per CAN-Bus 117 übergeben. In diesem Fusionsmodul werden die Konnektivitätsdaten mit Informationen aus Umfeldsensoren 114, 115, 116 verglichen, wie oben bereits ausgeführt. Mit diesen validierten Daten wird nun der sog. Virtueller e-Horizon erstellt, der dann per CAN-Bus über die Schnittstelle 113 den einzelnen Fahrerassistenz und Systemmodulen 104, 105 zur Verfügung gestellt wird.
-
SCM und Fusionsmodul können dabei auch auf einer Recheneinheit integriert sein, wodurch die CAN-Busverbindung 117 eingespart wird.
-
Es kann also die Qualität von Konnektivitätsdaten mittels Qualitätsinformationen bewertet werden. Weiter kann eine Authentifizierung der Kartendaten, der Qualitätsinformationen und der Aktualität mittels Zertifikate oder anderen Authentifizierungsmechanismen erfolgen. Im Weiteren kann die Verlässlichkeit der Daten anhand des Typs der Authentifizierungsmethode bewertet werden sowie eine Validierung der Kartendaten mittels Umfeldsensorik erfolgen. Weiterhin können auch Kartendaten aus mobilen Geräten mittels dieser Qualitätsbewertung verwendet werden.
-
2 zeigt ein Fahrzeug 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie eine damit kommunizierende Zentrale 202, beispielsweise in Form eines Service Providers A100.
-
Das Fahrzeug 200 weist die Bewertungsmodule 100, 101 auf, die zu einem Gesamtmodul zusammengefasst sind. Weiterhin ist eine Kommunikationsvorrichtung 201 vorgesehen, die zum Datenaustausch mit der Zentrale 202 vorgesehen ist. Weiterhin weist das Fahrzeug 200 eine Kamera 114 oder einen oder mehrere andere Umfeldsensoren auf, mit welchen die Umgebung beobachtet werden kann. Das Modul 100, 101 nimmt eine Bewertung der Konnektivitätsdaten aus dem Speicher 102 vor und gibt die Bewertung an das Fahrerassistenzsystem 104 und das Sicherheitssystem 105 weiter.
-
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens, bei dem in Schritt 301 Daten Konnektivität durch eine Recheneinheit entgegengenommen werden. In Schritt 302 führt diese Recheneinheit eine Bewertung der Konnektivitätsdaten auf Basis von eigenen Qualitätsinformationen durch. In Schritt 303 erfolgt eine weitere Bewertung der Konnektivitätsdaten auf Basis von Messdaten von Umfeldsensoren und den korrelierenden Konnektiviätsdaten vom Server A200, und in Schritt 304 wird das Endergebnis der Bewertung an ein Sicherheitssystem und/oder ein Fahrerassistenzsystem übergeben.
-
Die folgenden Aspekte werden insbesondere in 4 verdeutlicht. Die Konnektivitätsdaten werden oft in verschiedenen „Ebenen“ in einer Datenbank hinterlegt. Diese Ebenen entsprechen unterschiedlichen Auflösungen oder unterschiedlichen Details (Straßen, Schilder, ...). Um diese Daten in einem Steuergerät und damit z.B. in einem Fahrerassistenzsystem oder der Motorsteuerung verwenden zu können, wird der sogenannte GeoHorizon oder eHorizon verwendet. Dieser vermittelt den Systemen Informationen darüber, wie Konnektivität entlang einer Straße bzw. einer trecke vor dem Fahrzeug aussieht.
-
Für Sicherheitsanwendungen (Fahrerassistenzsysteme oder andere Sicherheitssysteme) sind aktuelle und zuverlässige Konnektivitätsdaten notwendig. Jedoch nicht alle Datenelemente müssen dabei die gleichen Anforderungen erfüllen. Daher sind auch die Anforderungen an die verschiedenen geographischen Regionen die Konnektivitätsdaten unterschiedlich.
-
Bisher werden alle Konnektivitätsdaten in einer Datenbank hinterlegt. Da die Anforderungen jedoch unterschiedlich sind, bietet es sich an, die unterschiedlichen Ebenen auch teilweise in unterschiedlichen Datenbanken und damit auch in unterschiedlichen Steuergeräten zu hinterlegen. Diese verschiedenen Datenbanken bzw. verschiedenen Steuergeräte erfüllen dann auch unterschiedliche Sicherheitslevel. So könnten z.B. Daten für Sicherheitsanwendungen, wie z.B. Kurvenradien, in einem Steuergerät mit einem hohen Sicherheitslevel, beispielsweise SIL3 oder SIL 4, und navigationsrelevante Daten, wie z.B. Straßennamen, in einem weniger sicheren Steuergerät, das beispielsweise einem Sicherheitslevel SILO oder SILI genügt, gespeichert sein.
-
Auch ist es möglich, dass alle Daten im selben Speicher hinterlegt sind, wobei der Speicher allerdings über eine Speicherverwaltungseinheit (MMU) in einen sicherheitsrelevanten Bereich und einen nicht sicherheitsrelevanten Bereich getrennt ist. Die unterschiedlichen Ebenen bzw. Speicher oder Speicherbereiche können dann auch auf unterschiedliche Weise aktualisiert werden. So können z.B. Konnektivitätsdaten über TMC getriggert werden.
-
Die unterschiedlichen Ebenen können nach den zu erfüllenden Qualitätsebenen der jeweiligen Daten Konnektivitätsdaten werden. So werden in einer Ebene die Konnektivitätsdaten zusammengefasst, an die die gleichen Qualitätsanforderungen von Seiten der Anwendungen gestellt werden. Dieser Qualitätslevel legt dann auch fest, wie oft die Konnektivitätsdaten geprüft werden müüsen. Hierdurch erfolgt dann eine Anpassung, welche Anwendungen A430 hiervon betroffen werden und die Konnektivität aktualisiert werden muss.
-
Die Genauigkeit der Verlinkung der verschiedenen Ebenen kann abhängig gemacht werden von den Sicherheitsanforderungen. So wird bei sicherheitskritischen Ebenen eine starke Verlinkung zwischen den Ebenen realisiert, z.B. je Element, und bei weniger Sicherheitskritischen Ebenen nur je Gebiet.
-
Für sicherheitskritischen Einsatz können entsprechend nur Konnektivitätsdaten verwendet werden, die einer gewissen Qualitätsstufe entsprechen oder/und bei denen eine gewisse Aktualität sichergestellt ist oder/und die aus einem Steuergerät kommen, das eine gewisse Sicherheitsstufe hat. Dabei kann auch eine Trennung zwischen Consumer-Daten (nur interessant für Navigation und zusätzliche Dienste) und Sicherheitsdaten (wichtig für ADAS oder/und Sicherheitssysteme) sichergestellt werden, also eine Art „Firewall“ zwischen diesen Daten realisiert werden. Somit haben die ADAS oder/und Sicherheitssysteme über den GeoHorizon oder eHorizon alle notwendigen Daten, ohne dass unsichere Nutzerdaten (Consumer-Daten) zu Qualitätseinbußen führen können.
-
Über eine hochqualitative, abgesicherte Datenebene können die Konnektivitätsdaten einer Datenebene mit geringerer Qualität validiert werden. Nur die validierten Daten werden für ADAS und/oder Sicherheitsanwendungen verwendet.
-
Über die Schilderinformationen (Geschwindigkeitsbeschränkungen, Warnungen vor spielenden Kindern, etc.) werden nun die Konnektivitätsdaten die bei Schulen und Spielplätzen auftreten, validiert. Treten hier größere Abweichungen bzw. Inkonsistenzen auf, so werden die Daten der Datenebene mit niedrigerer Qualität nicht für ADAS oder/und Sicherheitsanwendungen verwendet.
-
Durch die Speicherung der Konnektivitätsdaten in unterschiedlichen Steuergeräten kann auch die Verarbeitung aufgeteilt werden und damit z.B. eine Redundanz geschaffen werden.
-
Durch die Aufteilung der Konnektivitätsdaten nach Sicherheitsanforderungen ist es möglich, auch dann noch die Funktion von Anwendungen zur Verfügung zu stellen, wenn nicht alle Daten zur Verfügung stehen. Es wird also ein sehr hoher Gesamtsicherheitslevel erreicht, ohne dass alle Konnektivitätsdaten auf einem hohen Sicherheitslevel gespeichert und verarbeitet werden müssen. Dadurch können Kosten gespart werden.
-
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für verschiedene Informationsebenen von Konnektivitätsdaten und darauf aufbauend verschiedene Qualitätslevel, Speicherorte und Aktualisierungswege.
-
Auf einem sicherheitsrelevanten Speicher 402 eines Zentralsteuergeräts 401 werden sämtliche Geometriedaten einer digitalen Karte hinterlegt, wie z.B. Straßenverläufe, etc. Auf einem weniger stark gesicherten Speicher 403 der Headunit 102 sind dann noch zusätzlich die Straßennamen, Points-of-Interest, etc. abgespeichert.
-
Der eHorizon (dargestellt durch Box 405) wird durch das Zentralsteuergerät bereitgestellt und dabei werden nur die Konnektivitätsdaten aus dem Zentralsteuergerät verwendet. Für die Navigation 404 hingegen werden die Konnektivitätsdaten aus dem Zentralsteuergerät 401 und der Headunit 102 verwendet.
-
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Bewertungsmodul angegeben, welches einen ersten Speicherbereich zum Speichern von ersten Daten der digitalen Karte aufweist, wobei der erste Speicherbereich ersten Sicherheitsanforderungen genügt. Weiterhin weist das Bewertungsmodul einen zweiten Speicherbereich zum Speichern von zweiten Konnektivitätsdaten, wobei der zweite Speicherbereich zweiten Sicherheitsanforderungen genügt, die sich von den ersten Sicherheitsanforderungen unterscheiden.
-
Die beiden Speicherbereiche können auf unterschiedlichen Speichermedien angeordnet sein, oder auch auf demselben Speichermedium, wobei sie in diesem Falle zum Beispiel durch eine MMU voneinander getrennt werden. An dieser Stelle ist zu beachten, dass das Prinzip der getrennten Speicherbereiche für Konnektivitätsdaten im Allgemeinen verwendet werden kann. Eine Bewertung der Konnektivitätsdaten ist nicht erforderlich.
-
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.
-
5 gibt das Wechselspiel innerhalb des Netzverbundes.
-
Über ein Computerprogrammprodukt kurz genannt App, die entweder auf einem Smartphone A300 oder auf einer Headunit A320 im Fahrzeug läuft, kann ein Verkehrsteilnehmer seine aktuelle GPS-Position, an einen Server A200, auch als Connectivity Prediction Server (CPS) bezeichnet, melden. Speziell entwickelte Apps erweitern den Funktionsumfang der Telematikeinheit und sind entweder „on board“ fest integriert oder lassen sich herunterladen. Auch ist es angedacht, externe, „fremde“ Apps, die sich beispielsweise auf dem Smartphone des Fahrers also „off board‟ befinden, mit der Telematikeinheit A410 zu verbinden. Dadurch ist die haptische und sprachliche Steuerung und somit die Benutzung dieser Apps in Verknüpfung mit dem internen System im Fahrzeug mit der der Telematikeinheit im Fahrzeug möglich. In der Telematikeinheit A410 ist die Sprachbedienung als eine mögliche Bedienmodalität „on board“ integriert. Dies erfordert eine embedded Text-to-Speech Engine sowie eine automatische Spracherkennung, welche es dem Benutzer erlaubt, spezifisches Vokabular zu sprechen. Die Telematikeinheit A410 ist primär in der Lage, die internen Module wie Navigation, Radio etc. nach Eingabe von gesprochenen Benutzer-Kommandos zu steuern.
-
Der CPS Server A200 führt eine Aggregation von Konnektivitätsqualität (A210) mit der Korrelation von Verkehrsdaten (A220) zusammen und berechnet hieraus Konnektivitätsprofile. Die erfolgt durch die Information von mindestens einem Service Provider für Verkehrsinformation A100, der Echtzeitverkehrsinformationen A110 und vergangene Verkehrsinformation A120 bereitstellt. Alle Verkehrsteilnehmer, die auch über die gleiche App verfügen und sich in einem definierbaren Gebiet, bzw. geographischen Region befinden z.B. einen gedachten räumlichen Mittelpunkt eines Kreises oder um einen Brennpunkt einer Ellipse befinden, werden zu einer Gruppe zusammen gefasst und es wird über den CPS A200 an die in der geographischen Region befindlichen Fahrzeuge die Konnektivitätsqualität der geographischen Region und die jeweilige Konnektivitäsprädiktion über die Mobilfunkverbindung Y zurückgemeldet.
-
Das räumliche Gebiet G kann dabei aus einem Mittelwert der räumlichen Koordinaten aller Fahrzeuge ermittelt werden und sich zusätzlich mit der Durchschnittsgeschwindigkeit v und Durchschnittsrichtung der Teilnehmer bewegen. Die Gruppenbildung erfolgt z.B. inkrementell, indem zunächst versucht wird aus neuen Teilnehmern, die in Ihren Raumkoordinaten und Geschwindigkeitsvektoren am besten übereinstimmen, kann die individuelle Konnektivität ermittelt werden.
-
Die App oder der CPS Server A200 kann jedem Fahrzeug Teilnehmer durch Vergabe einer zumindest zum Teil zufälligen Teilnehmernummer eindeutig aber anonym identifizierbar machen. Hierdurch kann eine personalisierte Konnektiviät für die Fahrzeug in der geographischen Region bestimmt werden.
-
Der Radius für die Gruppenbildung passt sich dynamisch der Anzahl der Fahrzeuge bzw. der Auslastung der Bandbreite durch Fahrzeuge zu dem Streckenabschnitt an. Die Position von anderen Fahrzeugen kann auf einer Landkarte visualisiert werden. Ebenso der aktuelle Radius.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 2002082767 A1 [0007]
- US 2005074019 A1 [0008]
- US 2018211534 A1 [0009]
