WO2018215156A1 - Verfahren, vorrichtungen und computerlesbares speichermedium mit instruktionen zum ermitteln von geltenden verkehrsregeln für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren, vorrichtungen und computerlesbares speichermedium mit instruktionen zum ermitteln von geltenden verkehrsregeln für ein kraftfahrzeug Download PDF

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WO2018215156A1
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motor vehicle
traffic rules
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applicable
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Kai Franke
Stephan Max
Peter Baumann
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the present invention relates to methods, apparatus, and a computer-readable storage medium having instructions for determining applicable traffic rules for a motor vehicle.
  • the invention further relates to a motor vehicle in which a
  • Inventive method or apparatus according to the invention can be used.
  • Information can also be used by a variety of control devices in the vehicle, for example, to automatically control the vehicle speed or warning of unauthorized overtaking maneuvers.
  • control devices for example, to automatically control the vehicle speed or warning of unauthorized overtaking maneuvers.
  • the reliable availability of such information is essential.
  • a first approach is based on the use of navigation maps in which traffic signs are noted.
  • a second approach is to detect traffic signs using camera systems.
  • DE 10 2013 013 799 A1 describes an assistance system that assists a vehicle driver in an overtaking procedure by using the vehicle
  • the determination of the remaining overtaking distance can by means of
  • Traffic sign recognition or GPS-based map material done.
  • country-specific traffic signs database with at least partially country-specific classification characteristics or at least partially
  • the country-specific traffic sign database is then preset for further traffic sign detections, for which in the
  • Traffic sign recognition at least a sufficient quality has been determined.
  • Traffic sign information known.
  • traffic sign data is stored in the vehicle.
  • stored traffic sign data is assigned to a current position of a vehicle.
  • a traffic sign data associated with the current position of the vehicle is assigned to a traffic sign data associated with the current position of the vehicle.
  • the traffic sign data can be any traffic sign information provided.
  • the traffic sign data can be any traffic sign information provided.
  • the traffic sign data can be any traffic sign information provided.
  • the traffic sign data can be any traffic sign information provided.
  • a disadvantage with camera-based solutions is their limited range, i. a predictive detection of traffic signs is only possible to a limited extent.
  • the reliability of detection decreases with increasing vehicle speed.
  • a disadvantage of solutions based on navigation maps is that these maps must always be up-to-date, so the maps must be continuously updated, for example by online updates.
  • the required cards cause license costs and are usually only sold together with a navigation function. The user incurs additional costs.
  • a method for determining applicable traffic rules for a motor vehicle comprises the steps of:
  • Motor vehicle to the back end cyclically or in response to information on a validity of the traffic rules contained in the information on the prevailing at the position of the motor vehicle traffic rules takes place.
  • a computer-readable storage medium includes instructions that, when executed by a computer, cause the computer to perform the following steps to determine applicable traffic rules for a motor vehicle:
  • Motor vehicle to the back end cyclically or in response to information on a validity of the traffic rules contained in the information on the prevailing at the position of the motor vehicle traffic rules takes place.
  • a device for determining valid traffic rules for a motor vehicle comprises:
  • a transmission device for transmitting at least one position and a direction of movement of the motor vehicle to a backend and for receiving information about traffic regulations which are applicable at the position of the motor vehicle;
  • the transmission device is set up, the transmission of at least one position and a movement direction of the motor vehicle to the backend cyclically or in
  • Traffic rules can optionally be cyclic, i. in regular time or space intervals, or depending on information on a validity of the traffic rules. In this way, only manageable amounts of data have to be transmitted, so that the data transmission between motor vehicle and backend is very efficient.
  • a history of positions of the motor vehicle is transmitted to the backend.
  • the history of positions i. a trace from past waypoints is extremely helpful for correctly assigning the vehicle position to a road, especially to the correct lane in the case of multi-lane roads.
  • a method for determining applicable traffic rules for a motor vehicle comprises the steps of:
  • the information relating to the traffic rules applicable at the position of the motor vehicle includes information on the validity of the traffic rules.
  • a computer-readable storage medium includes instructions that, when executed by a computer, cause the computer to perform the following steps to determine applicable traffic rules for a motor vehicle: - Receiving at least one position and a direction of movement of the motor vehicle;
  • the information relating to the traffic rules applicable at the position of the motor vehicle includes information on the validity of the traffic rules.
  • a device for determining valid traffic rules for a motor vehicle comprises:
  • a transmission device for receiving at least one position and a direction of movement of the motor vehicle and for transmitting information on applicable at the position of the motor vehicle traffic rules to the motor vehicle;
  • Data volume to be kept low, information on the validity of the traffic rules are also determined by the backend and transmitted to the motor vehicle.
  • a query of the traffic rules by the motor vehicle can then take place based on the validity, so that no more queries than necessary received at the backend.
  • the determination of the information on the traffic rules applicable at the position of the motor vehicle comprises the steps:
  • the desired information on the traffic rules can be taken directly from the map data.
  • the route can be used to check possible routes for changes in the traffic rules. This makes it easy to determine up to which future vehicle positions no further query the
  • the validity information includes the
  • Traffic rules include an indicator indicating that the position of the motor vehicle is in or adjacent to an intersection area. For transmitting position and direction of movement of the motor vehicle to the backend is at
  • Presence of the indicator preferably used an increased cycle frequency. This approach increases the reliability of the described solutions in intersection areas.
  • the information on the validity of the traffic rules describes a spatial validity, in particular a spatial validity dependent on a travel route.
  • the transmission of at least one position and a movement direction of the motor vehicle to the backend is performed again in this case at the expiration of the spatial validity.
  • the spatial validity can be defined for example by the minimum distance up to a change of the traffic rules, but also several distances can be transmitted for different possible routes.
  • the information about the traffic rules that apply at the position of the motor vehicle include detailed information about at least one intersection.
  • detail information e.g. an intersection model or an intersection network
  • a certain look-ahead can be achieved in the case of latencies in the request to the backend, so that the reliability of the method is further increased.
  • the traffic rules applicable at the position of the motor vehicle describe a speed limit, a right of way or a prohibition on passing. This covers typical cases of traffic rules that go beyond longer road sections are valid and are therefore particularly suitable for the application of the solutions described.
  • a method according to the invention or a device according to the invention are used in a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • Fig. 1 shows schematically a method for determining applicable traffic rules for a motor vehicle from the perspective of the motor vehicle
  • Fig. 2 shows a first embodiment of a device for determining applicable
  • Fig. 3 shows a second embodiment of a device for determining
  • Fig. 4 schematically illustrates a motor vehicle in which a solution according to the invention is realized
  • FIG. 5 schematically shows a method for determining valid traffic rules of a motor vehicle from the perspective of a backend
  • FIG. 6 shows further details for determining the indications of the position at the
  • Fig. 7 shows a first embodiment of a device for determining applicable
  • Traffic rules for a motor vehicle that may be installed in a backend
  • Fig. 8 shows a second embodiment of a device for determining
  • Fig. 10 illustrates two advantageous algorithms that may be implemented in the system of Fig. 9;
  • Fig. 1 1 shows a crossing model, which in the context of information to applicable
  • Traffic rules can be transmitted to a motor vehicle
  • Fig. 12 illustrates a first iteration step of a determination of a
  • Fig. 13 illustrates a second iteration step of determining a
  • FIG. 14 illustrates an end result of determining a validity distance of a
  • Fig. 1 shows schematically a method for determining applicable traffic rules for a motor vehicle from the perspective of the motor vehicle. First, position and
  • Direction of movement of the motor vehicle 10 determined position and direction of movement of the motor vehicle are then transmitted by a transmission device of the motor vehicle to a backend 1 1. It can be provided to transmit a history of positions of the motor vehicle to the backend. Finally, in response to the information sent to the backend, information is given about the position of
  • Motor vehicle traffic rules received by the transmission device 12 for example, information on a speed limit, a right of way or a no-overtaking.
  • the transmission 1 1 of the position and direction of movement of the motor vehicle to the backend takes place cyclically or in dependence on information on a validity of the traffic rules in the information on the at the position of Motor vehicle traffic rules are included.
  • the validity information may include, for example, an indicator indicating that the position of the motor vehicle is in or adjacent an intersection area.
  • the query of the valid traffic rules at the backend can then take place in the presence of the indicator with an increased cycle frequency.
  • the validity information may describe a spatial validity, in particular a spatial validity dependent on a travel route.
  • the query of the applicable traffic rules at the backend is preferably carried out again in this case only at the expiration of spatial validity.
  • Traffic rules include detailed information about intersections.
  • FIG. 2 shows a simplified schematic representation of a first embodiment of a device 20 for determining applicable traffic rules for a motor vehicle, which may be installed in a motor vehicle.
  • the device 20 has an input 21 for receiving information about the position and direction of movement of the motor vehicle, for example from a navigation system, or data that allow a determination of position and direction of movement of the motor vehicle.
  • a tracking unit 22 extracts or detects the position and direction of movement of the motor vehicle from the received data and selects those data which are to be transmitted to a backend.
  • a transmission device 23 transmits the selected data, ie position and direction of movement of the motor vehicle, to the backend. It can be provided that the transmission device 23 transmits a history of positions of the motor vehicle to the backend.
  • the transmission device 23 receives from the backend information on applicable at the position of the motor vehicle traffic rules, such as information on a speed limit, a right of way or a no-overtaking.
  • the transmission device 23 is set up to carry out the transmission of the position and direction of movement of the motor vehicle to the backend cyclically or as a function of information about a validity of the traffic rules contained in the information on the traffic rules applicable at the position of the motor vehicle.
  • the validity information may include, for example, an indicator indicating that the position of the motor vehicle is in or adjacent an intersection area. The query of the valid traffic rules at the backend can then take place in the presence of the indicator with an increased cycle frequency.
  • the validity information may describe a spatial validity, in particular a spatial validity dependent on a travel route.
  • the query of the applicable traffic rules at the backend is preferably carried out again in this case only at the expiration of spatial validity.
  • the information on the at the Position of the motor vehicle traffic rules detailed information on intersections.
  • a data processing unit 24 evaluates the received information about the traffic rules that apply at the position of the motor vehicle.
  • Data processing unit 24 generated data are preferably provided via an output 26 of the device 20 for further use.
  • the tracking unit 22, the transmission device 23 and the data processing unit 24 can be controlled by a control unit 25. Via a user interface 28 can
  • the data obtained in the device 20 can be stored in a memory 27 of the device 20, for example, for later evaluation or for use by the components of the device 20.
  • the tracking unit 22, the transmission device 23, the data processing unit 24 and the control unit 25th can be implemented as dedicated hardware, such as integrated circuits. Of course, they may also be partially or fully combined or implemented as software running on a suitable processor, such as a GPU.
  • the input 21 and the output 26 may be implemented as separate interfaces or as a combined bidirectional interface.
  • FIG. 3 shows a simplified schematic representation of a second embodiment of a device 30 for determining applicable traffic regulations for a motor vehicle which may be installed in a motor vehicle.
  • the device 30 has a processor 32 and a memory 31.
  • device 30 is a computer or controller.
  • the memory 31 are stored instructions that the
  • the device has an input 33 for receiving information, for example data that has been detected by a sensor system of the motor vehicle.
  • Data generated by the processor 32 is provided via an output 34.
  • they can be stored in the memory 31.
  • the input 33 and the output 34 can become a bidirectional interface
  • the processor 32 may include one or more processing units, such as microprocessors, digital signal processors, or combinations thereof.
  • the memories 27, 31 of the described embodiments can have both volatile and non-volatile memory areas and a wide variety of memory devices and
  • Storage media include, for example, hard disks, optical storage media or semiconductor memory.
  • Fig. 4 schematically illustrates a motor vehicle 40 in which a solution according to the invention is realized.
  • the motor vehicle 40 has inter alia a navigation system 41 and an environment sensor system 42, for example a camera system.
  • the data acquired by the navigation system 41 and, if appropriate, the surroundings sensor 42 are transmitted via a network 43 to a device 20 for determining applicable traffic regulations for the motor vehicle.
  • they can be stored in a memory 44 of the motor vehicle 40. If necessary, the data from the device 20 by means of a
  • Communication unit 45 transmitted to a backend for evaluation.
  • the data transmitted by the backend in response to the data transmitted to the traffic rules applicable to the motor vehicle are communicated to the driver by means of a user interface 47, for example an infotainment system with a display device.
  • a user interface 47 for example an infotainment system with a display device.
  • infotainment system with a display device.
  • they can be made available to a driver assistance system 46 of the motor vehicle 40, for example for the automatic regulation of the vehicle speed.
  • FIG. 5 schematically shows a method for determining valid traffic rules for a motor vehicle from the perspective of a backend.
  • a first step at least one position and one direction of movement of the motor vehicle are received 50.
  • information about traffic rules applicable to the position of the motor vehicle is then determined 51, for example information about one
  • the information on the traffic rules that apply at the position of the motor vehicle include information on the validity of the traffic rules.
  • the validity information may include, for example, an indicator indicating that the position of the motor vehicle is in or adjacent an intersection area.
  • the validity information may describe a spatial validity, in particular a spatial validity dependent on a travel route.
  • the information on the traffic rules applicable at the position of the motor vehicle may include detailed information about intersections. The information on the traffic rules applicable at the position of the motor vehicle are finally transmitted to the motor vehicle 52.
  • FIG. 6 shows further details for determining the indications of the position at the
  • Motor vehicle traffic rules In a first step, an assignment 60 of the Position of the motor vehicle to a road in a road network. Subsequently, the traffic rules are determined 61, which apply at the position of the motor vehicle for the road. In addition, at least one validity distance is determined 62, ie a distance in
  • FIG. 7 shows a simplified schematic representation of a first embodiment of a device 70 for determining valid traffic rules for a motor vehicle which may be installed in a backend.
  • the device 70 has a first interface 71, via which a transmission device 72 can receive information about at least one position and one direction of movement of the motor vehicle. Via the first interface, the transmission device 72 can also transmit information about traffic regulations applicable at the position of the motor vehicle to the motor vehicle, for example information about a speed limit, a right of way or an overtaking prohibition.
  • a location unit 73 locates the motor vehicle in a map.
  • the card may be provided from an external database via a second interface 76.
  • a computing unit 74 determines the desired information about the traffic rules that apply at the position of the motor vehicle. The arithmetic unit 74 is set up, the information on the applicable at the position of the motor vehicle
  • the validity information may include, for example, an indicator indicating that the position of the motor vehicle is in or adjacent to a vehicle
  • the validity information may describe a spatial validity, in particular a spatial validity dependent on a travel route.
  • the information on the traffic rules applicable at the position of the motor vehicle may include detailed information about intersections.
  • the transmission device 72, the location unit 73 and the arithmetic unit 74 can be controlled by a control unit 75. If necessary, settings of the transmission device 72, the location unit 73, the arithmetic unit 74 or the control unit 75 can be changed via a user interface 78.
  • the data accumulating in the device 70 can thereby be stored in a memory 77 of the device 70, for example for later evaluation or for use by the components of the device 70.
  • the transmission device 72, the location unit 73, the arithmetic unit 74 and the control unit 75 can be implemented as dedicated hardware, such as integrated circuits. Of course, they may also be partially or fully combined or implemented as software running on a suitable processor, such as a GPU.
  • the first interface 71 and the second interface 76 can be implemented as separate interfaces or as a combined interface.
  • FIG. 8 shows a simplified schematic representation of a second embodiment of a device 80 for determining valid traffic rules for a motor vehicle which may be installed in a backend.
  • the device 80 includes a processor 82 and a memory 81.
  • device 80 is a computer or workstation.
  • instructions are stored, which cause the device 80 when executed by the processor 82, the steps according to one of
  • the instructions stored in the memory 81 thus embody a program which can be executed by the processor 82 and implements the method according to the invention.
  • the device has an entrance 83 to the
  • Receiving information for example, from a data packet from a
  • Data generated by the processor 82 is provided via an output 84.
  • they can be stored in memory 81.
  • the input 83 and the output 84 can become a bidirectional interface
  • the processor 82 may include one or more processing units, such as microprocessors, digital signal processors, or combinations thereof.
  • the memories 77, 81 of the described embodiments can have both volatile and non-volatile memory areas and a wide variety of memory devices and
  • Storage media include, for example, hard disks, optical storage media or semiconductor memory.
  • a speed limit is determined for the vehicle.
  • the same principle can also be used, for example, for right-of-way regulations or overtaking bans.
  • no currently valid speed is transmitted, but the status of the road, for example parent or child, and the validity distance.
  • FIG. 9 illustrates a system for determining applicable traffic rules for a motor vehicle 40.
  • the system includes the motor vehicle 40 and a back end 90.
  • the motor vehicle 40 includes a navigation system 41, a driver assistance system 46, and a user interface 47 on.
  • the backend includes at least one device 70 for determining applicable ones
  • Traffic rules and a database 91 with map data and traffic control information may be in NDS format, for example (NDS: Navigation Data Standard, Navigation Data Standard).
  • NDS Navigation Data Standard
  • the motor vehicle 40 sends its current position with a trace, i. with at least one waypoint of the past, and its direction to the backend 90.
  • This data may be provided by the navigation system 41, for example.
  • the backend 90 uses this information to associate the motor vehicle 40 with a road.
  • the device 70 for determining applicable traffic rules provided. Based on the assignment, the currently valid speed limit for the motor vehicle 40 is determined and transmitted to the motor vehicle 40. In addition, a validity distance for the speed limit and at least one subsequent speed limit can also be determined and transmitted. This can be done in particular taking into account possible route decisions.
  • Device 20 from the received data determined current speed limit can be displayed on a display of the user interface 47.
  • Speed limits are provided to the driver assistance system 46. If the subsequent speed limits are route-dependent, information on the route selected in each case can be supplied by the navigation system 41 as needed. In addition, the navigation system 41 can be instructed to
  • FIG. 10 illustrates two advantageous algorithms 92, 93 that may be implemented in the system of FIG. 9.
  • a first algorithm 92 is implemented in the database 91. However, it may also be performed by the device 70 for determining applicable traffic rules or by a dedicated component of the backend 90. In the algorithm
  • 92 is a search algorithm. This determines the applicable at the position of the motor vehicle 40 speed limit. In addition, the
  • Another algorithm 93 is in the arranged in the motor vehicle 40 device 20 for determining applicable traffic rules implemented.
  • This algorithm 93 can alternatively be executed by a dedicated component of the motor vehicle 40.
  • the algorithm performs the selection of those past waypoints to be transmitted to the backend 90.
  • the past positions are stored in a ring memory, so that the newest waypoint always the oldest already
  • Steering angle changes such as a curve entrance, a vertex or a
  • Corner exit It is also possible to transmit the path curvature, which can be calculated from the steering angle, for each waypoint.
  • the recognized lane markings (dashed, solid, double line, none) can also be transmitted. With this information, the assignment can be further improved.
  • Querying the applicable traffic rules at the backend 90 can be accomplished in several ways, some of which are explained below.
  • the vehicle 40 cyclically asks the backend 90 for the current speed limit.
  • the cyclic polling can take place at a constant frequency, for example at 1 Hz, or at a constant distance, for example every 0.5 m. This ensures that the vehicle is always informed about the current speed limit, but causes a not insignificant
  • the vehicle 40 also cyclically asks the backend 90. However, when the vehicle 40 is in an intersection or near an intersection, the back end 90 sends an indicator indicative of an intersection in addition to the speed limit. In this case, the vehicle 40 will ask the backend 90 for higher frequency until the indicator is reset.
  • This variant increases the reliability in crossing areas, but causes a slightly larger volume of data than the first implementation variant. In addition, a nearly permanent data connection is needed here as well.
  • the vehicle 40 initially asks the backend 90 for the current speed limit.
  • the backend 90 uses the search algorithm 92 to determine both the current speed limit and the minimum distance up to a change in speed limit. Both information is transmitted to the vehicle 40.
  • the vehicle 40 tracks the distance traveled, for example, using vehicle sensors, and again asks the back-end 90 when the transmitted minimum distance is reached.
  • Speed limit from. This variant manages with a very small number of queries, so that the resulting data volume is very low. In addition, no permanent data connection is necessary. Instead of the minimum distance up to a change of the speed limit also several distances for different possible routes can be transmitted. In other words, the shortest distance to a change in the speed limit is stored under the direction condition of the first encountered intersection. To give an example, when the vehicle 40 turns left at the first intersection in 500 m, the next change is in one
  • Vehicle 40 turns right at the first intersection in 500 m, the next change is at a distance of 612 m. In this case, the vehicle 40 monitors not only the distance traveled but also the selected route.
  • the backend 90 transmits in addition to the current one
  • Speed limit a simple crossing model.
  • An example of such a crossing model is shown in FIG. 11.
  • the intersection is represented by a circle representing the intersection.
  • the outgoing crossing arms are represented by their position on the annulus and by the direction of the arm.
  • the position on the annulus is determined by the position in degrees
  • Cross point is indicated, while for the direction of the arm the direction in degrees is used.
  • the vehicle 40 can decide from its own direction, which crossing arm is driven.
  • An alternative intersection model uses GPS points to represent the intersection arms. By comparing the vehicle position with the GPS points, the vehicle 40 may determine belonging to a crossing arm.
  • the backend 90 is an intersection network for transmitted a defined radius. The vehicle 40 then locates independently within this network and determines therefrom the current speed limit. With the help of the intersection models or the intersection network can be achieved in the case of latencies in the request to the backend a certain perspective, so that the
  • Fig. 12 illustrates a first iteration step of a determination of a
  • Validity distance of a speed limit Shown is a section of a road network, where the roads are represented by continuous and dashed lines. The type of dashes represents the associated
  • Searches carried out in the road network correspond to a tree search.
  • the road network splits in many directions. It will be the shortest path to one
  • the vehicle is at a position P represented by a circle.
  • the arrow in the circle represents the
  • Another circle VP illustrates a previous position of the vehicle.
  • the vehicle is on a road section between two intersections "1" and "2", which may be possible future positions ZP of the vehicle.
  • Speed limit on this section of road is 30 km / h.
  • the distance to the next intersection "1" in the direction of travel is first determined, and the distance to the next intersection "2" is determined counter to the direction of travel, assuming a turning maneuver at the next intersection "1" in the direction of travel.
  • the distance to the intersection "1" in the example is 150 m, the distance to the intersection "2" 450 m.
  • the speed limit does not change.
  • the minimum distance up to a change in the speed limit is therefore greater than 150 m in any case.
  • Fig. 13 illustrates a second iteration step of determining a
  • Speed limit is found will continue the search for other intersections where the speed limit could change. Starting from the intersections found in the first iteration, five more intersections "1" to "5" can be achieved. Already used road sections are ignored in the search, if the speed limit applies to both directions and the current distance is shorter than the distance already used.
  • the distance to the intersections "1", “2” and “5" is 200 m, the distance to the intersection "3" 250 m, the distance to the intersection "4" 270 m
  • the minimum distance up to a change of the speed limit is thereby in any case larger than 350 m, ie as the
  • FIG. 14 illustrates an end result of determining a validity distance of a

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Abstract

Verfahren, Vorrichtungen und ein computerlesbares Speichermedium mit Instruktionen zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug. Zunächst werden Position und Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs bestimmt (10). Position und Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs werden dann durch eine Übertragungseinrichtung des Kraftfahrzeugs an ein Backend übermittelt (11). Als Reaktion auf die an das Backend übermittelten Informationen werden schließlich Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln durch die Übertragungseinrichtung empfangen (12). Das Übermitteln (11) von Position und Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs an das Backend erfolgt dabei zyklisch oder in Abhängigkeit von Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln, die in den Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln enthalten sind.

Description

Beschreibung
VERFAHREN, VORRICHTUNGEN UND COMPUTERLESBARES SPEICHERMEDIUM MIT INSTRUKTIONEN ZUM ERMITTELN VON GELTENDEN VERKEHRSREGELN FÜR EIN
KRAFTFAHRZEUG
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren, Vorrichtungen und ein computerlesbares Speichermedium mit Instruktionen zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug, in dem ein
erfindungsgemäßes Verfahren oder eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt werden.
In modernen Fahrzeugen werden dem Fahrer oftmals Informationen über Verkehrszeichen am Straßenrand oder über aktuell geltende Geschwindigkeitsbegrenzungen oder
Überholverbote bereitgestellt, indem sie beispielsweise auf einem Bildschirm-Instrument oder einem Head-Up-Display im Fahrzeug angezeigt werden. Zudem können diese
Informationen auch von unterschiedlichsten Steuergeräten im Fahrzeug genutzt werden, beispielsweise zur automatischen Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder zur Warnung vor unerlaubten Überholmanövern. Im Hinblick auf autonomes oder teilautonomes Fahren ist die zuverlässige Verfügbarkeit solcher Informationen essentiell.
Zur Zeit existieren im Wesentlichen zwei Ansätze zur Bereitstellung von Informationen zu Verkehrszeichen oder aktuell für ein Fahrzeug geltenden Verkehrsregeln. Ein erster Ansatz basiert auf der Verwendung von Navigationskarten, in denen Verkehrszeichen vermerkt sind. Ein zweiter Ansatz besteht in der Verkehrszeichenerkennung mithilfe von Kamerasystemen.
Beispielsweise beschreibt die DE 10 2013 013 799 A1 ein Assistenzsystem, das einen Fahrzeugführer bei einem Überholvorgang unterstützt, indem es anhand der
Differenzgeschwindigkeit zu einem zu überholenden Fahrzeug, sowie unter Einbeziehung der verbleibenden Überhostrecke ermittelt, ob der Überholvorgang gefahrlos zu Ende geführt werden kann. Die Ermittlung der verbleibenden Überholstrecke kann mittels
Verkehrszeichenerkennung oder GPS-basiertem Kartenmaterial erfolgen.
Die DE 10 2007 034 505 A1 beschreibt ein Verfahren zur Verkehrszeichenerkennung.
Ausgehend von bereitgestellten Bilddaten wird eine Verkehrszeichenerkennung
durchgeführt, wobei eine länderspezifische Verkehrszeichendatenbank mit zumindest teilweise länderspezifischen Klassifizierungsmerkmalen oder zumindest teilweise
länderspezifischen Klassifizierungsverfahren genutzt wird. Weist die Verkehrszeichenerkennung eine geringe Güte auf, wird mit Hilfe von gespeicherten
Bildregionen mit detektierten Verkehrszeichen die Verkehrszeichenerkennung mit einer weiteren alternativen landesspezifischen Verkehrszeichendatenbank wiederholt
durchgeführt. Dies wird solange wiederholt, bis das Ergebnis der Verkehrszeichenerkennung eine ausreichende Güte aufweist. Diejenige landesspezifische Verkehrszeichendatenbank wird dann für weitere Verkehrszeichenerkennungen voreingestellt, für die bei der
Verkehrszeichenerkennung zumindest eine ausreichende Güte ermittelt worden ist.
Aus der DE 10 2008 043 756 A1 ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer
Verkehrszeicheninformation bekannt. In einem ersten Schritt werden Verkehrszeichendaten im Fahrzeug gespeichert. Anschließend werden gespeicherte Verkehrszeichendaten einer aktuellen Position eines Fahrzeugs zugeordnet. Basierend auf den Verkehrszeichendaten, die der aktuellen Position des Fahrzeugs zugeordnet sind, wird schließlich eine
Verkehrszeicheninformation bereitgestellt. Die Verkehrszeichendaten können
abschnittsweise auf Grundlage einer Positionsinformation des Fahrzeugs von einem Online- Dienst abgefragt werden.
Ein Nachteil bei kamerabasierten Lösungen ist ihre begrenzte Reichweite, d.h. eine vorausschauende Erfassung von Verkehrszeichen ist nur eingeschränkt möglich. Zudem nimmt die Zuverlässigkeit der Erkennung mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit ab.
Ein Nachteil bei Lösungen, die auf Navigationskarten basieren, liegt darin, dass diese Karten stets aktuell sein müssen, die Karten also fortlaufend aktualisiert werden müssen, beispielsweise durch Online-Updates. Die erforderlichen Karten verursachen Lizenzkosten und werden zumeist nur zusammen mit einer Navigationsfunktion verkauft. Dem Nutzer entstehen dadurch Zusatzkosten.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Lösungen zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug aufzuzeigen, die eine zuverlässige Bereitstellung der gewünschten Informationen ermöglichen, ohne dass im Kraftfahrzeug eine Karte vorgehalten werden muss.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 3, durch ein computerlesbares Speichermedium mit Instruktionen gemäß Anspruch 1 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 oder 13 gelöst. Bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug die Schritte:
- Übermitteln zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs an ein Backend durch eine Übertragungseinrichtung des Kraftfahrzeugs; und
- Empfangen von Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln durch die Übertragungseinrichtung;
wobei das Übermitteln zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des
Kraftfahrzeugs an das Backend zyklisch oder in Abhängigkeit von Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln, die in den Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln enthalten sind, erfolgt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein computerlesbares Speichermedium Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer zur Ausführung der folgende Schritte zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug veranlassen:
- Übermitteln zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs an ein Backend durch eine Übertragungseinrichtung des Kraftfahrzeugs; und
- Empfangen von Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln durch die Übertragungseinrichtung;
wobei das Übermitteln zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des
Kraftfahrzeugs an das Backend zyklisch oder in Abhängigkeit von Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln, die in den Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln enthalten sind, erfolgt.
Der Begriff Computer ist dabei breit zu verstehen. Insbesondere umfasst er auch
Steuergeräte und andere prozessorbasierte Datenverarbeitungsvorrichtungen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug auf:
- Eine Übertragungseinrichtung zum Übermitteln zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs an ein Backend und zum Empfangen von Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln; und
- Eine Datenverarbeitungseinheit zum Auswerten der Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln;
wobei die Übertragungseinrichtung eingerichtet ist, das Übermitteln zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs an das Backend zyklisch oder in
Abhängigkeit von Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln, die in den Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln enthalten sind, durchzuführen.
In Hinblick auf ein Verfahren, das in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann, bzw. eine Vorrichtung, die in einem Kraftfahrzeug verbaut sein kann, werden im Kraftahrzeug lediglich Position und Bewegungsrichtung erfasst und an ein Backend übermittelt. Basierend auf diesen Informationen werden durch das Backend Angaben zu den geltenden Verkehrsregeln ermittelt, die dann an das Kraftfahrzeug übertragen werden. Das Kraftahrzeug benötigt daher weder eine Sensorik zur Erfassung von Verkehrszeichen noch besondere, stets aktuelle Karteninformationen, was zu deutlichen Kosteneinsparungen führt. Die Abfrage der
Verkehrsregeln kann wahlweise zyklisch erfolgen, d.h. in regelmäßigen zeitlichen oder räumlichen Abständen, oder in Abhängigkeit von Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln. Auf diese Weise müssen nur überschaubare Datenmengen übertragen werden, so dass die Datenübertragung zwischen Kraftahrzeug und Backend sehr effizient ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Historie von Positionen des Kraftfahrzeugs an das Backend übermittelt. Die Historie von Positionen, d.h. ein Trace aus vergangenen Wegepunkten, ist ausgesprochen hilfreich für die korrekte Zuordnung der Fahrzeugposition zu einer Straße, insbesondere zur richtigen Fahrspur im Falle von mehrspurigen Straßen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug die Schritte:
- Empfangen von zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des
Kraftfahrzeugs;
- Bestimmen von Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln; und
- Übermitteln der Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden
Verkehrsregeln an das Kraftfahrzeug;
wobei die Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln umfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein computerlesbares Speichermedium Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer zur Ausführung der folgende Schritte zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug veranlassen: - Empfangen von zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs;
- Bestimmen von Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln; und
- Übermitteln der Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden
Verkehrsregeln an das Kraftfahrzeug;
wobei die Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln umfassen.
Der Begriff Computer ist auch hier breit zu verstehen. Insbesondere umfasst er auch
Workstations, verteilte Systeme und andere prozessorbasierte
Datenverarbeitungsvorrichtungen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug auf:
- Eine Übertragungseinrichtung zum Empfangen von zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs und zum Übermitteln von Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln an das Kraftfahrzeug; und
- Eine Recheneinheit zum Bestimmen der Angaben zu den an der Position des
Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln;
wobei die Recheneinheit eingerichtet ist, die Angaben zu den an der Position des
Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln mit Informationen zu einer Gültigkeit der
Verkehrsregeln zu versehen.
In Hinblick auf ein Verfahren, das in einem Backend eingesetzt werden kann, bzw. eine Vorrichtung, die in einem Backend verbaut sein kann, werden vom Backend lediglich Position und Bewegungsrichtung eines Kraftfahrzeugs empfangen. Basierend auf diesen Informationen werden durch das Backend Angaben zu den geltenden Verkehrsregeln ermittelt, die dann an das Kraftfahrzeug übertragen werden. Um das erforderliche
Datenvolumen gering zu halten, werden durch das Backend zudem Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln ermittelt und an das Kraftfahrzeug übertragen. Eine Abfrage der Verkehrsregeln durch das Kraftfahrzeug kann dann basierend auf der Gültigkeit erfolgen, so dass nicht mehr Abfragen als erforderlich beim Backend eingehen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst das Bestimmen der Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln die Schritte:
- Zuordnen der Position des Kraftfahrzeugs zu einer Straße in einem Straßennetz; - Ermitteln von für die Straße an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln; und
- Ermitteln von zumindest einer Entfernung im Straßennetz bis zu einer Änderung der geltenden Verkehrsregeln.
Nach der Zuordnung der Position des Kraftfahrzeugs zu einer Straße in einem Straßennetz, d.h. in einer Karte, können unmittelbar die gewünschten Angaben zu den Verkehrsregeln aus den Kartendaten übernommen werden. Zudem können anhand der Karte mögliche Fahrtrouten auf Änderungen der Verkehrsregeln überprüft werden. Dadurch lässt sich leicht ermitteln, bis zu welchen zukünftigen Fahrzeugpositionen keine weitere Abfrage der
Verkehrsregeln durch das Kraftfahrzeug erforderlich ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfassen die Informationen zur Gültigkeit der
Verkehrsregeln einen Indikator, der angibt, dass sich die Position des Kraftfahrzeugs in einem oder benachbart zu einem Kreuzungsbereich befindet. Für das Übermitteln von Position und Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs an das Backend wird bei
Vorhandensein des Indikators vorzugsweise eine erhöhte Zyklusfrequenz verwendet. Dieser Ansatz erhöht die Zuverlässigkeit der beschriebenen Lösungen in Kreuzungsbereichen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung beschreiben die Informationen zur Gültigkeit der Verkehrsregeln eine räumliche Gültigkeit, insbesondere eine von einer Fahrtroute abhängige räumliche Gültigkeit. Das Übermitteln zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs an das Backend wird in diesem Fall bei Ablauf der räumlichen Gültigkeit erneut durchgeführt. Dieser Ansatz kommt mit einer sehr geringen Anzahl von Abfragen aus, so dass das anfallende Datenvolumen sehr gering ist. Zudem ist keine dauerhafte
Datenverbindung nötig. Die räumliche Gültigkeit kann beispielsweise durch die minimale Entfernung bis zu einer Änderung der Verkehrsregeln definiert sein, ebenso können aber auch mehrere Entfernungen für unterschiedliche mögliche Routen übermittelt werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfassen die Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln Detailinformationen zu zumindest einer Kreuzung. Mit Hilfe der Detailinformationen, z.B. eines Kreuzungsmodells oder eines Kreuzungsnetzes, lässt sich im Falle von Latenzen bei der Anfrage an das Backend eine gewisse Vorausschau erreichen, so dass die Zuverlässigkeit des Verfahrens weiter erhöht wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung beschreiben die an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln eine Geschwindigkeitsbegrenzung, eine Vorfahrtsberechtigung oder ein Überholverbot. Damit sind typische Fälle von Verkehrsregeln abgedeckt, die über längere Straßenabschnitte gültig sind und sich somit besonders für die Anwendung der beschriebenen Lösungen eignen.
Vorzugsweise werden ein erfindungsgemäßes Verfahren oder eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, eingesetzt.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen in Verbindung mit den Figuren ersichtlich.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Verfahren zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug aus Sicht des Kraftfahrzeugs;
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Ermitteln von geltenden
Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug, die in einem Kraftfahrzeug verbaut sein kann;
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum Ermitteln von
geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug, die in einem Kraftfahrzeug verbaut sein kann;
Fig. 4 stellt schematisch ein Kraftfahrzeug dar, in dem eine erfindungsgemäße Lösung realisiert ist;
Fig. 5 zeigt schematisch ein Verfahren zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln ein Kraftfahrzeug aus Sicht eines Backends;
Fig. 6 zeigt nähere Details zum Bestimmen der Angaben zu den an der Position des
Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln;
Fig. 7 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Ermitteln von geltenden
Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug, die in einem Backend verbaut sein kann;
Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum Ermitteln von
geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug, die in einem Backend verbaut sein kann; Fig. 9 veranschaulicht ein System zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug;
Fig. 10 illustriert zwei vorteilhafte Algorithmen, die im System aus Fig. 9 implementiert sein können;
Fig. 1 1 zeigt ein Kreuzungsmodell, das im Rahmen von Angaben zu geltenden
Verkehrsregeln an ein Kraftfahrzeug übermittelt werden kann;
Fig. 12 veranschaulicht einen ersten Iterationsschritt einer Bestimmung einer
Gültigkeitsdistanz einer Geschwindigkeitsbegrenzung;
Fig. 13 veranschaulicht einen zweiten Iterationsschritt der Bestimmung einer
Gültigkeitsdistanz einer Geschwindigkeitsbegrenzung; und
Fig. 14 illustriert ein Endergebnis der Bestimmung einer Gültigkeitsdistanz einer
Geschwindigkeitsbegrenzung.
Zum besseren Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren detaillierter erläutert. Es versteht sich, dass sich die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und dass die beschriebenen Merkmale auch kombiniert oder modifiziert werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Verfahren zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug aus Sicht des Kraftfahrzeugs. Zunächst werden Position und
Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs bestimmt 10. Position und Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs werden dann durch eine Übertragungseinrichtung des Kraftfahrzeugs an ein Backend übermittelt 1 1 . Dabei kann vorgesehen sein, eine Historie von Positionen des Kraftfahrzeugs an das Backend zu übermitteln. Als Reaktion auf die an das Backend übermittelten Informationen werden schließlich Angaben zu an der Position des
Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln durch die Übertragungseinrichtung empfangen 12, beispielsweise Angaben zu einer Geschwindigkeitsbegrenzung, einer Vorfahrtsberechtigung oder einem Überholverbot. Das Übermitteln 1 1 von Position und Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs an das Backend erfolgt dabei zyklisch oder in Abhängigkeit von Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln, die in den Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln enthalten sind. Die Informationen zur Gültigkeit können beispielsweise einen Indikator umfassen, der angibt, dass sich die Position des Kraftfahrzeugs in einem oder benachbart zu einem Kreuzungsbereich befindet. Die Abfrage der geltenden Verkehrsregeln beim Backend kann dann bei Vorhandensein des Indikators mit einer erhöhten Zyklusfrequenz erfolgen. Ebenso können die Informationen zur Gültigkeit eine räumliche Gültigkeit beschreiben, insbesondere eine von einer Fahrtroute abhängige räumliche Gültigkeit. Die Abfrage der geltenden Verkehrsregeln beim Backend wird in diesem Fall vorzugsweise erst bei Ablauf der räumlichen Gültigkeit erneut durchgeführt. Zudem können die Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden
Verkehrsregeln Detailinformationen zu Kreuzungen umfassen.
Fig. 2 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung 20 zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug, die in einem Kraftfahrzeug verbaut sein kann. Die Vorrichtung 20 hat einen Eingang 21 zum Empfangen von Informationen zu Position und Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise von einem Navigationssystem, oder von Daten, die eine Bestimmung von Position und Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs erlauben. Eine Trackingeinheit 22 extrahiert oder ermittelt Position und Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs aus den empfangenen Daten und wählt diejenigen Daten aus, die an ein Backend übermittelt werden sollen. Eine Übertragungseinrichtung 23 übermittelt die gewählten Daten, d.h. Position und Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs, an das Backend. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Übertragungseinrichtung 23 eine Historie von Positionen des Kraftfahrzeugs an das Backend übermittelt. Zudem empfängt die Übertragungseinrichtung 23 vom Backend Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln, beispielsweise Angaben zu einer Geschwindigkeitsbegrenzung, einer Vorfahrtsberechtigung oder einem Überholverbot. Die Übertragungseinrichtung 23 ist dabei eingerichtet, das Übermitteln von Position und Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs an das Backend zyklisch oder in Abhängigkeit von Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln, die in den Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln enthalten sind, durchzuführen. Die Informationen zur Gültigkeit können beispielsweise einen Indikator umfassen, der angibt, dass sich die Position des Kraftfahrzeugs in einem oder benachbart zu einem Kreuzungsbereich befindet. Die Abfrage der geltenden Verkehrsregeln beim Backend kann dann bei Vorhandensein des Indikators mit einer erhöhten Zyklusfrequenz erfolgen. Ebenso können die Informationen zur Gültigkeit eine räumliche Gültigkeit beschreiben, insbesondere eine von einer Fahrtroute abhängige räumliche Gültigkeit. Die Abfrage der geltenden Verkehrsregeln beim Backend wird in diesem Fall vorzugsweise erst bei Ablauf der räumlichen Gültigkeit erneut durchgeführt. Zudem können die Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln Detailinformationen zu Kreuzungen umfassen. Eine Datenverarbeitungseinheit 24 wertet die empfangenen Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln aus. Die von der
Datenverarbeitungseinheit 24 generierten Daten werden vorzugsweise über einen Ausgang 26 der Vorrichtung 20 zur weiteren Nutzung bereitgestellt. Die Trackingeinheit 22, die Übertragungseinrichtung 23 und die Datenverarbeitungseinheit 24 können von einer Kontrolleinheit 25 gesteuert werden. Über eine Benutzerschnittstelle 28 können
gegebenenfalls Einstellungen der Trackingeinheit 22, der Übertragungseinrichtung 23, der Datenverarbeitungseinheit 24 oder der Kontrolleinheit 25 geändert werden. Die in der Vorrichtung 20 anfallenden Daten können dabei in einem Speicher 27 der Vorrichtung 20 abgelegt werden, beispielsweise für eine spätere Auswertung oder für eine Nutzung durch die Komponenten der Vorrichtung 20. Die Trackingeinheit 22, die Übertragungseinrichtung 23, die Datenverarbeitungseinheit 24 sowie die Kontrolleinheit 25 können als dezidierte Hardware realisiert sein, beispielsweise als integrierte Schaltungen. Natürlich können sie aber auch teilweise oder vollständig kombiniert oder als Software implementiert werden, die auf einem geeigneten Prozessor läuft, beispielsweise auf einer GPU. Der Eingang 21 und der Ausgang 26 können als getrennte Schnittstellen oder als eine kombinierte bidirektionale Schnittstelle implementiert sein.
Fig. 3 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung 30 zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug, die in einem Kraftfahrzeug verbaut sein kann. Die Vorrichtung 30 weist einen Prozessor 32 und einen Speicher 31 auf. Beispielsweise handelt es sich bei der Vorrichtung 30 um einen Computer oder ein Steuergerät. Im Speicher 31 sind Instruktionen abgelegt, die die
Vorrichtung 30 bei Ausführung durch den Prozessor 32 veranlassen, die Schritte gemäß einem der beschriebenen Verfahren auszuführen. Die im Speicher 31 abgelegten
Instruktionen verkörpern somit ein durch den Prozessor 32 ausführbares Programm, welches das erfindungsgemäße Verfahren realisiert. Die Vorrichtung hat einen Eingang 33 zum Empfangen von Informationen, beispielsweise von Daten, die von einer Sensorik des Kraftfahrzeugs erfasst wurden. Vom Prozessor 32 generierte Daten werden über einen Ausgang 34 bereitgestellt. Darüber hinaus können sie im Speicher 31 abgelegt werden. Der Eingang 33 und der Ausgang 34 können zu einer bidirektionalen Schnittstelle
zusammengefasst sein.
Der Prozessor 32 kann eine oder mehrere Prozessoreinheiten umfassen, beispielsweise Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren oder Kombinationen daraus. Die Speicher 27, 31 der beschriebenen Ausführungsformen können sowohl volatile als auch nichtvolatile Speicherbereiche aufweisen und unterschiedlichste Speichergeräte und
Speichermedien umfassen, beispielsweise Festplatten, optische Speichermedien oder Halbleiterspeicher.
Fig. 4 stellt schematisch ein Kraftfahrzeug 40 dar, in dem eine erfindungsgemäße Lösung realisiert ist. Das Kraftfahrzeug 40 weist unter anderem ein Navigationssystem 41 und eine Umgebungssensorik 42 auf, beispielsweise ein Kamerasystem. Die vom Navigationssystem 41 und gegebenenfalls die von der Umgebungssensorik 42 erfassten Daten werden über ein Netzwerk 43 an eine Vorrichtung 20 zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für das Kraftfahrzeug übermittelt. Zudem können sie in einem Speicher 44 des Kraftfahrzeugs 40 abgelegt werden. Bei Bedarf werden die Daten von der Vorrichtung 20 mittels einer
Kommunikationseinheit 45 zur Auswertung an ein Backend übermittelt. Die vom Backend als Reaktion auf die gesendeten Daten übermittelten Angaben zu den für das Kraftfahrzeug geltenden Verkehrsregeln werden dem Fahrer mittels einer Nutzerschnittstelle 47, beispielsweise einem Infotainmentsystem mit einer Anzeigevorrichtung, mitgeteilt. Daneben können sie einem Fahrerassistenzsystem 46 des Kraftfahrzeugs 40 zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise zur automatischen Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Fig. 5 zeigt schematisch ein Verfahren zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug aus Sicht eines Backends. In einem ersten Schritt werden zumindest eine Position und eine Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs empfangen 50. Basierend auf den empfangenen Informationen werden dann Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln bestimmt 51 , beispielsweise Angaben zu einer
Geschwindigkeitsbegrenzung, einer Vorfahrtsberechtigung oder einem Überholverbot. Die Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln umfassen dabei Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln. Die Informationen zur Gültigkeit können beispielsweise einen Indikator umfassen, der angibt, dass sich die Position des Kraftfahrzeugs in einem oder benachbart zu einem Kreuzungsbereich befindet. Ebenso können die Informationen zur Gültigkeit eine räumliche Gültigkeit beschreiben, insbesondere eine von einer Fahrtroute abhängige räumliche Gültigkeit. Zudem können die Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln Detailinformationen zu Kreuzungen umfassen. Die Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln werden schließlich an das Kraftfahrzeug übermittelt 52.
Fig. 6 zeigt nähere Details zum Bestimmen der Angaben zu den an der Position des
Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln. In einem ersten Schritt erfolgt ein Zuordnen 60 der Position des Kraftfahrzeugs zu einer Straße in einem Straßennetz. Anschließend werden die Verkehrsregeln ermittelt 61 , die an der Position des Kraftfahrzeugs für die Straße gelten. Zudem wird zumindest eine Gültigkeitsdistanz ermittelt 62, d.h. eine Entfernung im
Straßennetz bis zu einer Änderung der geltenden Verkehrsregeln.
Fig. 7 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung 70 zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug, die in einem Backend verbaut sein kann. Die Vorrichtung 70 hat eine erste Schnittstelle 71 , über die eine Übertragungseinrichtung 72 Informationen zu zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs empfangen kann. Über die erste Schnittstelle kann die Übertragungseinrichtung 72 zudem Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln an das Kraftfahrzeug übermitteln, beispielsweise Angaben zu einer Geschwindigkeitsbegrenzung, einer Vorfahrtsberechtigung oder einem Überholverbot. Anhand der von der Übertragungseinrichtung 72 empfangenen Informationen verortet eine Verortungseinheit 73 das Kraftfahrzeug in einer Karte. Die Karte kann von einer externen Datenbank über eine zweite Schnittstelle 76 bereitgestellt werden. Auf Grundlage der Verortung bestimmt eine Recheneinheit 74 die gewünschten Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln. Die Recheneinheit 74 ist dabei eingerichtet, die Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden
Verkehrsregeln mit Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln zu versehen. Die Informationen zur Gültigkeit können beispielsweise einen Indikator umfassen, der angibt, dass sich die Position des Kraftfahrzeugs in einem oder benachbart zu einem
Kreuzungsbereich befindet. Ebenso können die Informationen zur Gültigkeit eine räumliche Gültigkeit beschreiben, insbesondere eine von einer Fahrtroute abhängige räumliche Gültigkeit. Zudem können die Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln Detailinformationen zu Kreuzungen umfassen. Die Übertragungseinrichtung 72, die Verortungseinheit 73 und die Recheneinheit 74 können von einer Kontrolleinheit 75 gesteuert werden. Über eine Benutzerschnittstelle 78 können gegebenenfalls Einstellungen der Übertragungseinrichtung 72, der Verortungseinheit 73, der Recheneinheit 74 oder der Kontrolleinheit 75 geändert werden. Die in der Vorrichtung 70 anfallenden Daten können dabei in einem Speicher 77 der Vorrichtung 70 abgelegt werden, beispielsweise für eine spätere Auswertung oder für eine Nutzung durch die Komponenten der Vorrichtung 70. Die Übertragungseinrichtung 72, die Verortungseinheit 73, die Recheneinheit 74 sowie die Kontrolleinheit 75 können als dezidierte Hardware realisiert sein, beispielsweise als integrierte Schaltungen. Natürlich können sie aber auch teilweise oder vollständig kombiniert oder als Software implementiert werden, die auf einem geeigneten Prozessor läuft, beispielsweise auf einer GPU. Die erste Schnittstelle 71 und die zweite Schnittstelle 76 können als getrennte Schnittstellen oder als eine kombinierte Schnittstelle implementiert sein.
Fig. 8 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung 80 zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug, die in einem Backend verbaut sein kann. Die Vorrichtung 80 weist einen Prozessor 82 und einen Speicher 81 auf. Beispielsweise handelt es sich bei der Vorrichtung 80 um einen Computer oder eine Workstation. Im Speicher 81 sind Instruktionen abgelegt, die die Vorrichtung 80 bei Ausführung durch den Prozessor 82 veranlassen, die Schritte gemäß einem der
beschriebenen Verfahren auszuführen. Die im Speicher 81 abgelegten Instruktionen verkörpern somit ein durch den Prozessor 82 ausführbares Programm, welches das erfindungsgemäße Verfahren realisiert. Die Vorrichtung hat einen Eingang 83 zum
Empfangen von Informationen, beispielsweise von einem Datenpaket, das von einem
Kraftfahrzeug übermittelt wurde. Vom Prozessor 82 generierte Daten werden über einen Ausgang 84 bereitgestellt. Darüber hinaus können sie im Speicher 81 abgelegt werden. Der Eingang 83 und der Ausgang 84 können zu einer bidirektionalen Schnittstelle
zusammengefasst sein.
Der Prozessor 82 kann eine oder mehrere Prozessoreinheiten umfassen, beispielsweise Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren oder Kombinationen daraus.
Die Speicher 77, 81 der beschriebenen Ausführungsformen können sowohl volatile als auch nichtvolatile Speicherbereiche aufweisen und unterschiedlichste Speichergeräte und
Speichermedien umfassen, beispielsweise Festplatten, optische Speichermedien oder Halbleiterspeicher.
Nachfolgend soll eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren 9 bis 14 erläutert werden. Im Beispiel wird eine Geschwindigkeitsbegrenzung für das Fahrzeug ermittelt. Das gleiche Prinzip kann beispielsweise aber auch für Vorfahrtsregelungen oder Überholverbote genutzt werden. Im Falle der Anwendung für Vorfahrtsregelungen wird keine aktuell gültige Geschwindigkeit übertragen, sondern der Status der Straße, beispielsweise übergeordnet oder untergeordnet, sowie die Gültigkeitsdistanz. Hinsichtlich von
Überholverboten wird die Zulässigkeit von Überholvorgängen nebst der Gültigkeitsdistanz übertragen, beispielsweise zulässig, unzulässig, unzulässig für bestimmte Fahrzeugklassen oder unzulässig mit Ausnahmen. Fig. 9 veranschaulicht ein System zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug 40. Das System umfasst das Kraftfahrzeug 40 und ein Backend 90. Neben einer Vorrichtung 20 zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln weist das Kraftfahrzeug 40 ein Navigationssystem 41 , ein Fahrerassistenzsystem 46 und eine Nutzerschnittstelle 47 auf. Das Backend umfasst zumindest eine Vorrichtung 70 zum Ermitteln von geltenden
Verkehrsregeln sowie eine Datenbank 91 mit Kartendaten und Verkehrsregelinformationen. Das Kartenmaterial kann beispielsweise im NDS-Format vorliegen (NDS: Navigation Data Standard, Navigationsdatenstandard). Das Kraftfahrzeug 40 versendet seine aktuelle Position mit einem Trace, d.h. mit zumindest einem Wegpunkt der Vergangenheit, und seiner Richtung an das Backend 90. Diese Daten können beispielsweise vom Navigationssystem 41 bereitgestellt werden. Das Backend 90 nutzt diese Informationen, um das Kraftfahrzeug 40 einer Straße zuzuordnen. Zu diesem Zweck wird das Kartenmaterial aus der Datenbank
91 der Vorrichtung 70 zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln zur Verfügung gestellt. Basierend auf der Zuordnung wird die aktuell gültige Geschwindigkeitsbegrenzung für das Kraftahrzeug 40 ermittelt und an das Kraftahrzeug 40 übertragen. Zudem können auch eine Gültigkeitsdistanz für die Geschwindigkeitsbegrenzung und zumindest eine nachfolgende Geschwindigkeitsbegrenzung ermittelt und übertragen werden. Dies kann insbesondere unter Berücksichtigung von möglichen Routenentscheidungen erfolgen. Die von der
Vorrichtung 20 aus den empfangenen Daten ermittelte aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung kann auf einer Anzeige der Nutzerschnittstelle 47 dargestellt werden. Zudem können die Geschwindigkeitsbegrenzung und gegebenenfalls auch nachfolgende
Geschwindigkeitsbegrenzungen dem Fahrerassistenzsystem 46 zur Verfügung gestellt werden. Sofern die nachfolgenden Geschwindigkeitsbegrenzungen routenabhängig sind, können Informationen zur jeweils gewählten Route bei Bedarf vom Navigationssystem 41 geliefert werden. Zudem kann das Navigationssystem 41 angewiesen werden, einen
Neustart der Positionsverfolgung durchzuführen, sobald eine Anfrage nach geltenden Verkehrsregeln an das Backend 90 übermittelt wurde.
Fig. 10 illustriert zwei vorteilhafte Algorithmen 92, 93, die im System aus Fig. 9 implementiert sein können. Ein erster Algorithmus 92 ist in der Datenbank 91 implementiert. Er kann allerdings auch durch die Vorrichtung 70 zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln oder durch eine dezidierte Komponente des Backends 90 ausgeführt werden. Beim Algorithmus
92 handelt es sich um einen Suchalgorithmus. Dieser ermittelt die an der Position des Kraftfahrzeugs 40 geltende Geschwindigkeitsbegrenzung. Darüber hinaus kann der
Suchalgorithmus in der Lage sein, eine minimale, gegebenenfalls auch routenabhängige minimale Entfernung bis zu einer Änderung der Geschwindigkeitsbegrenzung zu ermitteln. Dies wird weiter unten anhand der Figuren 12 bis 14 erläutert. Ein weiterer Algorithmus 93 ist in der im Kraftfahrzeug 40 angeordneten Vorrichtung 20 zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln implementiert. Auch dieser Algorithmus 93 kann alternativ durch eine dezidierte Komponente des Kraftfahrzeugs 40 ausgeführt werden. Der Algorithmus führt insbesondere die Auswahl derjenigen vergangenen Wegpunkte durch, die an das Backend 90 übermittelt werden sollen. Vorzugsweise werden die vergangenen Positionen in einem Ringspeicher abgelegt, so dass der neuste Wegpunkt stets den ältesten bereits
gespeicherten Wegpunkt ersetzt. Auf diese Weise wird nur wenig Speicherplatz benötigt und gleichzeitig ein durchgehender Trace zur aktuellen Position bereitgestellt. Die vergangenen Wegpunkte sollten dabei einen gewissen Mindestabstand haben, um aussagekräftig zu sein. Besonders interessant für die korrekte Zuordnung der Fahrzeugposition zu einer Straße, und insbesondere zur richtigen Fahrspur im Falle von mehrspurigen Straßen, sind Wegepunkte unmittelbar vor und nach einem Spurwechsel. Derartige Wegepunkte werden daher bevorzugt an das Backend 90 übermittelt. Da sich Kurvenfahrten gut anhand vom
Lenkwinkel erkennen lassen, können zudem auch Angaben zum Verlauf des Lenkwinkels bereitgestellt werden. Interessant sind dabei insbesondere Positionen mit
Lenkwinkeländerungen, beispielsweise ein Kurveneingang, ein Scheitel oder ein
Kurvenausgang. Ebenso ist es möglich, die Bahnkrümmung, die sich aus dem Lenkwinkel berechnen lässt, für jeden Wegepunkt zu übertragen. Außerdem können zusätzlich die erkannten Fahrspurmarkierungen (gestrichelt, durchgezogen, Doppellinie, keine) übermittelt werden. Mit diesen Informationen lässt sich die Zuordnung weiter verbessern.
Das Abfragen der geltenden Verkehrsregeln beim Backend 90 kann auf verschiedene Weisen realisiert werden, von denen einige nachfolgend erläutert werden.
Gemäß einer ersten Realisierungsvariante fragt das Fahrzeug 40 zyklisch beim Backend 90 nach der aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung. Dabei kann die zyklische Abfrage mit konstanter Frequenz erfolgen, beispielsweise mit 1 Hz, oder mit konstantem Abstand, beispielsweise alle 0,5 m. Dies stellt sicher, dass das Fahrzeug stets über die aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung informiert ist, verursacht aber ein nicht unerhebliches
Datenvolumen und benötigt zudem eine nahezu dauerhafte Datenverbindung.
Gemäß einer zweiten Realisierungsvariante fragt das Fahrzeug 40 ebenfalls zyklisch beim Backend 90 an. Wenn sich das Fahrzeug 40 allerdings in einem Kreuzungsbereich oder in der Nähe von einem Kreuzungsbereich befindet, sendet das Backend 90 zusätzlich zur Geschwindigkeitsbegrenzung einen Indikator, der auf eine Kreuzung hinweist. In diesem Fall fragt das Fahrzeug 40 solange mit höherer Frequenz beim Backend 90 an, bis der Indikator zurückgesetzt ist. Diese Variante erhöht die Zuverlässigkeit in Kreuzungsbereichen, verursacht aber ein noch etwas größeres Datenvolumen als die erste Realisierungsvariante. Zudem wird auch hier eine nahezu dauerhafte Datenverbindung benötigt.
Gemäß einer weiteren Realisierungsvariante fragt das Fahrzeug 40 initial beim Backend 90 die aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung ab. Das Backend 90 ermittelt mit Hilfe des Suchalgorithmus 92 sowohl die aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung als auch die minimale Entfernung bis zu einer Änderung der Geschwindigkeitsbegrenzung. Beide Informationen werden an das Fahrzeug 40 übermittelt. Das Fahrzeug 40 verfolgt den zurückgelegten Weg, beispielsweise unter Verwendung von Fahrzeugsensoren, und fragt bei Erreichen der übermittelten minimalen Entfernung erneut beim Backend 90 die
Geschwindigkeitsbegrenzung ab. Diese Variante kommt mit einer sehr geringen Anzahl von Abfragen aus, so dass das anfallende Datenvolumen sehr gering ist. Zudem ist keine dauerhafte Datenverbindung nötig. Anstelle der minimalen Entfernung bis zu einer Änderung der Geschwindigkeitsbegrenzung können auch mehrere Entfernungen für unterschiedliche mögliche Routen übermittelt werden. Anders ausgedrückt, der kürzeste Abstand zu einer Änderung der Geschwindigkeitsbegrenzung wird abgelegt unter der Richtungsbedingung der ersten angetroffenen Kreuzung. Um ein Beispiel zu geben, wenn das Fahrzeug 40 an der ersten Kreuzung in 500 m links abbiegt, befindet sich die nächste Änderung in einer
Entfernung von 525 m. Wenn das Fahrzeug 40 an der ersten Kreuzung in 500 m geradeaus fährt, befindet sich die nächste Änderung in einer Entfernung von 751 m. Wenn das
Fahrzeug 40 an der ersten Kreuzung in 500 m rechts abbiegt, befindet sich die nächste Änderung in einer Entfernung von 612 m. In diesem Fall überwacht das Fahrzeug 40 nicht nur die zurückgelegte Entfernung, sondern auch die gewählte Route.
Gemäß einer weiteren Variante übermittelt das Backend 90 zusätzlich zur aktuellen
Geschwindigkeitsbegrenzung und zu den Entfernungen bis zu einer Änderung der
Geschwindigkeitsbegrenzung ein einfaches Kreuzungsmodell. Ein Beispiel für ein solches Kreuzungsmodell ist in Fig. 1 1 dargestellt. Die Kreuzung wird dabei durch einen Kreis repräsentiert, der die Kreuzungsfläche darstellt. Die abgehenden Kreuzungsarme werden durch ihre Position auf dem Kreisring und durch die Richtung des Arms repräsentiert.
Beispielsweise wird die Position auf dem Kreisring durch die Lage in Grad zum
Kreuzungsmittelpunkt angegeben, während für die Richtung des Arms die Himmelsrichtung in Grad verwendet wird. Das Fahrzeug 40 kann aus der eigenen Richtung entscheiden, welcher Kreuzungsarm befahren wird. Ein alternatives Kreuzungsmodell verwendet GPS- Punkte für die Darstellung der Kreuzungsarme. Durch den Vergleich der Fahrzeugposition mit den GPS-Punkten kann das Fahrzeug 40 die Zugehörigkeit zu einem Kreuzungsarm bestimmen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass das Backend 90 ein Kreuzungsnetz für einen definierten Umkreis übermittelt. Das Fahrzeug 40 lokalisiert sich dann selbständig innerhalb dieses Netzes und ermittelt daraus die aktuelle Geschwindigkeitsbeschränkung. Mit Hilfe der Kreuzungsmodelle bzw. des Kreuzungsnetzes lässt sich im Falle von Latenzen bei der Anfrage an das Backend eine gewisse Vorausschau erreichen, so dass die
Zuverlässigkeit des Verfahrens erhöht wird.
Fig. 12 veranschaulicht einen ersten Iterationsschritt einer Bestimmung einer
Gültigkeitsdistanz einer Geschwindigkeitsbegrenzung. Dargestellt ist ein Ausschnitt eines Straßennetzes, wobei die Straßen durch durchgehende und gestrichelte Linien repräsentiert werden. Die Art der der Strichelung repräsentiert die zugehörige
Geschwindigkeitsbegrenzung. Straßen mit einer durchgehenden Linie stellen diejenigen Straßen dar, die für die gegebene Position des Fahrzeugs ohne Belang sind. Die
durchgeführte Suche im Straßennetz entspricht einer Baumsuche. Das Straßennetz spaltet sich in viele Richtungen auf. Es wird der kürzeste Pfad bis zu einer
Geschwindigkeitsänderungen in diesem Netz gesucht. Das Fahrzeug befindet sich an einer Position P, die durch einen Kreis dargestellt wird. Der Pfeil im Kreis repräsentiert die
Fahrtrichtung. Ein weiterer Kreis VP verdeutlicht eine vorherige Position des Fahrzeugs. Aktuell befindet sich das Fahrzeug auf einem Straßenabschnitt zwischen zwei Kreuzungen „1 " und„2", die mögliche zukünftige Positionen ZP des Fahrzeugs sein können. Die
Geschwindigkeitsbegrenzung auf diesem Straßenabschnitt liegt bei 30 km/h. Es wird nun zunächst die Entfernung bis zur nächsten Kreuzung„1 " in Fahrtrichtung bestimmt. Zusätzlich wird die Entfernung bis zur nächsten Kreuzung„2" entgegen der Fahrtrichtung bestimmt, wobei ein Wendemanöver auf der nächsten Kreuzung„1 " in Fahrtrichtung angenommen wird.
Die Entfernung bis zur Kreuzung„1 " beträgt im Beispiel 150 m, die Entfernung bis zur Kreuzung„2" 450 m. Auf den Straßenabschnitten bis zu den beiden Kreuzungen ändert sich die Geschwindigkeitsbegrenzung nicht. Die minimale Entfernung bis zu einer Änderung der Geschwindigkeitsbegrenzung ist damit auf jeden Fall größer als 150 m. Der aktuelle
Straßenabschnitt wird nun noch als bereits für die Suche benutzt markiert.
Fig. 13 veranschaulicht einen zweiten Iterationsschritt der Bestimmung einer
Gültigkeitsdistanz einer Geschwindigkeitsbegrenzung. Da keine Änderung der
Geschwindigkeitsbegrenzung gefunden wurde wird die Suche nach weiteren Kreuzungen, an denen sich die Geschwindigkeitsbegrenzung ändern könnte, fortgesetzt. Ausgehend von den in der ersten Iteration gefundenen Kreuzungen können fünf weitere Kreuzungen„1 " bis„5" erreicht werden. Bereits genutzte Straßenabschnitte bleiben bei der Suche unberücksichtigt, sofern die Geschwindigkeitsbegrenzung für beide Richtungen gilt und der aktuelle Weg kürzer als der bereits genutzte Weg ist. Die Entfernung bis zu den Kreuzungen„1 ",„2" und „5" beträgt jeweils 200 m, die Entfernung bis zur Kreuzung„3" 250 m, die Entfernung bis zur Kreuzung„4" 270 m. Auf den Straßenabschnitten bis zu den Kreuzungen ändert sich die Geschwindigkeitsbegrenzung nicht. Die minimale Entfernung bis zu einer Änderung der Geschwindigkeitsbegrenzung ist damit auf jeden Fall größer als 350 m, d.h. als die
Entfernung von der Ausgangsposition P bis zu den Kreuzungen„1 " oder„2". Die aktuellen Straßenabschnitte werden nun noch als bereits für die Suche benutzt markiert.
Fig. 14 illustriert ein Endergebnis der Bestimmung einer Gültigkeitsdistanz einer
Geschwindigkeitsbegrenzung. Nach einigen Iterationen stellt sich das Suchergebnis folgendermaßen dar. An der Kreuzung„1 " ändert sich die Geschwindigkeitsbegrenzung nach insgesamt 550 m zu 60 km/h. An der Kreuzung„3" ändert sich die
Geschwindigkeitsbegrenzung nach insgesamt 700 m zu 50 km/h. An der Kreuzung„4" ändert sich die Geschwindigkeitsbegrenzung nach insgesamt 720 m zu 50 km/h. An der Kreuzung„5" ändert sich die Geschwindigkeitsbegrenzung nach insgesamt 650 m zu 5 km/h.
Bezugszeichenliste Bestimmen von Position und Bewegungsrichtung
Übermitteln von Position und Bewegungsrichtung
Empfangen von Angaben zu geltenden Verkehrsregeln Vorrichtung
Eingang
Trackingeinheit
Übertragungseinrichtung
Datenverarbeitungseinheit
Kontrolleinheit
Ausgang
Speicher
Benutzerschnittstelle
Vorrichtung
Speicher
Prozessor
Eingang
Ausgang
Kraftfahrzeug
Navigationssystem
Umgebungssensorik
Netzwerk
Speicher
Kommunikationseinheit
Fahrerassistenzsystem
Nutzerschnittstelle
Empfangen von Position und Bewegungsrichtung
Bestimmen von Angaben zu geltenden Verkehrsregeln Übermitteln der Angaben zu geltenden Verkehrsregeln Zuordnen der Position zu einer Straße
Ermitteln von für die Straße geltenden Verkehrsregeln
Ermitteln einer Gültigkeitsdistanz der geltenden Verkehrsregeln Vorrichtung
Erste Schnittstelle
Übertragungseinrichtung
Verortungseinheit 74 Recheneinheit
75 Kontrolleinheit
76 Zweite Schnittstelle
77 Speicher
78 Benutzerschnittstelle
79 Datenbank
80 Vorrichtung
81 Speicher
82 Prozessor
83 Eingang
84 Ausgang
90 Backend
91 Datenbank
92 Suchalgorithmus
93 Algorithmus P Position
VP Vorherige Position
ZP Zukünftige Position

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug (40), mit den Schritten:
- Übermitteln (1 1 ) zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des
Kraftfahrzeugs (40) an ein Backend (90) durch eine Übertragungseinrichtung (23) des Kraftfahrzeugs (40); und
- Empfangen (12) von Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln durch die Übertragungseinrichtung (23);
dadurch gekennzeichnet, dass das Übermitteln (1 1 ) zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs (40) an das Backend (90) zyklisch oder in Abhängigkeit von Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln, die in den Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln enthalten sind, erfolgt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei eine Historie von Positionen des Kraftfahrzeugs (40) an das Backend (90) übermittelt (1 1 ) wird.
3. Verfahren zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug (40), mit den Schritten:
- Empfangen (50) von zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs (40);
- Bestimmen (51 ) von Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln; und
- Übermitteln (52) der Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln an das Kraftfahrzeug (40);
dadurch gekennzeichnet, dass die Angaben zu den an der Position des
Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln umfassen.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei das Bestimmen (51 ) der Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln die Schritte umfasst:
- Zuordnen (60) der Position des Kraftfahrzeugs (40) zu einer Straße in einem
Straßennetz;
- Ermitteln (61 ) von für die Straße an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln; und - Ermitteln (62) von zumindest einer Entfernung im Straßennetz bis zu einer Änderung der geltenden Verkehrsregeln.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Informationen zur Gültigkeit der Verkehrsregeln einen Indikator umfassen, der angibt, dass sich die Position des Kraftfahrzeugs (40) in einem oder benachbart zu einem Kreuzungsbereich befindet.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei für das Übermitteln (1 1 ) zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs (40) an das Backend (90) eine erhöhte Zyklusfrequenz verwendet wird, wenn sich die Position des Kraftfahrzeugs (40) in einem oder benachbart zu einem Kreuzungsbereich befindet.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Informationen zur Gültigkeit der Verkehrsregeln eine räumliche Gültigkeit beschreiben, insbesondere eine von einer Fahrtroute abhängige räumliche Gültigkeit.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Übermitteln (1 1 ) zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs (40) an das Backend (90) bei Ablauf der räumlichen Gültigkeit erneut durchgeführt wird.
9. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln Detailinformationen zu zumindest einer Kreuzung umfassen.
10. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln eine Geschwindigkeitsbegrenzung, eine Vorfahrtsberechtigung oder ein Überholverbot beschreiben.
1 1. Computerlesbares Speichermedium mit Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer zur Ausführung der Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein
Kraftfahrzeug (40) veranlassen.
12. Vorrichtung (20) zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug (40), mit:
- Einer Übertragungseinrichtung (23) zum Übermitteln (1 1 ) zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs (40) an ein Backend (90) und zum Empfangen (12) von Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln; und
- Einer Datenverarbeitungseinheit (24) zum Auswerten der Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln;
dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung (23) eingerichtet ist, das Übermitteln (1 1 ) zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des
Kraftfahrzeugs (40) an das Backend (90) zyklisch oder in Abhängigkeit von
Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln, die in den Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln enthalten sind, durchzuführen.
13. Vorrichtung (70) zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln für ein Kraftfahrzeug (40), mit:
- Einer Übertragungseinrichtung (72) zum Empfangen (50) von zumindest einer Position und einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs (40) und zum Übermitteln (52) von Angaben zu an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden
Verkehrsregeln an das Kraftfahrzeug (40); und
- Einer Recheneinheit (74) zum Bestimmen (51 ) der Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln;
dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (74) eingerichtet ist, die Angaben zu den an der Position des Kraftfahrzeugs (40) geltenden Verkehrsregeln mit
Informationen zu einer Gültigkeit der Verkehrsregeln zu versehen.
14. Kraftfahrzeug (40), dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 12 aufweist oder eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2 oder 5 bis 10 zum Ermitteln von geltenden Verkehrsregeln auszuführen.
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