DE69823462T2

DE69823462T2 - System und Vorrichtung zur Aktualisierung, Verbesserung und Feinung einer geographischen Datenbank unter Verwendung von Rückkopplung

Info

Publication number: DE69823462T2
Application number: DE69823462T
Authority: DE
Inventors: Kevin Wilmington Cherveny; Aaron Palatine Crane; Lawrence M. Chicago Kaplan; John Arlington Heights Jasper; Russel T. Chicago Shields
Original assignee: Navigation Technologies Corp
Current assignee: Here North America LLC
Priority date: 1997-10-16
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2018-10-10
Also published as: US6516267B1; US20050149259A1; US20030125871A1; US6853913B2; EP0921509A2; EP0921509A3; JP4559551B2; EP0921509B1; JPH11249552A; DE69823462D1; US6047234A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und Verfahren zum Aktualisieren und Verbessern einer geografischen Datenbank, und insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System und Verfahren zum Aktualisieren und Verbessern einer geografischen Datenbank basierend auf Rückmeldung aus dem Feldgebrauch der geografischen Daten.
Computerbasierte Navigationssysteme zur terrestrischen Verwendung sind in einer Vielfalt von Formen und für eine Vielfalt von Anwendungen verfügbar geworden. Ein exemplarischer Typ von System verwendet einen geografischen Datensatz, eine Navigationsanwendung und optional ein Positionsbestimmungssystem. Der geografische Datensatz enthält Information über Positionen von Straßen und Kreuzungen in einer oder bezüglich einer bestimmten geografischen Region und kann auch Information über Einbahnstraßen, Verkehrssignale, Stoppschilder, Abbiegebeverbote, Straßenadressen, Alternativstrecken, Hotels, Gaststätten, Museen, Stadien, Büros, Automobilhandlungen, Autowerkstätten usw. enthalten.
Das optionale Positionsbestimmungssystem kann jede von mehreren bekannten Technologien einsetzen, um die physikalische geografische Position von einem zu bestimmem oder anzunähern. Zum Beispiel kann das Positionsbestimmungssystem ein System des GPS-Typs (Globales Positionsbestimmungssystem), ein System des "Koppelrechen"-Typs, Kombinationen davon oder andere Systeme einsetzen, die alle in der Technik bekannt sind.
Der Navigations-Anwendungsteil des Navigationssystems ist ein Software-Programm, das den detaillierten geografischen Datensatz und das Positionsbestimmungssystem (wenn eingesetzt) verwendet. Das Navigations-Anwendungsprogramm kann dem Benutzer eine geografische Anzeige (z. B. eine "Karte") einer bestimmten Stelle in der geografischen Region zur Verfügung stellen. Die Navigationsanwendung kann den Benutzer mit Daten versorgen, die seinen eigenen Standort und bestimmte Richtungen zu Stellen in der geografischen Reion von jedem beliebigen Standort aus angeben.
Computergestützte Navigationssysteme können eine einzelne Einheit sein, die in einem Fahrzeug installiert oder auch von Personen getragen werden kann. Die Navigationsanwendung und der geografische Datensatz können als Software-Produkte bereitgestellt werden, die an Benutzer verkauft oder lizensiert werden, um in Personal Computer geladen zu wer den. Systeme, die auf Personal Computern arbeiten, können allein stehend oder durch eine Kommunikationsstrecke mit einem zentralen oder regionalen System verbunden sein. Organisationen wie Speditionen, Paketzustelldienste und Notfalleinsatzeinheiten können Navigationssysteme einsetzen, um Flotten zu verfolgen und die schnellsten Routen zu Zielen sicherzustellen. Die Navigationssysteme können auch vielfachen Benutzern online von einem zentralen System auf einer "Bedarfs"-Basis oder von Online-Diensten, wie z. B. Diensten, die auf dem Internet verfügbar sind, und privaten Selbstwähldiensten verfügbar gemacht werden.
Einzelne Benutzer können Navigationssysteme verwenden, um Richtungen zu einem gewünschten Ziel zu erlangen, um so Reisezeit und Kosten zu verringern. Die Richtungen können Umleitungen um Baustellenverzögerungen herum enthalten. Richtungen können zu Straßenadressen, Kreuzungen oder zu Wesenheiten dem Namen nach, z. B. zu Restaurants Hotels und Servicestationen, bereitgestellt werden.
Ein mögliches Hindernis beim Bereitstellen verbesserter Merkmale bei einem Navigationssystem ist die Schwierigkeit, aktuelle Information in dem geografischen Datensatz aufrechtzuerhalten. Ein Verleger von geografischen Daten kann die Information, die Teil des geografischen Datensatzes wird, von Feldpersonal, das zu den Stellen geschickt wird, um die Information aufzuzeichnen, oder von Luftaufnahmen oder kommunalen Aufzeichnungen oder anderen Quellen erlangen. Geografische Information veraltet jedoch, sobald neue Straßen gebaut werden, vorhandene Straßen geändert werden, Verkehrsampeln installiert werden, Geschäfte ihre Öffnungszeiten ändern, bestehende Geschäfte schließen usw. Wenn Änderungen eintreten, werden Daten in dem geografischen Datensatz ungenau, und ihr Nutzen wird dadurch geschmälert.
Information, die Änderungen identifiziert, wird unter Verwendung der gleichen Verfahren wie oben beschrieben gesammelt. Sobald die Information bezüglich Änderungen gesammelt ist, wird sie in einen geografischen Master-Datensatz einverleibt. Der Verleger von geografischen Datenbanken verteilt dann periodisch aktualisierte geografische Daten, die die Veränderungen widerspiegeln, an Endbenutzer. Der Prozess der Gewinnens von Information bezüglich Änderungen ist zeitraubend und teuer. Außerdem können bestehende Verfahren zur Gewinnung aktualisierter Daten zunehmend teurer werden, da geografische Datenbanken detaillierter und umfänglicher werden.
Eine andere Beschränkung bei bestehenden Verfahren der Datengewinnung ist Genauigkeit. Selbst mit hochwertigen Luftbildern und anderen bestehenden Sammelverfahren kön nen die geografischen Koordinaten von Merkmalen nicht immer mit einem hohen Grad an Genauigkeit in die Datenbank eingetragen werden. Während bestehende Verfahren im Allgemeinen angemessen sind, um geografische Daten von ausreichender Genauigkeit für Fahrzeug-Positionsbestimmung in Streckenführungsanwendungen zu liefern, kann für bestimmte andere Anwendungen, wie z. B. Fahrzeugsteuerung, größere geografische Genauigkeit erforderlich sein.
Folglich werden ein System und ein Verfahren gewünscht, die für eine wirksamere Erfassung von Information sorgen würden, die Änderungen und Korrekturen in geografischen Regionen in Navigationssystemen widerspiegelt. Des Weiteren werden ein System und ein Verfahren gewünscht, die es erlauben, die Genauigkeit der Daten in einer geografischen Datenbank zu erhöhen.
EP 0755039 offenbart ein Verfahren und System zur Vorhersage des Verkehrflusses an ausgewählten Stellen oder in ausgewählten Abschnitten eines Straßennetzes, wobei das Verfahren das ständige Bestimmen der tatsächlichen Standorte einer Vielzahl von Fahrzeugen, Speichern der tatsächlichen Standorte der Fahrzeuge als Streckendaten einer Strecke, Senden der Streckendaten von mehr als einem Fahrzeug an einen Verkehrsrechner, der eine digitale Karte enthält, in Intervallen und Bestimmen von Verkehrsflussdaten aus den Streckendaten unter Verwendung des Verkerhsrechners umfasst.
US 5,164,904 offenbart ein System und Verfahren zum Assimilieren von Verkehrszustandsdaten von diversen Quellen, Umwandeln der Daten in eine effiziente vereinheitlichte Form, Senden der vereinheitlichten Daten an einen Fahrzeugempfänger und Verarbeiten und Formatieren der vereinheitlichten Daten in brauchbare Stauinformation, die dem Fahrzeugfahrer präsentiert wird.
WO 97 29470 offenbart einen Prozess zum Erlangen von Daten von Verkehrssituationen in einer komprimierten Form, während die Zuverlässigkeit der Daten in hohem Maße bewahrt wird. Ein Geschwindigkeitsprofil wird für und in einem Fahrzeug, das zu einer Stichprobenflotte gehört, bestimmt, und die Daten werden von Zeit zu Zeit drahtlos an eine Verkehrszentrale gesendet.
EP 0377480 offenbart ein Straßenbestandssystem, das aus einer mobilen und einer stationären Einheit besteht. Die mobile Einheit umfasst ein Fahrzeug, das mit einer metrischen Datenbank, einer Vielzahl von Videokameras, einer Videoaufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Videobildern über einen Multiplexer, einer mit der Datenbank verbundenen Datenaufzeichnungsvorrichtung und externen Sensoren zum Aufzeichnen von Fahrzeugbewegungsparametern versehen ist. Die stationäre Einheit umfasst eine Videoanzeigevorrichtung zum Wiedergeben der Videoinformation von der Datenaufzeichnungsvorrichtung über einen Demultiplexer, eine Datenwiedergabevorrichtung und eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die die von der mobilen Einheit erzeugten Daten verarbeitet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts des Obigen ist die vorliegende Erfindung auf ein System und Verfahren zum Aktualisieren, Verbessern und/oder Verfeinern einer geografischen Datenbank gerichtet. Die Erfindung stellt folglich ein System zum Bereitstellen einer geografischen Datenbank, wie in Anspruch 1 dargelegt, und ein Verfahren zum Bereitstellen einer geografischen Datenbank, wie in Anspruch 11 dargelegt, bereit. In einer Ausführung umfasst die geografische Datenbank Daten, die physische Merkmale in dem geografischen Gebiet und optional Eigenschaften von solchen Merkmalen darstellen. Das System umfasst eine Vielzahl von Datensammelsensoren. Jeder der Datensammelsensoren ist in einem getrennten von einer Vielzahl von Fahrzeugen installiert, von denen jedes in der Lage ist, auf Straßen in einem geografischen Gebiet zu fahren. Jeder der Datensammelsensoren liefert Ausgaben, die ein oder mehr Merkmale in dem geografischen Gebiet angeben, während das Fährzeug, in dem er installiert ist, auf den Straßen in dem geografischen Gebiet fährt. Ein Computerprogramm führt einen Rückmeldeprozess auf der geografischen Datenbank unter Verwendung der Ausgänge der Datensammelsensoren aus. Ein erster Teil des Rückmeldeprogramms vergleicht die Ausgänge der Datensammelsensoren mit den Daten, die die physischen Positionen der Straßen identifizieren und liefert Ergebnisse, die die Vergleiche darstellen. Ein zweiter Teil des Rückmeldeprogramms spricht auf die Ergebnisse des ersten Teils an und bestimmt die Signifikanz der Vergleiche. Ein dritter Teil des Rückmeldeprogramms modifiziert die Daten in der geografischen Datenbank basierend auf der durch den zweiten Teil des Programms bestimmten Signifikanz. Bei einem weiteren Aspekt des Systems werden die Daten in der geografischen Datenbank, die physische Merkmale in dem geografischen Gebiet darstellen, basierend auf der durch das Rückmeldeprogramm bestimmten Signifikanz aktualisiert, verbessert oder verfeinert.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung werden die Daten, die aktualisiert, verbessert oder verfeinert wurden, verwendet, um aktualisierte, verbesserte oder verfeinerte Daten in Endbenutzer-Fahrzeugen bereitzustellen, von denen einige die Fahrzeuge sein können, in denen Datensammelsensoren installiert worden waren.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung werden Sensoren in Endbenutzer-Fahrzeugen auf ein hohes Maß an Genauigkeit unter Verwendung der Daten kalibriert, die unter Verwendungs eines Rückmeldeprozesses aktulalisiert, verbessert oder verfeinert wurden.
Nach noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Außer-Kalibrierung-Sensor in einem Endbenutzer-Fahrzeug erfasst und unter Verwendung der Daten neu kalibriert, die unter Verwendung eines Rückmeldeprozesses aktualisiert, verbessert oder verfeinert wurden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung werden unter Verwendung eines Rückmeldeprozesses den Daten in der geografischen Dantenbank, die physische Merkmale in dem geografischen Gebiet darstellen, Genauigkeits-Vertrauensstufen zugewiesen, um so den Daten zu ermöglichen, für Zwecke verwendet zu werden, die ein hohes Maß an Vertrauen verlangen.
Bei den oben erwähnten Aspekten können die Datensammelsensoren benutzt werden, um die geografische Position des Fahrzeugs (erlangt von GPS-, Koppelrechen- oder anderen Positionsbestimmungssystemen), Fahrzeuggeschwindigleit, Straßengradient, Fahrbahnbreite (erlangt von Radar oder ähnlichen Systemen), Signatur (erlangt von Kameras), Straßenrichtung (erlangt von einem bordeigenen Kompass oder anderen Richtungsbestimmungseinrichtungen) und verschiedene andere physische Merkmale zu erfassen. Die Daten in der geografischen Datenbank können Straßen (oder Straßenabschnitte) und ihre Positionen sowie andere die Straßen betreffende Eigenschaften darstellen.
Bei einem anderen Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Aktualisieren einer geografischen Datenbank durch die Schritte des Speicherns von Straßendaten, die eine Vielzahl von Kartenpositionen umfassen, in der geografischen Datenbank gerichtet. Eine Vielzahl tatsächlich gefahrener Positionen wird durch ein Fahrzeug bestimmt, indem die tatsächliche Position wiederholend erfasst wird, während sich das Fahrzeug bewegt. Wenigstens ein Teil der Vielzahl von tatsächlichen Positionen wird mit einer Vielzahl von Kartenpostionen in der geografischen Datenbank in Übereinstimmung gebracht. Ein Positionsunterschied wird zwischen jeder tatsächlichen Position in der Vielzahl von tatsächlichen Positionen und der Vielzahl von Kartenpositionen berechnet. Jede tatsächliche Position, für die der Positionsunterschied einen vorbestimmten Toleranzpegel übersteigt, wird als eine Vielzahl von nicht übereinstimmenden Positionen gespeichert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Zeichnung, die ein System nach einer ersten Ausführung veranschaulicht.
2A–2C sind Diagramme, die alternative Ausführungen der in 1 gezeigten Datensammelfahrzeuge veranschaulichen.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Verarbeitung von Sensordaten unter Verwendung des Systems von 1 veranschaulicht.
4A–4E veranschaulichen die Anwendung des Verfahrens des Verwendens des Systems von 1, um einen geografischen Datensatz zu aktualisieren.
5A–5L veranschaulichen das Verfahren des Verwendens des Systems von 1, wie auf einen Probenteil eines geografischen Datensatzes angewandt.
6A–6E veranschaulichen eine Verbesserung an dem Verfahren des Verwendens des Systems von 1.
7A–7D veranschaulichen eine andere Verbesserung an dem Verfahren des Verwendens des Systems von 1.
8A–8G veranschaulichen ein Verfahren des Verwendens des Systems von 1, wie auf Nicht-Positions-Merkmale eines geografischen Gebiets angewandt.
9 veranschaulicht die Aufzeichnung einer Dateneinheit in der geografischen Datenbank, die eine Angabe der Vertrauensstufe enthält.
10 ist ein Flussdiagramm, das die Schritte zum Durchführen eines anderen Aspekts eines Rückmeldeprozesses unter Verwendung von Datensammelfahrzeugen angibt.
11 ist ein Flussdiagramm, das die Schritte zum Nachkalibrieren eines Außer-Kalibrierung-Sensors in einem Fahrzeug angibt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER GEGENWÄRTIG BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
I. SYSTEMÜBERSICHT
Auf 1 verweisend enthält ein System 9 zur Aktualisierung und Verbessereung einer geografischen Datenbank einen zentralen Geografiedatenverwalter 10. Der zentrale Geografiedatenverwalter 10 umfasst eine zentrale geografische Datenbank 20. Die geografische Datenbank 20 enthält Daten, die physische Merkmale in einem geografischen Gebiet 47 darstellen. Die zentrale geografische Datenbank 20 kann Daten enthalten, die Positionsdaten in Form von Punkten 44 auf der Karte und Verbindungen oder Abschnitten von Straßen 45 beschreiben. Die zentrale geografische Datenbank 20 kann auch Daten enthaften, die Straßengradienten, Straßenbreiten, Fahrbahnbreiten und Schulterbreiten darstellen, sowie Daten, die stationäre Objekte wie Stopp-Schilder, Gebäude, Brückenpfeiler usw. beschreiben. Die zentrale geografische Datenbank 20 kann Nicht-Positions-Merkmale wie Geschwindigkeitsbegrenzungen, die erlaubte Fahrtrichung auf den Straßen und die Richtungen von erlaubten Abbiegungen enthalten. Die zentrale geografische Datenbank 20 kann auch andere Arten von Information, wie z. B. Arten von Restaurants, Museumszeiten usw., enthalten.
In dem geografischen Gebiet befinden sich ein Vielzahl von Datensammelfahrzeugen 50 (einschließlich Fahrzeugen 50(1), 50(2) ... 50(n)). Jedes der Datensammelfahrzeuge 50 enthält ein Datensammelsystem 39. Jedes Datensammelsystem 39 enthält einen oder mehrere Sensoren, die imstande sind, Daten zu sammeln, die physische Merkmale über die Umgebung des Fahrzeugs oder die physische Position des Fahrzeugs darstellen, während sich das Fahrzeug bewegt oder während es anhält. Während sich jedes der Datensammelfahrzeuge 50 auf den Straßen in dem geografischen Gebiet 47 bewegt (oder anhält), erfassen die Sensoren in dem Datensammelsystem des Fahrzeugs physische Merkmale. Diese Datensammelfahrzeuge 50 können Fahrzeuge umfassen, in denen bordeigene Navigationssysteme installiert sind, oder Fahrzeuge, die nur eine Datensammeleinrichtung ohne bordeigene Navigationssysteme haben, oder können beide Arten von Fahrzeugen umfassen. Die Vielzahl von Fahrzeugen 50 kann Fahrzeuge, die von privaten Endbenutzern besessen werden (oder geleast sind), sowie Flottenfahrzeuge einschließen. Einige der Datensammelfahrzeuge 50 enthalten lokale Kopien einer geografischen Datenbank 56 (gezeigt in 2A und 2b), die eine Kopie oder Version eines Teils der zentralen geografischen Datenbank 20 sein können. Die Datensammelfahrzeuge 50 übermitteln von ihren Datensammelsystemen gewonnene Daten unter Verwendung geeigneter Übertragungstrecken 49 an den zentralen Geografiedatenverwalter 10.
II. DATENSAMMELFAHRZEUGE
2A–2C veranschaulichen alternative Ausführungen der Datensammelfahrzeuge 50.
2A zeigt eine Ausführung eines Datensammelfahrzeugs 50(1), das Sensordaten 54 in gefilterte Daten 55F zur Übermittlung an den zentralen Geografiedatenverwalter 10 verarbeitet. Das Datensammelfahrzeug 50(1) enthält ein Datensammelsystem 39(1), das ein Fahrzeugrechensystem 52, einen Sensordatenprozessor 53, einen Kommunkationsmanager 58, eine Lokalkarten-Datenbank 56 und einen oder mehrere Sensonsoren 60 umfasst. (Das Datensammelfahrzeug 50(1) kann auch einen Aktualisierungsmanager 59 enhalten, der nicht unbedingt Teil des Datensammelsystems 39(1) ist.) Bei dieser Ausführung des Datensammelfahrzeugs können Teile des Datensammelsystems 39(1) mit einem bordeigenen Navigationssystem gemeinsam benutzt werden. Zum Beispiel können die Sensoren 60, das Fahrzeugsrechensystem 52 und die Kartendatenbank 56 Komponenten eines bordeigenen Navigationssystems sein und von dem Fahrzeugfahrer für solche Zwecke benutzt werden.
Die Ausgänge der ein oder mehr Sensoren 60 liefern Sensordaten 54. Die Sensoren 60 können ein GPS, ein Abbildungssystem (z. B. Radar, Kameras usw.), einen Kreisel, einen Kompass, einen Kilometerzähler und andere Sensoren umfassen. Die Sensoren geben Daten 54 aus, während sich das Fahrzeug 50(1) in dem geografischen Gebiet 47 bewegt oder während es steht. Der Ausgang 54 der Sensoren 60 wird dem Fahrzeugrechensystem 52 des Datensammelsystems 39(1) zugeführt.
Der Sensordatenprozessor 53 vergleicht unter Verwendung der von den Sensoren 60 an das Fahrzeugrechensystem 52 ausgegebenen Daten 54 die Sensordaten 54 mit Daten in der lokalen Kartendatenbank 56. Der Sensordatenprozessor 53 kann als ein Computerprogramm, das auf der CPU des Fahrzeugrechensystems 53 ausgeführt wird, implementiert werden, oder kann auf einem getrennten Prozessor ausgeführt werden. Der Sensordatenprozessor 53 bestimmt Abweichungen zwischen den Sensordaten 54 und den Daten in der lokalen Kartendatenbank 56 basierend auf Vergleichen zwischen den Sensordaten 54 und entsprechenden Elementen in der Kartendatenbank 56. Die Abweichungen hängen von der Art der Daten ab, die verglichen werden. Wenn z. B. der Ausgang eines Positionssensors mit einer entsprechenden Position in der lokalen Kartendatenbank 56 verglichen wird, kann die Abweichung ein Abstand sein, der die Differenz zwischen zwei Werten darstellt. Die Abweichung kann auch die relative Richtung der Differenz enthalten. Die Abweichung wird mit Schwellenpegeln verglichen, über oder unter denen der Sensorausgang als mit einem Element der Kartendatenbank nicht übereinstimmend angesehen werden kann. Die Schwellenpegel können auf Faktoren, wie etwa Toleranzen der Sensoren, basieren.
Der Sensordatenprozessor 53 verarbeitet die Sensordaten 54 zu gefilterten Sensordaten 55F. Die gefilterten Sensordaten können nur die Abweichungen enthaften, die eine bestimmte vordefinierte Schwelle überschreiten. Die gefilterten Sensordaten können auf einer Datenspeichereinrichtung (nicht gezeig) in dem Fahrzeug zwischengespeichert werden.
Bei einer Ausführung des Datensammelfahrzeugs 50(1) wird der Kommunikationsmanager 58 benutzt, um die gefilterten Sensordaten 55F an den zentralen Geografiedatenverwalter 10 von 1 zu senden. Der Kommunikationsmanager 58 kann jedes geeignete Mittel zur Da tenübertragung verwenden, einschließlich Funk (49 in 1), Zellentelefon, Modem-Uploads, E-Mail usw. Daten können jederzeit übertragen werden. Alternativ können die Daten 55F gespeichert und zu einer festen Zeit, z. B. täglich oder wöchentlich zu einer spezifizierten Zeit, übertragen werden. Die Daten 55F können auch an ein Zwischendaten-Sammelsystem übermittelt und dann an den Manager 10 übergeben werden. In einer alternativen Ausführung werden Daten in den Fahrzeugen auf einer Platte gesammelt und durch Modem hochgeladen oder mit E-Mail an den Manager 10 gesendet.
In der Ausführung von 2A können Daten aus den gefilterten Sensordaten 55F zum Übertragen an den zentralen Geografiedatenverwalter 10 ausgewählt werden. Zum Beispiel können Daten, die Abweichungen jenseits eines bestimmten Pegels bezeichnen, zur Übertragung an den zentralen Geografiedatenverwalter 10 ausgewählt werden. Alternativ können alle gefilterten Sensordaten 55F, einschließlich Abweichungen, die eine perfekte Übereinstimmung zwischen Sensordaten und Daten in der lokalen Datenbank 56 anzeigen, an den zentralen Geografiedatenverwalter 10 übermittelt werden. Indem alle gefilterten Sensordaten 55F gesendet werden, kann der zentrale Geografiedatenverwalter 10 die Zuverlässigkeit der geografischen Datenbank 20 bestimmen, indem die Genauigkeit der bestehenden Daten in der zentralen geografischen Datenbank 20 bestätigt wird.
2B zeigt eine andere Ausführung eines Datensammelfahrzeugs 50(2). Die Ausführung 50(2) von 2B sammelt rohe Sensordaten und übermittelt sie an den zentralen Geografiedatenverwalter 10. Das Datensammelfahrzeug 50(2) umfasst ein Datensammelsystem 39(2), das einen Sensortreiber 51 enthält, ein Fahrzeugrechensystem 52, einen Kommunikationsmanager 58, eine lokale Kartendatenbank 56 und einen oder mehrere Sensoren 60. (Das Datensammelfahrzeug 50(2) kann auch einen Aktualisierungsmanager 59 enthalten, der nicht unbedingt Teil des Datensammelsystems 39(2) ist.) Wie bei der Ausführung von 2A kann ein bordeigenes Navigationssystem als Teil des Datensammelsystems verwendet werden.
Die Ausgänge der ein oder mehr Sensoren 60, die die gleichen wie die oben identifizierten sein können, liefern Sensordaten 54. Die Sensoren 60 sammeln Daten, während sich das Fahrzeug 50(2) in dem geografischen Gebiet 47 bewegt oder anhält. Ein Sensortreiber 51, der ein Software-Programm sein kann, verarbeitet die Sensordaten 54 zu rohen Sensordaten 55R. (Die von dem Sensortreiber 51 ausgeführten Funktionen können z. B. das Umwandeln der im Wesentlichen analogen Ausgänge der Sensoren 60 in geeignete Digitaldaten, Skalieren der Daten, Zeitstempeln der Daten, Komprimieren der Daten, Identifizieren der Sensortypen, die diese Daten erzeugen, Organisieren der rohen Daten zu Speicherzwecken usw. umfassen.) Die rohen Sensordaten 55R können in einer Datenspeichereinrichtung (nicht gezeigt) in dem Fahrzeug 50(2) zwischengespeichert werden. Die rohen Daten 55R werden an den zentralen Datenverwalter 10 übermittelt. Der Kommunikationsmanager 58, der ähnlich dem Kommunikationsmanager in der Ausführung von 2A sein kann, kann für diesen Zweck verwendet werden.
Eine andere Ausführung eines Datensammelfahrzeugs 50(3) ist in 2C veranschaulicht. Das Datensammelfahrzeug 50(3) enthält ein Datensammelsystem 39(3), das einen Sensortreiber 51, einen Zwischenspeicher 63 und Sensoren 60 umfasst. Diese Komponenten führen ähnliche Funktionen aus wie die gleich nummerierten Komponenten in 2A und 2B. Wie gezeigt, hat das Datensammelfahrzeug 50(3) in 2C kein bordeigenes Navigationssystem. Das Datensammelfahrzeug 50(3) in 2C speichert rohe Sensordaten 55R in dem Zwischenspeicher 63. Ein Benutzer überträgt dann die Daten auf eine Floppydisk oder ein wechselbares Festplattenlaufwerk und sendet die Daten physikalisch an den zentralen Datenverwalter 10. Alternativ kann das Datensammelsystem 39(3) in dem Fahrzeug einen Kommunikationsmanager enthalten, der Funktionen ähnlich den oben beschriebenen bereitstellt, um die Daten an den zentralen Datenverwalter 10 zu übermitteln.
III. ZENTRALER GEOGRAFIEDATENVERWALTER
A. SAMMELN VON DATEN VON FAHRZEUGEN
Der in 1 gezeigte zentrale Geografiedatenverwalter 10 umfasst Hardware- und Softwarekomponenten zum Empfangen von Daten 55R und 55F von den Datensammelfahrzeugen 50 und Verarbeiten der Daten, um Aktualisierungen, Verfeinerungen und/oder Verbesserungen für die zentrale geografische Datenbank 20 zu erzeugen. Der zentrale Geografiedatenbankverwalter 10 kann auch den Daten in der Datenbank 20 Zuverlässigkeitsstufen zuweisen, wie unten beschrieben. Die Hardware- und Softwarekomponenten müssen sich nicht an einem Ort befinden oder auf einem Computer arbeiten. Verschiedene Komponenten können sich an verschiedenen Stellen befinden, wobei bekannte Kommunikationsverfahren benutzt werden, um sie zu verbinden.
Der zentrale Geogafiedatenverwalter 10 empfängt rohe Sensordaten 55R von den Datensammelfahrzeugen 50(2), 50(3), die ungefilterte Daten übermitteln, in einem Rohdatensammler 28. Der zentrale Geografiedatenverwalter 10 empfängt gefilterte Daten 55F von den Datensammelfahrzeugen 50(1) in einem Filterdatensammler 12. Der Filterdatendammler 12 und der Rohdatensammler 28 sind Schnittstellen zu den Kommunikationsstrecken und können durch jede geeignete Technik zum Empfangen von Daten implementiert werden. Jeder Sammler handhabt die von seiner entsprechenden Vielzahl von Datensammelfahrzeugen empfangenen Daten und leitet die Daten an die geeigneten Prozesse in dem zentralen Geografiedatenverwalter 10.
Der Filterdatensammler 12 speichert und organisiert die gefilterten Daten 55F in einer zentralen Filtersensordatenbank 14. Für Fahrzeuge, die rohe Daten 55R an den zentralen Geografiedatenverwalter 10 übermitteln, organisiert der Rohdatensammler 28 die rohen Sensordaten von der Vielzahl von Fahrzeugen in der zentralen Rohdatenbank 30. Diese Sammlung von Daten wird von einem zentralen Sensordatenprozessor 32 auf Abweichungen analysiert. Der zentrale Sensordatenprozessor ist ein Computer-Programm ähnlich dem zentalen Sensordatenprozessor 52 von 2A und ist in der Lage, Abweichungen basierend auf Vergleichen der rohen Daten mit den geografischen Daten in der zentralen Datenbank 20 zu berechnen. Der zentrale Sensordatenprozessor 32 speichert Abweichungen als gefilterte Sensordaten in der Filtersensordatenbank 14.
B. AKTUALISIEREN/VERBESSERN DER ZENTRALEN DATENBANK
Die Sammlung von Daten in der Filtersensordatenbank 14 wird von einem statistischen Datenanalysator 16 analysiert. Der statistische Datenanalysator 16 enthält ein Computer-Programm, das statistische Analyseverfahren basierend auf weiteren Vergleichen mit den geografischen Daten in der zentralen geografischen Datenbank 20 anwendet. Die statistischen Analyseverfahren können Tausende oder Millionen von Sensorablesungen in Betracht ziehen, um Ergebnisse mit einem hohen Grad an Zuverlässigkeit und Vertrauen zu gewinnen. Der statistische Datenanalysator 16 bestimmt Aktualisierungen der zentralen geografischen Datenbank 20 basierend darauf, ob der zentrale Filtersensordatensatz 14 statistisch signifikante Abweichungen widerspiegelt. (Verschiedene Arten von statistischen Verfahren zur Analyse von Daten unter Verwendung großer Zahlen von Ablesungen sind bekannt und können verwendet werden.)
Die statistischen Analyseverfahren können auch historische Information in Betracht ziehen. Wenn z. B. ein stark befahrener Straßenabschnitt, der über Jahre Tausende von Malen erfasst wurde, plötzlich keine Sensorablesungen mehr mitteilt, wäre dies ein Anzeichen, dass die Straße nicht mehr offen ist. Eine geeignete Aktualisierung der zentralen Datenbank oder wenigstens eine Angabe, eine mögliche Änderung in dem Datenbanksatz zu verifizieren, würde entsprechend verarbeitet werden.
Der statistische Datenanalysator 16 kann Vertrauensstufen für Datenelemente in der zentra len geografischen Datenbank 20 festlegen. Gemäß 9 können Vertrauensstufen für Datenelemente in der zentralen geografschen Datenbank 20 gespeichert werden. Die Vertrauensstufe wird als ein Attribut einer Dateneinheit gespeichert. Die Vertrauensstufe kann als eine Größe ausgedrückt werden, die die Gewissheit angibt, mit der die Dateneinheit in der zentralen geografischen Datenbank 20 mit dem tatsächlichen physischen Merkmal in dem geografischen Gebiet übereinstimmt. Die Vertrauensstufe eines Datenelements kann ent sprechend der Häufigkeit und Frische, mit der das Merkmal von den Datensammelfahrzeugen erfasst wird, erhöht oder verringert werden. In 9 stellt eine Dateneinheit D eine Straßensegmentaufzeichnung mit Positionsinformationsattributen dar. Die Straßensegmentattribute umfassen die (geografische) Breite und Länge des linken und rechten Knotens (L-LAT, L-LON, R-LAT, R-LON) der Straßensegment-Dateneinheit D. Ein Vertrauensstufenattribut CL enthält einen Wert (z. B. 1–10), der das Vertrauen ausdrückt, dass die Positionsdaten genau sind. Eine Vertrauensstufe von "10" kann z. B. anzeigen, dass es, basierend auf der statistischen Analyse, 99% Gewissheit gibt, dass die Positionsdaten (L-LAT, L-LON, R-LAT, R-LON) innerhalb 1 cm liegen. Eine Vertauensstufe von "8" kann bedeuten, dass es, basierend auf statistischer Analyse einen 75% Grad an Gewissheit gibt, dass die Positionsdaten innerhalb 1 Meter liegen, oder dass es einen 99% Grad an Gewissheit gibt, dass die Positionsdaten innerhalb 15 Metern liegen.
Der statistische Datenanalysator 14, dessen Arbeitsweise weiter unten mit Verweis auf 5A–5L erörtert wird, kann auch für Layout-Änderungen sorgen, die nötig sein können, wenn die Datenbank modifiziert wird. Solche Layout-Änderungen können das Schaffen neuer Verbindungen, das Modifizieren der Geometrie von bestenden Verbindungen und das Bezeichnen von Merkmalen umfassen, die über die neuen und bestehenden Verbindungen bekannt sind.
Nach einem Aktualisierungsverfahren liefert der statistische Datenanalysator 16 eine Nachricht 18, um einen Aktualisierungsprozess 22 für die zentrale geografische Datenbank 20 einzuleiten. Der Aktualisierungsprozess 22 sammelt die einzelnen Änderungen an der zentralen geografischen Datenbank 20 von dem statistischen Datenanalysator 16 und speichert die Änderungen in einer Queue von Aktualisierungstransaktionen für einen Verteilungsprozess 24.
Bei einer Ausführung werden die vom Verwalter 10 duchgeführten Schritte, die das Bestimmen von Abweichungen, das Sammeln von Daten von den Fahrzeugen, die Analyse der statistischen Signifikanz und das Aktualisieren der zentralen Datenbank umfassen, auf einer andauernden und kontinuierlichen Basis durchgeführt. In einer alternativen Ausführung kann jedoch vorgezogen werden, einige dieser Aufgaben intermittierend oder periodisch durchzuführen.
C. VERTEILUNG VON AKTUALISIERUNGEN AN BENUTZER
Auf 1 verweisend werden an einem Punkt Daten, die den auf die zentrale Datenbank angewandten Aktualisierungsprozess widerspiegeln, an die Endbenutzer freigegeben. Die Freigabe und/oder Verteilung von Daten kann von einem Aktualisierungsverteiler 26 durchgeführt werden. Die Verteilung kann elektronisch unter Verwendung der drahtlosen Übertragungsstrecken 49 zustande gebracht werden. Bei Fahrzeugen, die über Kommunikationsmanager (wie z. B. in 2A und 2B) verfügen, kann der Aktualisierungsverteiler 26 aktualisierte Information von dem zentralen Datenverwalter 10 direkt zurück an die lokalen Kommunikationsmanager 58 in den einzelnen Datensammelfahrzeugen 50 übermitteln. Andere alternative Mittel können benutzt werden, einschließlich des Verteilens von harten Medien, wie CD-ROM-Platten und PCMCIA-Karten, Downloads auf Personal Computer usw.
Die Endbenutzer können Personen sein, die lokale Versionen 56 von geografischen Datenbanken in ihren Fahrzeugen verwenden. Die Endbenutzer können auch verschiedene ande re umfassen, einschließlich z. B. Personalcomputerbenutzer 46 und Netzwerke 48, z. B. Online-Dienste, die das Internet benutzen, und Organisationen, die die ganze oder Teile der geografischen Datenbank in Anwendungen wie Notfall-Verteilungszentren, Lastwagen-Flottenverfolgung und Paketzustell-Flottenverfolgung einbeziehen.
Die Freigaben können auf einer kontinuierlichen Basis, von Zeit zu Zeit, regelmäßig oder unregelmäßig, auf einer gestaffelten Basis usw. erfolgen. Die Freigabe von Daten, die den Aktualisierungsprozess widerspiegeln, kann in jedem von mehreren verschiedenen Formaten vorgenommen werden. Nach einem Prozess zum Freigeben aktualisierter Daten an Endbenutzer können die aktualisierten Daten als eine Serie von Aktualisierungs-Transaktionen freigegeben werden, die, wenn nötig, auf die lokale Kopie der geografischen Datenbank jedes Benutzers angewandt werden. Nach einem anderen Prozess zum Freigeben von Daten an Endbenutzer, können Versionen der ganzen Datenbank, die die aktualisierten Daten widerspiegeln, bereitgestellt werden.
Ein Flussdiagramm, das den Prozess des Systems 9 von 1 veranschaulicht, wird in 3 gezeigt. Die Recheneinrichtungen (32 in 1, 53 in 2A) verwenden Ausgänge von Sensoren (60 in 2A–2C), um sie mit einer geografischen Datenbank (20 in 1, 56 in 2A) in Beziehung zu bringen (Schritt S2 in 3), und führen eine Aktion basierend auf der Interpretation der Sensordaten und dem Datenbankinhalt durch. Abweichungen, einschließlich Null-Abweichungen, zwischen der von den Sensordaten erlangten wahrgenommenen Wirklichkeit und dem Inhalt der Kartendatenbank können als gefilterte Sensordaten in einem Speichermedium gespeichert (Schritte D1, S3, S4 in 3; 14 in 1; 55F in 2A) und an eine Stelle in einem zentralen Speicher zur Datenbank-Aktualisierungsverarbeitung (16 in 1) übermittelt werden. Die Filtersensordatenbank (14 in 1) wird vorzugsweise die Abweichungen bewähren, um eine statistische Verarbeitung für genauere Aktualisierungen zu erlauben (Schritt D2, S5, S6 in 3). Nachdem der Aktualisierungsprozess auf die zentrale Datenbank (22 in 1) angewandt wurde, werden die Datenbank-Aktualisierungen an Endbenutzer der Datenbank übermittelt. (Alternativ können in den Ausführungen von 2B und 2C die von den Sensoren gewonnenen rohen Daten in irgendeinem Medium gespeichert und an ein getrenntes System zum Vergleichen gegen die Kartendatenbank außerhalb des Umfangs des Fahrzeug-Navigationssystems übermittelt werden.)
D. RÜCKMELDE-KALIBRIERUNG VON FAHRZEUGSENSOREN
Bei einer weiteren alternativen Ausführung werden Fahrzeugsensoren in den verschiedenen Endbenutzerfahrzeugen durch einen Rückmeldeprozess auf einen sehr hohen Grad an Genauigkeit feinabgestimmt. Der Rückmeldeprozess benutzt die Sammlung von Sensordaten von einer großen Zahl von Fahrzeugen (mit z. B. dem oben beschriebenen Prozess), um hoch genaue geografische Daten in der zentralen Datenbank bereitzustellen, die wiederum an einzelne Endbenutzerfahrzeuge verteilt und benutzt wird, um die Sensoren in jedem der einzelnen Endbenutzerfahrzeuge einzustellen und zu kalibrieren, um den bekannt hoch genauen geografischen Daten zu entsprechen. Auf diese Weise bildet der fortgesetzte Gebrauch von Datensammelfahrzeugen und die Neuverteilung von bekannt hoch genauen Daten an die einzelnen Endbenutzerfahrzeuge zur Kalibrierung der Sensoren in den Fahrzeugen eine Rückmeldeschleife, die die Genauigkeit der Sensoren in jedem der einzelnen Fahrzeuge hochpumpt. Die Genauigkeit, die auf diese Weise erzielt werden kann, kann die Ge nauigkeit übersteigen, die durch jede Fahrzeug- oder Sensormessung mit herkömmlichen Verfahren erreicht werden könnte. Ein Diagramm, das diesen Prozess veranschaulicht, wird in 10 gezeigt.
Durch Verwenden des oben beschriebenen Rückmelde-Kalibrierprozesses können hoch genaue Daten mit einem hohen Vertrauensgrad entwickelt werden. Der erzielbare Grad an Genauigkeit kann bis zu +/–1 cm oder besser betragen. Diesen Grad an Genauigkeit gegeben ist es möglich, eine geografische Datenbank zur Fahrzeugsteuerung und für Sicherheitssys teme zu verwenden. Mit hohen Genauigkeitsgraden sowohl in der geografischen Datenbank aus auch den Fahrzeug-Positionierungssystemen können die Sicherheitssysteme automatisch feststellen, ob das Fahrzeug von der Straße abweicht, aus seiner Fahrbahn laviert usw. In Verbindung mit dem hohen Genauigkeitsgrad verwenden die Sicherheitssysteme oder die Fahrzeugsteuersysteme die oben beschriebenen Vertrauensstufenattribute, um zu bestätigen, dass die Daten nicht nur richtig, sondern auch zuverlässig sind.
In einer anderen alternativen Ausführung können Außer-Kalibrierung-Sensoren in einem Fahrzeug erfasst und mittels eines Rückmeldeprozesses korrigiert werden. Unter Verwendung eines Rückmeldeprozesses, um hoch genaue Daten, wie oben beschrieben, zu ent wickeln, kann, sobald geografische Daten als Ergebnis von statistischer Analyse einer großen Zahl von einer großen Zahl von Fahrzeugen uber eine signifikante Zeitdauer gesammelter Datensätze bekannt hoch genau (d. h. ihre Vertrauensstufe hoch ist) sind, wenn ein Fahrzeug, das die Daten verwendet, Abweichungen berichtet, bestimmt werden, dass die Sensoren in dem die Abweichung berichtenden Fahrzeug wahrscheinlich außer Kalibrierung sind. Dann werden nur unter Verwendung der von dem einen Fahrzeug mitgeteilten Abweichungsdaten und den bekannt hoch genauen Daten die Sensoren in dem die Abweichung berichtenden Fahrzeug auf den gleichen Grad an Genauigkeit wie alle anderen Fahrzeuge nachkalibriert. (Man wird verstehen, dass es als ein Schritt in dem Prozess nötig sein kann, Daten für einen Zeitraum von anderen Datensammelfahrzeugen zu erlangen, nachdem die Abweichungen von dem die Abweichung berichtenden Fahrzeug gesammelt sind, um zu bestätigen, dass andere Datensammelfahrzeuge nicht die gleichen Abweichungen beobachten.) Ein Diagramm, das diesen Prozess veranschaulicht, wird in 11 gezeigt.
Bei einem weiteren Aspekt dieser Ausführung liefern die Datensammelsysteme in jedem der Datensammelfahrzeuge Daten, die die Typen der zum Sammeln der Daten benutzten Sensoren identifizieren. Dann, wenn Abweichungen von einem Fahrzeug gesammelt werden, werden die Typen von Sensoren, die die Abweichungen messen, in Betracht gezogen. Wenn z. B. ein Sensortyp Abweichungen berichtet, die sein Nachkalibrieren empfehlen würden, wird er zuerst mit ähnhlichen Arten von Sensoren verglichen. Dies gestattet eine bessere Bewertung des Umfangs, in dem der einzelne Sensortyp basierend auf der Genauigkeit, die mit gleich ausgestatteten Fahrzeugen erreichbar ist, kalibriert werden kann.
V. VERARBEITUNG VON SENSORDATEN
A. Vergleichen der Sensordaten und einer geografischen Datenbank
Das Verarbeiten einer Modifikation an einer bestehenden Datenbank basierend auf dem Sammeln von Daten von einem einzelnen Fahrzeug wird in Verbindung mit 4A–4C veranschaulicht. Dieses Beispiel bezieht sich auf Positionsinformation (Länge, Breite und Höhe) und veranschaulicht Versuche, Positionssensordaten mit den Elementen in einer geografischen Datenbank (z. B. die zentrale geografische Datenbank 20 in 1 oder die Kartendatenbank 56 in 2A und 2B) zu vergleichen.
4A zeigt grafisch ein Gebiet, das in einer geografischen Datenbank dargestellt werden kann. 4A veranschaulicht Kartenpositionen 80(1), 80(2) ... 80(n) und Kartenverbindungen 100(1), 100(2) ... 100(n), die Straßenabschnitte darstellen, die die Kartenpositionen verbinden. In 4B ist ein Satz durch die Sensoren auf dem Fahrzeug errichteter tatsächlicher Positionen 90(1) ... 90(n) durch Pfeile mit Zeitfolge-Identifikatoren T1–T14 bezeichnet. Der Kartenanpassungsprozess benutzt die Richtung des Fahrzeugs, die Nähe zu der Verbindung 100(1) und verschiedene Verbindungsmerkmale, um das Fahrzeug auf der angepassten Verbindung 100(1) zu platzieren.
Die Sensordatenpunkte werden mit Kartenpositionen 80 und der angepassten Verbindung 100(1) verglichen, indem die kürzeste Entfernung von dem Sensordatenpunkt zu der angepassten Verbindung 100(1) bestimmt wird. Wenn die sich ergebende Entfernung spezifizierte Toleranzpegel übersteigt, oder wenn Sensordaten mit Merkmalen der angepassten Verbindung 100(1) in Konflikt stehen, wird eine Aufzeichnung dieser Abweichung zusammen mit relevanten Sensordaten erzeugt. Die Aufzeichnung, in 4C als eine neue Verbindung 110(1) dargestellt, wird dann in der Filtersensordatenbank (55F von 2A oder 14 von 1) gespeichert.
Wenn eine Verbindung mit allen Sensordaten innerhalb des Toleranzpegels gequert wird, wird eine Aufzeichnung in der Filtersensordatenbank erzeugt, die die Genauigkeit der angepassten Verbindung und ihrer Merkmale beglaubigt und den oder die verwendeten Sensoren identifiziert.
4D veranschaulicht die Sammlung von Daten über der Zeit mit zahlreichen Sammlungen von Sensordaten, die eine Datenbank-Aktualisierung, wie in 4E gezeigt, ergeben würden.
B. Aktualisierung der zentralen geografischen Datenbank
Die gefilterten Sensordaten umfassen Information, die mögliche neue Verbindungen betrifft und verwendet werden kann, um zu festzustellen, ob die geografische Datenbank zu aktuali sieren ist. Während des Aktualisierens der geografischen Datenbank können Merkmale bezüglich der tatsächlichen Position aus den Sensordaten bestimmt werden. Daten, die solche Merkmale betreffen, können als gefilterte Sensordaten eingeschlossen werden, sodass die Merkmale in die Aktualisierung der geografischen Datenbank eingeschlossen werden können. Wenn z. B. nur die in 4B und 4C gezeigte Datensammlung verfügbar ist, kann die neue Verbindung 100(m) (auch mit L9 bezeichnet) von links nach rechts (in der von dem Sammelfahr-zeug gefahrenen Richtung) basierend auf der einzigen Sammlung von Sensordaten gequert werden. Wenn die neue Verbindung 100(m) der zentralen geografischen Datenbank 20 während einer Aktualisierungsoperation hinzugefügt wird, kann die Einschränkung, die das Fahren in der einen Richtung erlaubt, als ein Merkmal der neuen Verbindung 100(m) hinzugefügt werden, bis Sensordaten empfangen werden, die anzeigen, dass das Fahren in der anderen Richtung erlaubt sein kann.
Die gefilterten Sensordaten können Information bezüglich anderer Merkmale liefern, die währen des Aktualisierens der geograpfischen Datenbank verwendet werden kann. Zum Beispiel bildet das Hinzufügen der neuen Verbindung 100(m) zwei neue Verbindungen bezeichnet mit 100(1)(2) (auch L3b) und 100(1)(1) (auch L3a), wo vorher nur 100(1) (L3) existierte, wie in 4C gezeigt. Das Aktualisieren der geografischen Datenbank kann ein Merkmal umfassen, das Fahrzeugen erlaubt, von der Verbindung L3a nach L9 (bezeichnet 100(m)) zu fahren, aber nicht von L3b nach L9. Dieses Merkmal kann revidiert werden, wenn Daten, die das Fahren von L3b nach L9 unterstützen, empfangen werden.
5A–5L veranschaulichen Zeitfolgebeispiele des Verwendens von Sensordaten, um die geografische Datenbank zu aktualisieren. 5A–5F veranschaulichen ein Verfahren zur Verwendung von Sensordaten, um die geografische Datenbank für eine einzige Probe von Sensordaten zu aktualisieren. 5G–5L veranschaulichen ein Verfahren zum Verwenden von Sensordaten, um die geografische Datenbank nach einer zweiter Probe von Daten, die auf der gleichen Verbindung gesammet wurde, zu aktualisieren.
5A enthält ein Musterstraßennetz 120 und ein Beispiel einer grafischen Darstellung 122 der geografischen Datenbank 20 (gezeigt in 1) zum Zeitpunkt ihrer Freigabe. Die geografische Datenbank 20 enthält keine Verbindung von Market St. zwischen 1st St. und 2nd St. 5B veranschaulicht das Fahren eines Fahrzeugs mit Sensoren, die tatsächliche Positionen 130 in Bezug auf das Straßennetz 120 und die Datenbank 122 erzeugen. Die ungefüllten Dreiecke 130U in 5C stellen Positionen dar, die in der Lage waren, zu Verbindungen in der Datenbank zu passen, wie durch die Pfeile bezeichnet. Die gefüllten Dreiecke 130F in 5C stellen Positionen dar, die Kartenübereinstimmungs-Toleranzpegel über schreiten und daher den Kartenabgleichprozess veranlassen würden, diese Positionen als unangepasst in der Filtersensordatenbank zu speichern. Die unangepassten Positionen können als ein geordneter Satz von Punkten 135, wie in 5D gezeigt, gespeichert werden. Der Inhalt des Eintrags in der Filtersensordatenbank würde die erfolgreich angepasste frühere Verbindung L8, die Breite/Länge jeder unangepassten Position und die erfolgreich angepasste nächste Verfindung L11 sein. Der Datenanalysator-Prozessor 16 (in 1 und 2A) gewinnt dann eine neue Verbindung unter Verwendung des in 5E und 5F veranschaulichten Verfahrens.
Eine neue Verbindung kann gewonnen werden, indem die kürzeste Entfernung 180 von der ersten unangepassten Position 175 zu der früheren Verbindung L8 bestimmt und die Verbindung an diesem nächsten Punkt 190 auf der Verbindung L8 geteilt wird, um aus Verbindung L8 zwei neue Verbindungen L8A und L8B zu schaffen. Der Prozessor 16 bestimmt dann die kürzeste Entfernung 182 von der letzten unangepassten Position zu der angepassten nächsten Verbindung L11 und teilt die Verbindung an diesem nächsten Punkt 192 auf Verbindung L11, um aus Verbindung L11 zwei neue Verbindungen L11A und L11B zu schaffen.
Beginnend bei der Kreuzung von L8A und L8B wird die neue Verbindung 100(q) konstruiert, indem alle unangepassten Positionen vereinigt und an der Kreuzung der Verbindungen L11A und L11B abgeschlossen werden. Die Filtersensordatenbank wird dann aktualisiert, um alle unangepassten Positionen mit der neuen Verbindung 100(q) zu verknüpfen.
5F zeigt den sich ergebenden Datenbankinhalt. An diesem Punkt können dieser neuen Verbindung Merkmale hinzugefügt werden, die die Fahrtrichtung (von links nach rechts), die mittlere Geschwindigkeit und die Tatsache umfassen können, dass das Abbiegen von L8B nach 100(q) und von 100(q) nach L11A erlaubt ist.
5G–5L veranschaulichen einen Prozess des Verwendens von Sensordaten, um die geografische Datenbank nach dem Sammeln einer zweiten Probe von Daten zu aktualisieren. 5G enthält das gleiche Beispiel des Straßennetzes 120, und die Darstellung der Kartendatenbank 122, wie in 5A–5F aktualisiert. 5H enthält einen neuen Satz von Sensordatenpunkten 202 für ein in der entgegengesetzten Richtung fahrendes Fahrzeug. 5I hebt die Positionen 202U hervor, die Kartenübereinstimmungs-Toleranzpegel überschritten haben, aber bestimmt worden sein können, der neuen Verbindung 100(q) zu entsprechen. Der Kartenabgleichprozess wird diese Positionen 202U mit den gefilterten Sensordaten als einen geordneten Satz von Punkten 206, wie in 5J gezeigt, speichern. Die gefilterten Sensordaten können die angepasste frühere Verbindung L11A, den geordneten Satz von Punkten 206, die angepasste nächste Verbindung L8B und die angenommene Übereinstimmung 100(q) umfassen. Der Sensordatenprozessor würde dann die geografische Datenbank unter Verwendung eines unten mit Verweis auf 5J, 5K und 5L beschriebenen Prozesses aktualisieren.
Beim Aktualisieren der geografischen Datenbank werden alle geordneten Sätze von Punkten aus den gefilterten Sensordaten, die mit der neuen Verbindung 100(q) verknüpft wurden, die in diesem Beispiel die geordneten Sätze von Punkten 206 sind, identifiziert. Außerdem werden alle Punkte für die gleiche Fahrtrichtung als die Positionen, die verarbeitet werden (in diesem Beispiel die geordneten Sätze von Punkten 206), identifiziert. In diesem Beispiel sind die durch den geordneten Satz von Punkten 206 dargestellten Positionen für die Richtung entgegengesetzt zu der neuen Verbindung 100(q). Der geordnete Satz von Punkten 206 wird dann mittels eines sequentiellen Mittelwertbildungs- oder Kurvenanpassungsverfahrens gemittelt, um eine einzige Folgen von Positionen zu erzeugen.
Ein Kreuzungspunkt 214 mit der nächsten Verbindung zu der Anfangsposition des geordneten Satzes 206 wird identifiziert. Ein Kreuzungspunkt 216 mit der nächsten Verbindung zu der Endposition in dem geordneten Satz wird ebenfalls identifiziert.
Alle Punkte mit einer Fahrtrichtung entgegengesetzt zu der Richtung des geordneten Satzes von Punkten 136 werden dann mittels eines sequentiellen Mittelwertbildungs- oder Kurvenanpassungsverfahrens gemittelt, um einen in entgegengesetzter Richtung geordneten Satz von Punkten 136A zu erzeugen. In dem Beispiel in 5J wurden keine Punkte bei der zweiten Abtastfahrt in der gleichen Richtung wie die neue Verbindung 100(q) gesammelt. Die neue Verbindung 100(q) oder Punkte in der neuen Verbindung 100(q) können daher für den in entgegengesetzter Richtung geordneten Satz von Punkten 136A verwendet werden.
Die Entfernung zwischen den Sätzen von Punkten in entgegengesetzten Richtungen 136, 136A wird gemittelt, indem die Hälfte der Entfernung von jedem Punkt beginnend mit dem durch die meisten Punkte dargestellten geordneten Satz von Punkten berechnet wird, um einen Satz gemittelter Punkte 136M in 5J zu erhalten. Die gemittelten Punkte 136M werden dann als die neue Verbindung 100(q)(neu) in 5K bestimmt. Alternativ könnte die neue Verbindung 100(q)(neu) modifiziert werden, indem sie verschoben wird, um den gemittelten Punkten 136C zu entsprechen. Die Verbindungsmerkmale können nun aktualisiert werden, um die Fahrtrichtung als zwei Richtungen zu identifizieren. Die mittlere Geschwindigkeit kann ebenfalls aktulisiert werden. Es kann davon ausgegangen werden, dass das Abbiegen von L11B nach 100(q)(neu) und von 100(q)(neu) nach L8B erlaubt ist. Der resultierende Datenbankinhalt wird in 5L veranschaulicht.
C. Trendanalyse
Das in 4D veranschaulichte Sammeln von Daten über Zeit kann einem Trendanalyseprozess, wie in 6A–6E veranschaulicht, unterzogen werden. Das Hinzufügen von Verbindung L5 in 6C kann basierend auf den von den Proben in 6 bereitgestellten Sensordaten als eine Aktualisierung der Kartendatenbank in 6A benutzt werden. 6D zeigt jedoch, dass der Weg des Fahrzeugs tatsächlich ein Manöver durch eine Tankstelle war. 6B veranschaulicht eine Trendanalyse, wobei die festen Linien 250 einen hohen Fall von Sensordatenpositionen darstellen, und die gestrichelte Linie 260 die einzige Querung des Fahrzeugs darstellt, dessen Weg in 6B definiert ist. Das Anwenden von statistischer Analyse auf die ganze Sensorsammlung würde die Verbindung L5 ergeben, die als statistisch unbedeutend eingestuft und der geografischen Kartendatenbank 20 nicht hinzugefügt wird.
7A–7D zeigen weiterhin, wie geografische Aktualisierungen unter Verwendung von Sensordaten von einer Rückmeldeschleife mit Trendanalyse implementiert werden können. Eine grafische Darstellung eines Teils der Kartendatenbank 20 in ihrem ursprünglichen Zustand wird in 7A gezeigt. 7B stellt den ursprünglichen Datenbankinhalt dar, wobei die stärkeren Bögen 270 die aus Sensordaten bestimmten mittleren Wege darstellen. Die zwei einzelnen Bögen können von Richtung und statistischer Analyse abhängen. Wie in 7C gezeigt, wird ein neuer Bogen 290 in der geometrischen Mitte 292 der Führungsbögen T1 und T2 erzeugt. Die ursprüngliche Verbindung L_ORIG wird dann aktualisiert, um die durch den neuen Bogen 290 definierte neue Geometrie widerzuspiegeln. Kurvenanpassung und andere Standardververfahren könnten alternativ verwendet werden, um Positionsänderungen zu bestimmen.
D. Varianzen von Daten, die andere Merkmale darstellen
Der gleiche Prozess zum Bestimmen von Varianzen, der benutzt wird, um Grundpositionsinformation (Breite, Länge und Höhe) zu sammeln, wie in 3 gezeigt, kann auch auf andere physische Merkmale, die die physische Straßenstruktur beschreiben, angewandt werden. 8A–8B zeigen z. B. Fahrzeuge, die Straßengradienteninformation sammeln. 8C zeigt ein Fahrzeug, das Information bezüglich Straßenbreite, Fahrbahnbreite und Standspurbreite sammelt. Die von den Sensoren gelieferte Information wird gegen die Datenbank verglichen, und Varianz/Konfidenz-Information wird durch die oben mit Verweis auf 3 und 4A–4E beschriebene Schleife übermittelt. Dieser Typ von Daten wird in den oben beschriebenen fortgeschrittenen Fahrzeug-Sicherheitssystemen verwendet, weil, je genauer und verfeinerter die Datenbank ist, umso früher und intelligenter eine Systemaktion ergriffen werden kann. Durch Verringern des Fehlerbereichs für Fahrbahnbreite kann ein System, das fehlerhafte Fahrmuster entdeckt, früher eingreifen und erfolgreicher sein. Ein System, das übermäßige Geschwindigkeit während einer Kurvendurchfahrt erfasst, kann die höchste sichere Geschwindigkeit basierend auf der Querneigung der Kurve genauer bestimmen.
Sensoren, die Objekte längs des Weges eines Fahrzeugs identifizieren können, können durch dauerhafte Strukturen (z. B. Zeichen, Überführungen, Pfeiler, Pfosten usw.) verwirrt werden. Das Unterhalten eines genauen Modells dieser dauerhaften Strukturen kann den Sensoren ermöglichen, Objekte auszufittern, die ansonsten als eine mögliche Gefahr interpretiert werden können. Durch Erhöhen der Vertrauensstufe der Datenbank, wie oben beschrieben, können Systeme, die Straßengefahren identifizieren, früher mit der passenden Aktion eingreifen. Varianzen können für Datenbankelemente bestimmt werden, die, wenn mit Bildern verglichen, Objekte darstellen, die von Bildsensoren unter Verwendung eines Prozesses ähnlich dem Prozess in 3 erfasst werden. In Verbindung mit dem Erfassen von Bildern können Zeichen oder andere Landmarken durch Kameras unter Verwendung von Bild- oder Formerkennungsprogrammen erfasst werden. Der Zeichentext auf den Zeichen wird aufgezeichnet und Abweichungen werden gespeichert, wie oben beschrieben. Außerdem kann die Stelle von Zeichen oder anderen straßenseitigen Landmarken erfasst, gespeichert und auf Abweichungen verglichen werden. Diese Landmarken können nicht nur Zeichen, sondern auch jedes erfassbare Merkmale umfassen, einschließlich Lampenpfosten, Viadukten usw. Die Position jedes erfassbaren Merkmals kann auf Abweichungen gemessen und zum Kalibrieren, Erzeugen von Vertrauensstufen usw. benutzt werden. Auf diese Weise können die Positionen vieler Arten von Landmarken relativ billig erfasst werden.
Die Kenntnis von und größere Genauigkeit in den Positionsdaten für permanente Strukturen erleichtert auch eine Fahrzeug-Positionsbestimmung, die bei Straßenführung und anderen Anwendungen hilfreich ist. Wenn ein Fahrzeug z. B. eine wesentliche Strecke längs einer geraden Straße fährt, kann die Position des Fahrzeugs unsicherer werden, da sich mit den Positionsbestimmungssensoren verbundene Fehler akkumulieren. Eine erhöhte Kenntder Position von permanenten Strukturen längs solcher geraden Straßen kann als Landmarke dienen, auf die die Fahrzeugposition korrigiert (oder kartenangepasst) werden kann, wenn die Landmarke erfasst wird.
Bei einer Ausführung, die dieses Merkmal veranschaulicht, enthält ein Fahrzeug Sensoren, die ähnlich den Sensoren in 2A–2C sein können. Die Fahrzeugsensoren haben die Fähigkeit, Strukturen zu erfassen. In einer Ausführung ist der strukturerfassende Sensor ein Radarsystem. Das Fahrzeug enthält auch ein automatisches Fahrzeugsteuersystem und enthält eine lokale geografische Datenbank (ähnlich der Datenbank 56 von 2A und 2B). Die lokale geografische Datenbank hat Daten, die straßenseitige erfassbare Merkmale umfassen, z. B. Zeichenpfosten, Viadukte, Lampenpfosten usw. Die lokale geografische Datenbank enthält auch Daten, die sich auf Straßen beziehen. Unter Verwendung der Erfassung der straßenseitigen Strukturen wie Lampenpfosten, Viadukten usw. kann die Position des Fahrzeugs in dem geografischen Gebiet durch ein Kartenanpassungsprogramm bestimmt werden. Kartenanpassungsprogramme sind bekannt. Die bekannten Stellen von radarerfassbaren Merkmalen wie z. B. Lampenpfosten, Viadukten vorausgesetzt, kann die Position des Fahrzeugs sehr genau bestimmt werden, indem die Position des Fahrzeugs mit Straßenabschnitten in der geografischen Datenbank verglichen wird. Die Position des Fahrzeugs kann fein abgestimmt werden, indem die Position mit den bekannten Positionen der erfassbaren straßenseitigen Landmarken verglichen wird. Bei diesem Grad an Genauigkeit kann ein automatisches Sicherheitssystem implementiert werden, das durch das Radar erfasste Hindernisse automatisch vermeidet.
Wie in 8D–8G gezeigt, bestimmen Sensoren, die zur Analyse von permanenten Strukturen Bildsensoren einschließen, statische Elemente in dem Sichtfeld, vergleichen den Bildabdruck mit der Datenbank und zeichnen, wenn nötig, den Unterschied oder Vertrauensinformation auf. 8D, 8F und 8G veranschaulichen, wie Bildsensoren Zeichen nach Zeichenstelle, Abmessung und Inhalt in 300 und Zeichenpfostenstelle in 302 identifizieren. 8E und 8G veranschaulichen, wie Bildsensoren permanente Strukturen wie Leitplanken 304, Brückenpfeiler 306 und nahe gelegene Strukturen 308 identifizieren können.
Sensordaten können auch in Bezug auf Nicht-Positions-Merkmale bewertet werden, die in der Datenbank dargestellt werden können, um mögliche Fehler zu identifizieren und Vertrauensstufen für diese Merkmale zu errichten. Beispiele zu bewertender Merkmale umfassen: Fahrtrichtung, Teilerstelle, Geschwindigkeitsbegrenzung und Abbiegebeschränkungen. Die Merkmale der in der geografischen Datenbank enthaltenen Verbindungen würden in der gleichen Weise wie Positionsdaten verarbeitet werden. Wenn ein Sammelfahrzeug eine Verbindung in der entgegengesetzten Fahrtrichtung wie in der Kartendatenbank 56 bewahrt befährt, aber eine wesentliche Zahl anderer Sammlungen das Fahren in der gleichen Fahrtrichtung wie in der Kartendatenbank 56 bewahrt anzeigt, kann der einzelne Fall als statistisch unbedeutend archiviert werden.
Ausführungen eines Systems zum Aktualisieren einer geografischen Datenbank sind beschrieben worden. Alternative Ausführungen können für eine in der Technik erfahrene Person aus dieser Offenbarung ersichtlich werden. Zum Beispiel kann der zentrale Geografiedatenverwalter 10 nur rohe Sensordaten oder nur gefilterte Sensordaten verwenden, sodass er nur einen Sammler 28 für rohe Sensordaten oder einen Sammler 12 für gefilterte Sensordaten und die zum Verarbeiten von entweder rohen Sensordaten oder gefilterten Sensordaten verwendeten Komponenten enthaften würde. Außerdem wird der Planung der Verteilung von Aktualisierungen durch den Aktualisierungsverteiler 26 keine Beschränkung auferlegt. Aktualisierungen können entsprechend einem Plan oder in einer beliebigen Weise verteilt werden.
Die Vorteile der Ausführungen der hierin beschriebenen Systeme umfassen die Fähigkeit, Daten zur Verarbeitung von Datenbankaktualisierungen direkt von Benutzern des Navigationssystems zu empfangen. Weil die Benutzer des Navigationssystems zahlreich sein können, kann dies die Notwendigkeit verringern, Messungen vorzunehmen, um festzustellen, ob Änderungen in dem geografischen Gebiet aufgetreten sind, z. B. Senden mit Mitarbeitern, um das Gebiet zu verifizieren, z. B. durch Besuchen des Gebietes und Aufzeichnen von Information oder durch Aufnehmen von Luftbildern oder durch Prüfen von kommulalen Aufzeichnungen.
Gegenwärtig bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung sind beschrieben worden. Eine in der Technik erfahrene Person kann erkennen, dass andere Ausführungen, die in den Umfang der Ansprüche fallen, möglich sind. Es ist beabsichtigt, dass die vorangehende ausführliche Beschreibung als veranschaulichend und nicht als begrenzend angesehen wird, und dass verstanden wird, dass die folgenden Ansprüche, einschließlich aller Gleichwertigkeiten, gedacht sind, den Umfang der Erfindung zu definieren.

Claims

System (9) zum Bereitstellen einer geografischen Datenbank, das umfasst: eine Vielzahl von Positionssensoren (60), wobei jeder der Positionssensoren (60) in einem separaten einer Vielzahl von Fahrzeugen installiert ist, von denen jedes in der Lage ist, auf Straßen in einer geografischen Region zu fahren, und jeder der Positionssensoren (60) so arbeitet, dass er Ausgänge erzeugt, die physische Positionen des Positionssensors (60) in der geografischen Region (47) anzeigen, wenn sein entsprechendes Fahrzeug auf den Straßen in der geografischen Region fährt; und eine geografische Datenbank, die Daten enthält, die die Straßen in der geografischen Region (47) darstellen, und Daten enthält, die physische Positionen der Straßen identifizieren; dadurch gekennzeichnet, dass das System des Weiteren umfasst: ein Aktualisierungs-Rückmeldungsprogramm, das besteht aus: einem ersten Programmteil, der die Ausgänge mit den Daten vergleicht, die die physischen Positionen der Straßen identifizieren, und Ergebnisse bereitstellt, die die Vergleiche darstellen; einem zweiten Programmteil, der auf die Ergebnisse von dem ersten Programmteil anspricht, um ein Maß der Signifikanz unter Berücksichtigung einer Anzahl der Ausgänge zu bestimmen; und einem dritten Programmteil, der so arbeitet, dass er die Daten, die die physischen Orte der Straßen identifizieren, auf der Grundlage des durch den zweiten Programmteil bestimmten Maßes der Signifikanz modifiziert.
System nach Anspruch 1, wobei jedes Fahrzeug (50) der Vielzahl von Fahrzeugen einen lokalen Sensordaten-Prozessor (53) und eine lokale geografische Datenbank enthält, und wobei der erste Programmteil auf dem lokalen Sensordaten-Prozessor (53) ausgeführt wird, um gefilterte Sensordaten (55F) bereitzustellen, die die Ergebnisse des ersten Programmteils umfassen.
System nach Anspruch 2, wobei jedes der Vielzahl von Fahrzeugen einen lokalen Kommunikations-Manager (58) enthält und der lokale Kommunikations-Manager (58) die gefilterten Sensordaten (55F) zu einem zentralen Daten-Manager (10) sendet, und wobei der zweite Programmteil auf einem Prozessor (16) für statistische Analysen des zentralen Daten-Managers (10) ausgeführt wird.
System nach Anspruch 1, das des Weiteren einen zentralen Daten-Manager (10) umfasst und wobei der erste Programmteil und der zweite Programmteil auf wenigstens einem Prozessor in dem zentralen Daten-Manager (10) ausgeführt werden.
System nach Anspruch 1, wobei jedes Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen unverarbeitete Sensordaten (55R) über ein drahtloses Kommunikationssystem zu einem zentralen Daten-Manager (10) sendet, in dem der erste Programmteil auf einem zentralen Sensordaten-Prozessor (53) des zentralen Daten-Managers (10) ausgeführt wird, um gefilterte Sensordaten (55F) bereitzustellen, die die Ergebnisse des ersten Programmteils umfassen.
System nach Anspruch 1, wobei jedes Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen unverarbeitete Sensordaten (55R) in einer lokalen Datenspeichervorrichtung speichert, die sich in dem Fahrzeug befindet, und wobei jedes Fahrzeug des Weiteren einen lokalen Kommunikations-Manager (58) enthält, der die unverarbeiteten Sensordaten (55R) von der lokalen Speichervorrichtung zu einem zentralen Daten-Manager (10) sendet, in dem der erste Programmabschnitt auf einem zentralen Sensordaten-Prozessor (58) des zentralen Daten-Managers (10) ausgeführt wird, um gefilterte Sensordaten (55F) bereitzustellen, die die Ergebnisse des ersten Programmteils umfassen.
System nach Anspruch 1, wobei: jedes Fahrzeug einer ersten Teilgruppe der Vielzahl von Fahrzeugen einen lokalen Sensordaten-Prozessor (58) und eine lokale geografische Datenbank darin enthält, und wobei der erste Programmteil auf dem lokalen Sensordaten-Prozessor (53) jedes Fahrzeugs (50) der ersten Teilgruppe ausgeführt wird, um gefilterte Sensordaten (55F) bereitzustellen, die teilweise die Ergebnisse des ersten Programmteils umfassen, und wobei jedes Fahrzeug (50) einer zweiten Teilgruppe der Vielzahl von Fahrzeugen unverarbeitete Sensordaten (55R) gewinnt, die zu einem zentralen Daten-Manager (10) befördert werden, in dem der erste Programmteil auf einem zentralen Sensordaten-Prozessor (53) des zentralen Daten-Managers (10) ausgeführt wird, um gefilterte Sensordaten (55F) bereitzustellen, die teilweise Ergebnisse des ersten Programmteils umfassen.
System nach Anspruch 1, wobei jedes Fahrzeug einer ersten Teilgruppe der Vielzahl von Fahrzeugen einen lokalen Sensordaten-Prozessor (53) und eine lokale geografische Datenbank darin enthält, und wobei der erste Programmteil auf dem lokalen Sensordaten-Prozessor (53) in jedem Fahrzeug der ersten Teilgruppe ausgeführt wird, um gefilterte Sensordaten (55F) zu erzeugen, die teilweise die Ergebnisse des ersten Programmteils umfassen, und wobei jedes Fahrzeug einer zweiten Teilgruppe der Vielzahl von Fahrzeugen unverarbeitete Sensordaten (55R) gewinnt, die zu einem zentralen Daten-Manager (10) befördert werden, in dem der erste Programmteil auf einem zentralen Sensordaten-Prozessor des zentralen Daten-Managers (10) ausgeführt wird, um gefilterte Sen sordaten bereitzustellen, die teilweise Ergebnisse des ersten Programmteils umfassen, und wobei des Weiteren jedes Fahrzeug einer dritten Teilgruppe der Vielzahl von Fahrzeugen unverarbeitete Sensordaten (55R) gewinnt und die unverarbeiteten Sensordaten (55R) in einer lokalen Datenspeichervorrichtung speichert, die sich in dem Fahrzeug der dritten Teilgruppe befindet, wobei die unverarbeiteten Sensordaten (55R) von dem Fahrzeug der dritten Teilgruppe zu dem zentralen Daten-Manager (10) befördert werden, in dem der erste Programmteil auf dem zentralen Sensordaten-Prozessor des zentralen Daten-Managers (10) ausgeführt wird, um gefilterte Sensordaten (55F) bereitzustellen, die teilweise die Ergebnisse des ersten Programmteils umfassen.
System nach Anspruch 1, wobei jedes Fahrzeug (50) der Vielzahl von Fahrzeugen Sensordaten in einer lokalen Datenspeichervorrichtung speichert, bevor sie zu einem zentralen Daten-Manager (10) befördert werden.
System nach Anspruch 1, das des Weiteren umfasst: einen zentralen Daten-Manager (10), der wenigstens einen Prozessor umfasst, auf dem der zweite und der dritte Programmteil ausgeführt werden.
Verfahren zum Erzeugen einer geografischen Datenbank, die umfasst: Messen einer Vielzahl physischer Merkmale und physischer Orte in einer geografischen Region (47) mit einer Vielzahl von Datenerfassungssystemen (39), von denen jedes in einem einer entsprechenden Vielzahl von Fahrzeugen installiert ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren des Weiteren umfasst: Vergleichen von Daten, die von der Vielzahl von Datenerfassungssystemen übernommen werden, mit einer zentralen geografischen Datenbank (20), die Daten enthält, die die physischen Merkmale darstellen; Ermitteln eines Maßes der Signifikanz auf Basis des Vergleichs; und Verbessern der zentralen geografischen Datenbank (20) unter Verwendung der Daten, die von den Datenerfassungssystemen übernommen werden, und des Maßes der Signifikanz.
Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: in jedem der Vielzahl von Fahrzeugen Messen einer Vielzahl von Ist-Positionen, die das Fahrzeug (50) durchfährt, während sich das Fahrzeug bewegt; Prüfen von Übereinstimmung wenigstens eines Teils der Vielzahl von Ist-Positionen mit einer Vielzahl von Karten-Positionen in einer lokalen Karten-Datenbank (56); Berechnen einer Positionsdifferenz zwischen jeder Ist-Position der Vielzahl von Ist-Positionen und der Vielzahl von Karten-Positionen; Speichern jeder Ist-Position, für die die Positions-Differenz einen vorgegebenen Toleranzwert übersteigt, als eine Vielzahl nicht übereinstimmender Positionen; und Übermitteln der nicht übereinstimmenden Positionen von dem Fahrzeug an eine zentrale geografische Datenbank (20).
Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren den folgenden Schritt umfasst: in jeder der Vielzahl von Fahrzeugen Messen einer Vielzahl von Ist-Positionen, die das Fahrzeug durchfährt, während sich das Fahrzeug bewegt; Senden von Daten, die die Vielzahl von Ist-Positionen anzeigen, zu der zentralen geografischen Datenbank (20); Prüfen von Übereinstimmung wenigstens eines Teils von Daten, die die Vielzahl von Ist-Positionen anzeigen, mit einer Vielzahl von Karten-Positionen in der zentralen geografischen Datenbank (20); Berechnen einer Positionsdifferenz zwischen jeder Ist-Position der Vielzahl von Ist-Positionen und der Vielzahl von Karten-Positionen; und Speichern jeder Ist-Position, bei der die Positionsdifferenz einen vorgegebenen Toleranzwert übersteigt, als eine Vielzahl nicht übereinstimmender Positionen.
Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren den Schritt des Verteilens aktualisierter Daten von der zentralen geografischen Datenbank (20) an die Vielzahl von Fahrzeugen (50) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: in jedem der Vielzahl von Fahrzeugen Messen von Ist-Straßeneigenschaften und Fahrzeugpositionen in dem Fahrzeug, während sich das Fahrzeug bewegt; Senden von Daten, die die Ist-Straßeneigenschaften und Fahrzeugpositionen darstellen, zu der zentralen geografischen Datenbank (20); Prüfen von Übereinstimmung wenigstens eines Teils der Ist-Straßeneigenschaften mit gespeicherten Karten-Straßeneigenschaften in der zentralen geografischen Datenbank (20); Berechnen einer Eigenschaftsdifferenz zwischen jeder Ist-Straßeneigenschaft und einer entsprechenden gespeicherten Straßeneigenschaft; und Speichern jeder Ist-Straßeneigenschaft, für die die Eigenschafts-Differenz einen vorgegebenen Toleranzwert übersteigt, als nicht übereinstimmende Eigenschaften.
Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren umfasst: nach dem Verbessern Senden von aktualisierten Daten von der zentralen geografischen Datenbank (20) zu einer Vielzahl von Endbenutzern.
Verfahren nach Anspruch 20, das des Weiteren umfasst: Bestimmen einer statischen Signifikanz einer großen Anzahl der Abweichungen vor dem Schritt des Verbesserns der zentralen geografischen Datenbank (20).
Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren umfasst: Kalibrieren der Datenerfassungssysteme (39) unter Verwendung aktualisierter Daten von der zentralen geografischen Datenbank (20) nach dem Schritt des Verbesserns.
Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren umfasst: erneutes Kalibrieren eines Abweichungsbericht-Sensors eines Endbenutzers unter Verwendung der zentralen geografischen Datenbank (20) nach dem Schritt des Verbesserns.
Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren umfasst: Ermitteln von Abweichungen auf Basis des Vergleichs; und nach dem Ermitteln der Abweichungen Zuweisen eines Sicherheitsgrades zu den Daten in der zentralen geografischen Datenbank (20) unter Verwendung der ermittelten Abweichungen.