DE10202756A1

DE10202756A1 - Digitale Karte mit Temperaturdaten

Info

Publication number: DE10202756A1
Application number: DE2002102756
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Kuhn
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2003-08-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine digitale Karte eines Verkehrswegenetzes, die Streckendaten über ein befahrbares Verkehrswegenetz und zugeordnete Attributdaten umfasst, wobei manche Attributdaten neben den aktuellen Attributdaten auch vergangene Attributdaten umfassen. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen, bei dem die momentane Fahrzeugposition bestimmt wird, Streckendaten und zugeordnete Attributdaten aus einer digitalen Karte ausgelesen werden, und davon abhängig Fahrzeugführungsinformationen für die momentane Fahrzeugposition und unter Berücksichtigung der vor der aktuellen Fahrzeugposition liegenden Strecke und der dieser Strecke zugeordneten Attributdaten erzeugt werden. Erfindungsgemäß umfassen die Attributdaten Temperaturdaten der Luft und/oder der Straßenoberfläche.

Description

Die Erfindung betrifft eine digitale Karte eines Verkehrswegenetzes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Eine gattungsgemäße digitale Karte eines Verkehrswegenetzes und ein gattungsgemäßes Verfahren zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen wird in der DE 199 16 967 C1 beschrieben. Die digitale Karte eines Verkehrswegenetzes umfasst Strecken- und zugeordnete Attributdaten, die von mindestens einem Probefahrzeug vom jeweils befahrenen Streckenabschnitt aufgenommen werden. Die digitale Karte wird anhand der aufgenommenen Attributdaten aktualisiert. Historische Messwerte für Attribute werden gespeichert. Die digitale Karte ist Grundlage für die Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen, wobei für die Erzeugung der Fahrzeugführungsinformationen die aktuelle Fahrzeugposition und der vor dem Fahrzeug liegende Streckenabschnitt berücksichtigt wird.
In "Patent Abstracts of Japan", JP 11025389 A, wird ein Informationssystem beschrieben, bei dem Fahrzeuge Temperaturdaten aufnehmen und an eine Zentrale übermitteln. In der Zentrale wird der Reibwert der Straße ermittelt und an weitere Fahrzeuge übertragen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine digitale Karte und ein Verfahren zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Fahrsicherheit des Fahrzeuges erhöht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Bereitstellung einer digitalen Karte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder durch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.
In der digitalen Karte sind ortsgenaue Strecken- und Attributdaten gespeichert. Attributdaten umfassen z. B. Topologiedaten über den Steigungs- und Kurvenverlauf. Bei der digitalen Karte ist weiter vorgesehen, dass ortsgenaue Daten über die Lufttemperatur und/oder die Oberflächentemperatur als Attributdaten gespeichert werden. Die aktuellen und ortsgenauen Temperaturdaten werden von einem Fahrzeug aufgenommen und die aufgenommenen Daten zur Aktualisierung der in der digitalen Karte gespeicherten Temperaturdaten verwendet. Vorteilhafterweise werden die Temperaturdaten auch zeitbezogen gespeichert, so dass z. B. zwischen Temperaturen am Morgen und tagsüber oder im Sommer oder im Winter unterschieden wird. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft auch historisch aufgenommene Daten abzuspeichern, um zeitbezogen die treffendsten Daten auswählen zu können.
Die Speicherung von Temperaturdaten als Attributdaten ist vorteilhaft, da die Sicherheit beim Fahren sehr stark durch unterschiedliche Reibwerte der Straßenoberfläche beeinflusst ist. Der Reibwert wiederum ist unter anderem durch die Temperatur der Straße beeinflusst. Die Aufnahme und Ermittlung eines Reibwertes der Straßenoberfläche ist sehr aufwändig und kompliziert. Die Aufnahme und Speicherung von Temperaturdaten ist einfacher und preisgünstiger zu realisieren und gibt einen Anhaltspunkt über mögliche Gefahrstellen. Die Aufnahme oder Messung der Temperatur für die aktuelle Position, z. B. direkt unter dem Fahrzeug oder kurz vor dem Fahrzeug, ist problemlos möglich.
Bei Fahrten des Fahrzeugs können Temperaturprofile der gefahrenen Strecken aufgenommen und abgespeichert werden. Es können auch statistische Daten zu zeitbezogenen Verläufen der Temperaturprofile erzeugt werden. In der Karte werden z. B. signifikante Temperatureinbrüche verzeichnet, die dann bei weiteren Fahrten im voraus aus der Karte abgefragt werden können. Bei Verwendung der Temperaturfühler für die Außentemperatur sind Stellen lokalisierbar, an denen die Umgebungstemperatur geringer ist, z. B. in Waldstücken. Durch spezielle Messung der Straßentemperatur z. B. direkt unter dem Fahrzeug sind auch kalte Oberflächen, z. B. auf Brücken detektierbar. Diese Temperaturdaten werden als aktuelle Daten und/oder historische Verläufe in der digitalen Karte gespeichert. Durch die Verwendung der vorhandenen Temperatursensoren für die Außentemperatur und/oder der einfachen Messung der lokalen Oberflächentemperatur und der Abspeicherung in einer digitalen Karte entsteht eine kostengünstige Lösung.
Die Temperaturdaten können auch drahtlos z. B. an eine Zentrale übertragen werden. Die Zentrale wiederum prüft die empfangenen Daten auf Plausibilität und speichert die Daten von mehreren Fahrzeugen in einer digitalen Karte in der Zentrale. Von der Zentrale können dann auf Anfrage oder periodisch aktuellen Strecken- und Attributdaten, umfassend Temperaturdaten, an die Fahrzeuge übertragen werden. Die Fahrzeuge können ihre digitalen Karten durch die von der Zentrale empfangenen Daten ergänzen.
Die Erfassung der Daten kann bei jeder Temperatur erfolgen, da sich typische kalte Stellen im Sommer wie im Winter wiederfinden lassen. Die Temperatur ist zwar insgesamt auf einem anderen Niveau, aber z. B. ein Waldstück ist auch im Sommer deutlich kühler als die allgemeine mittlere Temperatur.
Die beschriebene digitalen Karte lässt sich vorteilhaft bei dem nachfolgend beschriebenen Verfahren zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen einsetzen.
Bei dem Verfahren zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen ist es besonders vorteilhaft, bei der Erzeugung der Führungsinformationen die Straßentemperatur schon deutlich vorab anhand der digitalen Karte zu kennen, um den Fahrer rechtzeitig zu informieren, die Fahrdynamikregelsysteme vorzubereiten oder im Extremfall die Geschwindigkeit automatisch zu drosseln. Dieses Verfahren kann mit sog. vorausschauenden Sensoren kombiniert werden. Diese messen die Straßentemperatur ein Stück vor dem Fahrzeug und sind idealerweise sehr hoch über der Straße montiert, um einen Vorausschauhorizont zu haben. Eine solcher Sensor, der durch die Windschutzscheibe messen muss, hat aber u. U. mit der Scheibenverschmutzung zu kämpfen. Ein solcher Sensor ist weiter bei Straßenkuppen, vorausfahrenden Fahrzeugen und Kurven nur in Kombination mit der digitalen Karte in der Lagen, rechtzeitig Informationen zur Verfügung zu stellen. Die Kenntnis des Temperaturverlaufs auf dem vor dem Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt wird durch die Speicherung der Temperaturdaten in der digitalen Karte unabhängig von den Sichtbedingungen auf dem Streckenabschnitt. Durch gegenseitigen Abgleich der in der digitalen Karte gespeicherten Daten und der Daten des vorausschauenden Sensors, kann gleichzeitig einen Plausibilitätsprüfung durchgeführt werden, ein Fehlerwert ermittelt und mit diesem eine Fehlerkorrektur des Sensors durchgeführt werden.
Der Fahrer kann hierdurch ohne eine aufwändige Ermittlung des Reibwertes der vorausliegenden Strecke in der Aufgabe unterstützt werden, potentiell gefahrenträchtige Stellen, z. B. auf Brücken, an schattigen Stellen, zu erkennen und entsprechend vorsichtig zu fahren. Bei der Entscheidung, ob eine Information an den Fahrer ausgegeben wird, wird vorteilhafterweise auch die mittlere Temperatur z. B. des Tages oder der ganzen Strecke berücksichtigt. So kann z. B. im Sommer vor einer Warnung vor Brücken abgesehen werden.
Vorteilhafterweise kann bei einer Warnung des Fahrers nicht nur die Temperatur berücksichtigt werden, sondern auch mehrere fahrdynamische Parameter, die im Fahrzeug vorliegen. Wenn sich das Fahrzeug offensichtlich weit vom Grenzbereich entfernt bewegt, braucht der Fahrer dann nicht gewarnt werden.
Das Verfahren kann entweder rein informativ sein, d. h. an den Fahrer Hinweise, Empfehlungen und/oder Warnungen über eine optische und/oder akustische und/oder haptische Ausgabeeinrichtung ausgeben, oder aktiv in Steuersysteme des Fahrzeugs, wie z. B. Bremssysteme, Getriebesteuerungen und/oder Motorsteuerungen, eingreifen. Natürlich ist auch die Kombination von Hinweisen mit aktiven Eingriffen des Verfahrens denkbar.
Es ist weiter vorteilhaft für das Verfahren der aktuellen Route, den aktuellen Ortungsinformationen und weiteren Informationsquellen z. B. RDS/TMC den Typ der gerade befahrenen Straße, die Tageszeit, Verkehrsinformationen usw. zu entnehmen und die Hinweise bzw. Eingriffe in Steuersysteme des Fahrzeugs darauf abzustimmen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird eine aktuelle Fahrtroute ermittelt, so dass die Fahrzeugführungsinformationen auch über die nächste Kreuzung hinaus erzeugt werden können. Die aktuelle Fahrtroute kann in einem im Fahrzeug vorhandenen Zielführungssystem erfolgen, in das der Fahrer ein Ziel eingegeben hat. Die Ermittlung der aktuellen Route kann auch anhand von früheren Fahrtrouten des Fahrzeugs ermittelt werden. Hierfür werden zusätzlich zu der lernenden digitalen Karte in einem Speichermedium auch die typischen Ziele und bevorzugten Routen erfasst, die ein Fahrer ansteuert. Dies kann typischerweise ohne Eingabe durch den Fahrer erfolgen, indem nach einem längeren Stop der aktuelle Standort als typisches Ziel gespeichert wird. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass der Fahrer den Nutzen der Fahrzeugführungsinformation über die nächste Kreuzung hinaus ohne eigene Eingaben erreichen kann. Die Systeme erhöhen ihre Leistungsfähigkeit selbständig durch kontinuierliches Hinzulernen und erweitern ihres Erfahrungsschatzes. Dadurch, dass die aktuelle Route für das Verfahren zugrunde gelegt wird, kann das Verfahren vorausschauend auf die ganze Route bezogen arbeiten und nicht nur abhängig von der aktuellen Position und Fahrtrichtung mit der vor dem Fahrzeug liegenden Kreuzungen.
Ein bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der einzigen Zeichnungen nachfolgend beschrieben. Es zeigt in schematischer Darstellung,
Figur eine Veranschaulichung eines Fahrzeugsystems mit der Fähigkeit zur Aufnahme und Speicherung von Temperaturdaten in einer digitalen Karte und zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen.
Der in der Figur dargestellte Außentemperaturfühler 10 und/oder Temperatursensor 10 für die Oberflächentemperatur gibt seine Sensordaten an den Filter 20 und den Filter 30 aus. Der Filter 20 führt eine langfristige Filterung der Temperatur zur Ermittlung des langfristigen Temperaturniveaus durch. Dadurch können z. B. die Jahreszeiten ermittelt werden. Der Filter 30 führt eine kurzfristige Filterung der Temperatur zur Ermittlung der lokalen Temperatursenken durch. Diese Daten dienen z. B. zur Ermittlung von kalten Stellen in Wäldern oder auf Brücken. Die Filter 20 und 30 geben ihre ermittelten gefilterten Temperaturniveaus an die Einheit 40 aus. In der Einheit 40 wird die Entscheidung getroffen, wann Temperaturdaten als Attribute gespeichert werden. Die Einheit 40 kennt dazu den aktuellen Ort und hat die Möglichkeit, bereits vorhandene Attributdaten aus der digitalen Karte 50 auszulesen. Die Speicherung kann z. B. bei großen Temperatureinbrüchen ausgelöst werden. Es ist weiter möglich, dass die Einheit 40 die in der digitalen Karte 50 gespeicherten Temperaturdaten mit aktuell vorliegenden vergleicht und bei großen Abweichungen die Speicherung der Temperaturdaten in der digitalen Karte 50 vornimmt. Es ist ebenso möglich, stets die aktuellen Temperaturdaten in der digitalen Karte abzuspeichern, um einen großen Datenbestand auch an historischen Temperaturverläufen zu haben, die eine statistische Auswertung ermöglichen.
Die Einheit 60, die die Fahrzeugführungsinformationen erzeugt liest aus der digitalen Karte 50 zyklisch Temperaturdaten für den jeweils vor dem Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt aus. Weiter wird eine Abstandsinformation zum nächsten vorausliegenden Kältepunkt erzeugt. Bei Bedarf wird der Fahrer über den vorausliegenden Kältepunkt informiert und/oder diese Information an die Fahrzeugregelsysteme weitergegeben. Es ist ebenfalls möglich, die Information an ein Zielführungssystem auszugeben, das dann gemeinsam mit Zielführungsinformationen Warnungen ausgibt und ortsgenau auf der grafischen Darstellung der digitalen Karte auf einem Bildschirm Warnhinweise und/oder die an der kritischen Stelle herrschende Temperatur anzeigt.

Claims

1. Digitale Karte (50) eines Verkehrswegenetzes, die Streckendaten über ein befahrbares Verkehrswegenetz und zugeordnete Attributdaten umfasst, wobei manche Attributdaten neben den aktuellen Attributdaten auch vergangene Attributdaten umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Attributdaten Temperaturdaten der Luft und/oder der Straßenoberfläche umfassen.

2. Digitale Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale Karte (50) durch mindestens ein Probefahrzeug aktualisiert wird, das aktuelle Attributdaten vom jeweils gefahrenen Streckenabschnitt des Verkehrswegenetzes aufgenommen werden und die digitale Karte (50) anhand der aufgenommenen Attributdaten aktualisiert wird.

3. Digitale Karte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale Karte (50) in einem Fahrzeug und/oder einer Zentrale gespeichert ist.

4. Digitale Karte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Fahrzeug gespeicherte digitale Karte (50) durch von außen, insbesondere einer Zentrale, empfangene Attributdaten aktualisiert wird.

5. Verfahren zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen, bei dem die momentane Fahrzeugposition bestimmt wird, Streckendaten und zugeordnete Attributdaten aus einer digitalen Karte (50) ausgelesen werden, und davon abhängig Fahrzeugführungsinformationen für die momentane Fahrzeugposition und unter Berücksichtigung der vor der aktuellen Fahrzeugposition liegenden Strecke und der dieser Strecke zugeordneten Attributdaten erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Attributdaten Temperaturdaten der Luft und/oder der Straßenoberfläche umfassen.

6. Verfahren zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass manche Attributdaten neben den aktuellen Attributdaten auch vergangene Attributdaten umfassen,

7. Verfahren zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale Karte (50) in einem Fahrzeug und/oder einer Zentrale gespeichert ist.

8. Verfahren zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die im Fahrzeug gespeicherte digitale Karte (50) durch von außen, insbesondere einer Zentrale, empfangene Attributdaten aktualisiert wird.

9. Verfahren zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Fahrtroute eines Fahrzeugs unter Verwendung von früheren Fahrtrouten des Fahrzeugs ermittelt wird.