DE10103866B4 - Navigation method for a map-based navigation system - Google Patents

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    • G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments

Abstract

Navigationsverfahren für ein kartengestütztes Navigationssystem (1) für Kraftfahrzeuge, wobei eine Ist-Position (I) durch Satellitennavigation bestimmt wird und unter Berücksichtigung eines Toleranzbereichs (11) auf mögliche Standorte (P) auf Verkehrswegen (V) mittels einer Karte abgebildet wird und wobei der mögliche Fahrweg des Kraftfahrzeugs auf einem Verkehrsweg (V) ermittelt wird,
wobei zurückgelegte Wegstrecken (S) aus dem Tachometersignal (9) des Kraftfahrzeugs zur Weiterverfolgung eines Standorts (P) des Kraftfahrzeugs bestimmt werden, wenn die Satellitennavigation gestört oder nicht möglich oder das Ergebnis der Satellitennavigation unplausibel ist,
gekennzeichnet durch
Weiterverfolgen des vor der Störung der Satellitennavigation zuletzt ermittelten Standorts (P) auf der von dem Navigationssystem (1) empfohlenen Fahrtroute (R) als Hauptpfad und allen weiteren bekannten möglichen Fahrwegen mittels der bestimmten Wegstrecke (S) als Nebenpfaden, wobei sich als mögliche Fahrwege die von dem als Teil der Fahrtroute ermittelten Verkehrsweg (V1) abzweigenden Verkehrswege (V2, V3, ..., V6) ergeben.Navigation method for a map-based navigation system (1) for motor vehicles, wherein an actual position (I) is determined by satellite navigation and is displayed taking into account a tolerance range (11) on possible locations (P) on traffic routes (V) by means of a map and wherein the possible travel path of the motor vehicle is determined on a traffic route (V),
wherein traveled distances (S) from the vehicle's tachometer signal (9) are determined to track a location (P) of the motor vehicle when the satellite navigation is disturbed or impossible or the result of the satellite navigation is implausible,
marked by
Follow-up of the location (P) most recently determined before the disturbance of the satellite navigation on the route (R) recommended by the navigation system (1) as the main path and all other known possible routes by means of the particular route (S) as side paths, whereby the possible routes are the of the part of the route determined as part of the route (V1) branching traffic routes (V2, V3, ..., V6).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Navigationsverfahren für ein kartengestütztes Navigationssystem in Kraftfahrzeugen, wobei eine Ist-Position durch Satellitennavigation bestimmt wird und unter Berücksichtigung eines Toleranzbereichs auf mögliche Standorte auf Verkehrswegen mittels der Karte abgebildet wird, und wobei eine Fahrtroute des Kraftfahrzeugs auf einem Verkehrsweg ermittelt wird.The The invention relates to a navigation method for a map-based navigation system in motor vehicles, being an actual position by satellite navigation is determined and taken into account a tolerance on possible Locations on traffic routes is mapped by means of the map, and wherein a travel route of the motor vehicle is determined on a traffic route becomes.

Bekannt sind kartengestützte Navigationssysteme zur Navigation von Kraftfahrzeugen mit einem Navigations-Satellitenempfänger zur Bestimmung einer Ist-Position, die innerhalb eines Toleranzbereichs auf einer Karte in einem digitalen Kartenspeicher auf einen Verkehrswegabgebildet wird. Hierzu und zur Navigation ist eine Recheneinheit vorgesehen. Die satellitengestützte Ortung erfolgt z.B. mit Hilfe des Global-Positioning-Systems (GPS), Global Navigation Satellite System (GLONASS) etc. und ist abhängig von der Empfangsqualität. Bei einer Störung der Satellitennavigation, z.B. während einer Tunnelfahrt oder allgemeiner Empfangsprobleme der Signale des Satellitennavigationssystems, kann keine korrekte Ortung vorgenommen werden. Dann ist aber auch keine Weiterverfolgung des Standortes des Kraftfahrzeuges und keine weitere Zielführung mehr möglich.Known are card based Navigation systems for the navigation of motor vehicles with a Navigation Satellite Receiver for determining an actual position that is within a tolerance range mapped on a map in a digital map storage on a traffic route becomes. For this purpose and for navigation, a computing unit is provided. The satellite-based Location takes place e.g. using the Global Positioning System (GPS), Global Navigation Satellite System (GLONASS) etc. and is dependent on the reception quality. In case of a fault satellite navigation, e.g. while a tunnel trip or general reception problems of the signals of the satellite navigation system, no correct location can be become. But then there is no follow - up of the location of the Motor vehicle and no further route guidance more possible.

Alternativ hierzu sind Navigationssysteme bekannt, bei denen die Ortung im wesentlichen mit Hilfe von Inertialsensoren erfolgt, die in das Kraftfahrzeug eingebaut werden. Zur weiteren Erhöhung der Ortungsgenauigkeit ist bekannt, Radsensorsignale oder Tachosignale des Kraftfahrzeugs mit zu berücksichtigen. Das System kann zudem mit einer Satellitennavigation ausgerüstet sein. Als Inertialsensoren werden typischer Weise Gyrometer verwendet.alternative For this purpose, navigation systems are known in which the location in essentially with the help of inertial sensors, which are in the Motor vehicle be installed. To further increase the tracking accuracy is known, Radsensorsignale or tachometer signals of the motor vehicle to be taken into account. The system can also be equipped with satellite navigation. As inertial sensors typically gyrometers are used.

Die Verwendung von Inertialsensoren ist nachteiligerweise mit höheren Kosten verbunden. Zudem ist ein nachträglicher Einbau eines solchen Navigationssystems in ein Kraftfahrzeug relativ aufwändig.The Use of inertial sensors is disadvantageously more expensive connected. In addition, is an afterthought Installation of such a navigation system in a motor vehicle relative consuming.

Nachteilig müssen die Inertialsensoren in der Regel kalibriert und die Parameter des Sensors zumindestens adaptiert werden. Zudem erfolgt bei Gyrometern die Messung der Drehrate ausschließlich in einer Ebene, so dass bei einer Neigung des Navigationssystems und des darin eingebauten Gyrometers die Empfindlichkeit der Drehrate in der gewünschten Messebene zu- oder abnimmt. Die Neigung des Gyrometers muss daher beim Einbau beispielsweise manuell eingestellt und nachjustiert werden. Zudem ist ein Einbau des Gyrometers nur innerhalb bestimmter Neigungsgrenzen möglich.adversely have to The inertial sensors are usually calibrated and the parameters of the Sensors are at least adapted. In addition, with gyrometers the measurement of the rate of rotation exclusively in one plane, so that at a tilt of the navigation system and the built-in Gyrometers the sensitivity of the rotation rate in the desired measurement plane increases or decreases. The inclination of the gyrometer must therefore be during installation For example, manually adjusted and readjusted. In addition is an installation of the gyrometer only within certain inclination limits possible.

Aus der WO 98/12505 ist zudem ein Verfahren zum automatischen Kalibrieren eines Wegsensors für ein Fahrzeug-Navigationssystem bekannt, bei dem ein Wegsensor eines Kraftfahrzeuges mit Hilfe eines Navigations-Satellitenempfängers kalibriert wird. Der Wegsensor ist hierbei als zusätzlicher Radsensor ausgebildet.Out WO 98/12505 is also a method for automatic calibration a displacement sensor for a vehicle navigation system is known in which a displacement sensor of a Motor vehicle calibrated using a navigation satellite receiver becomes. The displacement sensor is designed here as an additional wheel sensor.

Aus DE 197 44 724 A1 , US 5 394 333 sowie WO 97/17685 A1 ist ein Kartengestütztes Navigationssystem mit einer Recheneinheit, einem digitalen Kartenspeicher einem Anschluss für ein Tachometersignal, einer Eingabeeinheit, einer Ausgabeeinheit und mit einem Navigations-Satellitenempfänger bekannt.Out DE 197 44 724 A1 . US 5,394,333 and WO 97/17685 A1 discloses a map-based navigation system with a computing unit, a digital map memory, a connection for a tachometer signal, an input unit, an output unit and a navigation satellite receiver.

Aus US 5 394 333 sowie WO 97/17685 A1 ist ferner zumindest implizit zu entnehmen, dass die Recheneinheit der dort beschriebenen Navigationssysteme zur Bestimmung von zurückgelegten Wegstrecken aus dem Tachometersignal des Kraftfahrzeuges zur Weiterverfolgung des Standorts des Kraftfahrzeuges ausgebildet ist, für den Fall, dass die Satellitennavigation gestört oder nicht möglich oder das Ergebnis der Satellitennavigation nicht plausibel ist.Out US 5,394,333 and WO 97/17685 A1 is also at least implicitly deduce that the arithmetic unit of the navigation systems described there for determining distances traveled from the tachometer signal of the motor vehicle is designed to follow the location of the motor vehicle, in the event that the satellite navigation disturbed or not possible or the result of the satellite navigation is not plausible.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Navigationsverfahren für ein kartengestütztes Navigationssystem zu schaffen, das ein geringen Aufwand an Sensorik erfordert und dennoch möglichst genau ist, auch wenn es zu Störungen der Satellitennavigation kommt.task The invention is an improved navigation method for a map-based navigation system to create, which requires a small amount of sensor technology and nevertheless possible is accurate, even if it is disturbing the satellite navigation comes.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Bestimmen von zurückgelegten Wegstrecken aus dem verfügbaren Tachometersignal des Kraftfahrzeugs zur Weiterverfolgung des Standorts des Kraftfahrzeugs, wenn die Satellitennavigation gestört ist.The The object is achieved by Determine the distance traveled Routes from the available Tachometer signal of the motor vehicle for the follow-up of the location of the motor vehicle when the satellite navigation is disturbed.

Vorgeschlagen wird somit ein Verfahren, bei dem die Ist-Position des Kraftfahrzeuges grundsätzlich durch Satellitennavigation bestimmt wird. Wenn die Satellitennavigation gestört ist, erfolgt die weitere Ortung auf der Basis des Tachometersignals, aus dem die zurückgelegte Wegstrecke in bekannter Weise bestimmt wird. Dabei muss das satellitengestützte Navigationssystem mit dem im Cockpit des Kraftfahrzeuges ohnehin verfügbaren Anschluss des Tachometersignals verbunden werden, ohne dass ein weiterer Einbau von Sensoren erforderlich ist.proposed Thus, a method in which the actual position of the motor vehicle in principle determined by satellite navigation. If the satellite navigation disturbed is, the further location is based on the tachometer signal, from which the traveled Distance is determined in a known manner. It must have the satellite-based navigation system with the connection already available in the cockpit of the motor vehicle be connected to the tachometer signal without any further installation required by sensors.

Durch den Verzicht auf Inertialsensoren könen erhebliche Kosten für die Sensoren, deren Einbau, Prüfung und Kalibrierung eingespart werden.By the omission of inertial sensors can result in considerable costs for the sensors, their installation, testing and calibration can be saved.

Im Unterschied zu ausschließlich satellitennavigationsgestützten Navigationssystemen kann bei dem erfindungsgemäßen Navigationsverfahren eine weitere Streckenmessung und Zielführung aufrecht erhalten werden, auch wenn sich das Kraftfahrzeug in einem Tunnel oder in Gebieten mit schlechter Empfangslage für das Satellitennavigationssignal bewegt.In contrast to exclusively satellite-navigation systems, a further distance measurement and route guidance can be maintained in the inventive navigation method, even if the driving force moved in a tunnel or in areas with poor reception position for the satellite navigation signal.

Das Tachometersignal kann auch bei ausreichendem Satellitennavigationssignal, d.h. gutem GPS-Empfang genutzt werden (vergl. 4). Beim Weiterverfolgen der über das satellitengestützte Navigationssystem bestimmten Position P (t = 0) kann mit dem Tachometersignal die Position P1 als korrekt ermittelt werden, wenn der Satellitenempfang nicht aussetzt.The tachometer signal can be used even with sufficient satellite navigation signal, ie good GPS reception (see. 4 ). When following the position P (t = 0) determined via the satellite navigation system, the position P 1 can be determined to be correct with the tachometer signal if the satellite reception does not stop.

Vorzugsweise wird der vor der Störung der Satellitennavigation zuletzt ermittelte Standort derart weiterverfolgt, dass der aktuelle Standort auf der vom Navigationssystem empfohlenen Route über die digitale Karte auf der Basis des zuletzt ermittelten Standorts und der aus dem Tachometersignal bestimmten seitdem zurückgelegten Wegstrecke ermittelt wird.Preferably will be the one before the failure the satellite navigation last tracked location so pursued, that the current location is recommended by the navigation system Route over the digital map based on the last identified location and that determined from the tachometer signal since then Distance is determined.

Zur Ermittlung des möglichen Standorts des Kraftfahrzeugs ist es hierbei zusätzlich nützlich, das verfügbare Rückfahrlichtsignal des Kraftfahrzeugs mit zu berücksichtigen. Hierdurch werden Informationen gewonnen, in welcher Richtung sich das Kraftfahrzeug bewegt.to Determination of the possible Location of the motor vehicle, it is also useful here, the available reversing light signal of the motor vehicle to be considered. This information is obtained in which direction the motor vehicle is moving.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich alle weiteren möglichen Fahrweg-Alternativen als Parallelpfade bei der Weiterverfolgung der möglichen Standorte mit berücksichtigt werden. Mit Hilfe von grundsätzlich bekannten Plausibilitätsprüfungen kann dann regelmäßig überprüft werden, mit welcher Wahrscheinlichkeit das Kraftfahrzeug sich auf dem bisher aktiven Zielführungspfad oder einem Parallelpfad bewegt.Especially it is advantageous if in addition all other possible Track alternatives as parallel paths in follow-up the possible locations taken into account become. With the help of basically known plausibility checks can then be checked regularly, with what probability the motor vehicle is on the hitherto active route guidance path or a parallel path moves.

Zur Überprüfung und Korrektur der ermittelten Standorte kann das in der internationalen Patentanmeldung WO 95/30881, auf deren Inhalt vollumfänglich Bezug genommen wird, detalliert beschriebene Korrekturverfahren für ein kartengestütztes Navigationssystem eingesetzt werden. Hierbei wird durch Plausibilitätsprüfung die Hauptpfadposition auf die Straße im Fehlerbereich des bisherigen Hauptpfades gesetzt, die dem durch Koppelortung bestimmten Fahrweg am nächsten liegt. Alle anderen Pfade werden als Parallelpfade weiterverfolgt, solange sie plausibel sind. Als Hauptpfad wird der Pfad bestimmt, der mit dem mitgekoppelten Fahrweg am besten übereinstimmt.For review and Correction of the identified locations can be done in the international Patent application WO 95/30881, the contents of which reference is taken detalliert described correction method for a map-based navigation system be used. Here, the plausibility check is the Main path position on the road in the error range of the previous main path set by the Coupling location of the particular route is closest. All other paths are pursued as parallel paths as long as they are plausible. The main path is determined by the path that is linked to the path Driveway best matches.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:

1 – Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Satelliten-Navigationssystems mit einem Anschluss für ein Tachosignal; 1 - Block diagram of a satellite navigation system according to the invention with a connection for a tacho signal;

2 – Skizze des Navigationsverfahrens mit Hilfe des Tachosignals am Beispiel einer Tunnelfahrt; 2 - Sketch of the navigation procedure with the help of the tacho signal on the example of a tunnel trip;

3 – Skizze des Navigationsverfahrens mittels Messung der zurückgelegten Strecke anhand des Tachosignals und Plausibilitätsprüfung für Haupt- und Parallelpfade; 3 - Sketch of the navigation method by measuring the distance traveled on the basis of the tacho signal and plausibility check for main and parallel paths;

4 – Vergleichsskizze der Navigation mit einem ausschließlich satellitengestützten Navigationssystem und dem erfindungsgemäßen System; 4 - Comparative sketch of the navigation with an exclusively satellite-based navigation system and the system according to the invention;

5 – Skizze des Navigationsverfahrens mit einer Plausibilitätsprüfung der Ist-Position und des Satelliten-Navigationssystems. 5 - Sketch of the navigation procedure with a plausibility check of the actual position and the satellite navigation system.

Die 1 lässt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines kartengestützten Navigationssystems 1 erkennen, das im wesentlichen einen Navigations-Satellitenempfänger 2, einen digitalen Kartenspeicher 3 und einen Anschluss für das in einem Kraftfahrzeug ohnehin vorhandene Tachometersignal 4 hat. Kern des Navigationssystems 1 ist die Navigationsplattform 5 mit einer Recheneinheit 6 und einer nicht dargestellten Eingabeeinheit. Weiterhin kann in bekannter Weise ein Display 7 als Ausgabeeinheit zur Darstellung eines Kartenausschnittes, der aktuellen Fahrzeugposition und einer empfohlenen Fahrtroute vorgesehen sein. Zusätzlich kann das Navigationssystem 1 noch mit ei nem Lautsprecher 8 zur akustischen Ausgabe von Fahrempfehlungen ausgerüstet sein.The 1 shows a block diagram of an embodiment of a map-based navigation system 1 recognize, essentially a navigation satellite receiver 2 , a digital map storage 3 and a port for the already present in a motor vehicle tachometer signal 4 Has. Core of the navigation system 1 is the navigation platform 5 with a computing unit 6 and an input unit, not shown. Furthermore, in a known manner, a display 7 be provided as an output unit for displaying a map section, the current vehicle position and a recommended route. In addition, the navigation system 1 still with a loudspeaker 8th be equipped for the acoustic output of driving recommendations.

Das Navigationssystem 1 kann optional noch einen Anschluss für das im Kraftfahrzeug ohnehin verfügbare Rückfahrlichtsignal 9 haben.The navigation system 1 Optionally, a connection for the already available in the motor vehicle reversing light signal 9 to have.

Die Navigationsplattform 5 und die Recheneinheit 6 sind so ausgebildet, dass die Ist-Position des Kraftfahrzeuges grundsätzlich durch Satellitennavigation mit dem Navigations-Satellitenempfänger 2 bestimmt wird. Der Navigations-Satellitenempfänger 2 kann z.B. ein GPS-Empfänger (Global-Positioning-System), ein GLONASS-Empfänger oder ähnliches sein. Sofern die Empfangsqualität ausreichend ist, ermöglichen derartige Systeme die Bestimmung einer Ist-Position innerhalb eines bestimmten Toleranzbereiches. Die Navigationsplattform 5 ist daher so ausgebildet, dass sie einen möglichen Standort des Kraftfahrzeuges durch Projektion der Ist-Position und des Toleranzbereiches auf in der digitalen Karte verzeichnete Verkehrswege bestimmt. Der tatsächliche Verkehrsweg des Kraftfahrzeuges kann durch Plausibilitätsprüfung bestimmt werden, wobei der Fahrweg des Kraftfahrzeuges durch zeitlich aufeinanderfolgende Ermittlung der Ist-Positionen festgestellt wird.The navigation platform 5 and the arithmetic unit 6 are designed so that the actual position of the motor vehicle in principle by satellite navigation with the navigation satellite receiver 2 is determined. The navigation satellite receiver 2 may be, for example, a GPS receiver (Global Positioning System), a GLONASS receiver or the like. If the reception quality is sufficient, such systems make it possible to determine an actual position within a certain tolerance range. The navigation platform 5 is therefore designed so that it determines a possible location of the motor vehicle by projection of the actual position and the tolerance range on recorded in the digital map roads. The actual traffic route of the motor vehicle can be determined by means of a plausibility check, wherein the travel path of the motor vehicle is determined by determining the actual positions in chronological succession.

Wenn nun die Satellitennavigation gestört ist, z.B. weil das Kraftfahrzeug in einen Tunnel einfährt, in dem kein Satellitenempfang möglich ist, wird der Standort des Kraftfahrzeuges durch Messung der zurückgelegten Strecke anhand des Tachometersignals 4 weiterverfolgt. Hierzu wird die Position des Kraftfahrzeuges ausgehend von dem zuletzt ermittelten Standort auf der vom Navigationssystem 1 empfohlenen Fahrtroute mit Hilfe der digitalen Karte verfolgt, indem die zurückgelegte Wegstrecke aufgetragen wird.Now, if the satellite navigation is disturbed, For example, because the motor vehicle enters a tunnel in which no satellite reception is possible, the location of the motor vehicle by measuring the distance traveled on the basis of the tachometer signal 4 pursued. For this purpose, the position of the motor vehicle, starting from the last determined location on the navigation system 1 track the recommended route using the digital map by plotting the distance traveled.

Als Kartenspeicher 3 für die digitale Karte kann z.B. eine CompactDisc (CD) oder eine Digital-Versatile-Disk (DVD) in bekannter Weise ver wendet werden. Die digitale Karte kann aber auch von einem Provider über eine mobile Datenverbindung (z.B. GSM, GPRS, UMTS) übertragen werden.As a map storage 3 For example, a compact disc (CD) or a digital versatile disc (DVD) can be used in a known manner for the digital card. The digital card can also be transmitted by a provider via a mobile data connection (eg GSM, GPRS, UMTS).

Die Navigationsplattform 5 ist zudem so ausgebildet und programmiert, dass eine optionale Kartendarstellung und eine optische Fahrtroutenempfehlung sowie gegebenenfalls weitere Zusatzinformationen auf dem Display 7 angezeigt werden. Die Navigationsplattform 5 kann zudem eine Sprachausgabeeinheit 10 zur Ausgabe von akustischen Fahrtroutenempfehlungen über den Lautsprecher 8 haben.The navigation platform 5 is also designed and programmed so that an optional map display and an optical route recommendation as well as possibly additional information on the display 7 are displayed. The navigation platform 5 can also have a voice output unit 10 for issuing acoustic route recommendations via the loudspeaker 8th to have.

Als Zusatzinformation zur Weiterverfolgung der möglichen Fahrzeug-Positionen auf der digitalen Karte kann neben der zurückgelegten Wegstrecke die Fahrtrichtung aus dem verfügbaren Rückfahrlichtsignal 9 des Kraftfahrzeugs verwendet werden.As additional information for the follow-up of the possible vehicle positions on the digital map, in addition to the distance traveled, the direction of travel from the available reversing light signal 9 be used of the motor vehicle.

Das erfindungsgemäße Navigationsverfahren soll im folgenden anhand der Skizze der 2 weiter erläutert werden. Die Skizze zeigt einen Kartenausschnitt mit einem Verkehrsweg V1, von dem weitere Verkehrswege V2, V3, V4 und V5 abzweigen. Auf dem Verkehrsweg V1, der einen Hauptpfad darstellt, befindet sich ein Tunnelabschnitt T, in dem kein Satellitenempfang möglich ist.The navigation method according to the invention will be described below with reference to the sketch of 2 be explained further. The sketch shows a map section with a traffic route V 1 , from which further traffic routes V 2 , V 3 , V 4 and V 5 branch off. On the traffic route V 1 , which represents a main path, there is a tunnel section T, in which no satellite reception is possible.

Wenn sich nun ein Kraftfahrzeug in Pfeilrichtung auf dem Verkehrsweg V1 bewegt, wird mit Hilfe der Satellitennavigation der aktuelle Standort P des Fahrzeugs bestimmt. Die letzte derart bestimmte Ist-Position vor Einfahrt in den Tunnelabschnitt T ist der Standort P1. Nach Bestimmung eines Standortes P wird regelmäßig der seitdem zurückgelegte Weg mit Hilfe des Tachometersignals 4 des Kraftfahrzeuges gemessen, so dass ein aktueller Standort P2 des Kraftfahrzeuges ausgehend von dem letzten Standort P1 mit Hilfe der digitalen Karte bestimmt werden kann.When a motor vehicle now moves in the direction of the arrow on the traffic route V 1 , the current location P of the vehicle is determined with the aid of satellite navigation. The last such determined actual position before entering the tunnel section T is the location P 1 . After determining a location P, the distance traveled since then is regularly measured using the tachometer signal 4 of the motor vehicle so that a current location P 2 of the motor vehicle can be determined starting from the last location P 1 with the aid of the digital map.

Da nicht eindeutig ist, ob das Kraftfahrzeug nach links in den Verkehrsweg V2 abgebogen oder auf dem Verkehrsweg V1 weitergefahren ist, kann hieraus jedoch keine eindeutige aktuelle Fahrzeugposition bestimmt werden. Das Navigationsverfahren erfolgt daher so, dass grundsätzlich eine Ist-Position auf Basis des Ergebnisses der Satellitennavigation bestimmt wird. Erst wenn der Empfang des Satellitensignals gestört ist, wird der aktuelle Standort P2 des Kraftfahrzeugs mit Hilfe der zurückgelegten Wegstrecke S aus dem Tachometersignal 4 bestimmt. Hierbei wird davon ausgegangen, dass der Fahrer des Kraftfahrzeuges der gestrichelt gezeichneten vom Navigationssystem 1 errechneten vorgeschlagenen Fahrtroute R gefolgt ist und sich das Kraftfahrzeug weiterhin auf dem Verkehrsweg V1 befindet. Der aktuelle Standort P2 ist damit eindeutig festgelegt und es kann weiterhin eine aktuelle Fahrtroutenempfehlung (z.B. nach 100 m rechts abbiegen) optisch oder akustisch ausgegeben werden, auch wenn die Satellitennavigation gestört ist. Die Fahrtroutenempfehlung kann auch von einem Provider bereitgestellt worden sein.Since it is not clear whether the motor vehicle is bent or left in the traffic route V 2 is further down on the traffic route V 1, but no clear current vehicle position can be determined from this. The navigation method therefore takes place in such a way that basically an actual position is determined on the basis of the result of the satellite navigation. Only when the reception of the satellite signal is disturbed, the current location P 2 of the motor vehicle with the help of the distance covered S from the tachometer signal 4 certainly. It is assumed that the driver of the motor vehicle of the dashed lines from the navigation system 1 calculated proposed route R is followed and the motor vehicle is still on the traffic route V 1 . The current location P 2 is thus clearly defined and it can continue a current route recommendation (eg turn right after 100 m) optically or acoustically output, even if the satellite navigation is disturbed. The route recommendation may also have been provided by a provider.

Die 3 lässt eine Skizze zur Durchführung des Navigationsverfahrens auf der Basis der Messung einer zurückgelegten Wegstrecke S mit Hilfe des Tachometersignals 4 erkennen, wobei alle möglichen Fahrtwegalternativen auf der digitalen Karte in die Ermittlung eines aktuellen Standortes P des Kraftfahrzeuges mit einbezogen werden. Zum Zeitpunkt t = 0 wird ein Standpunkt P (t = 0) des Kraftfahrzeuges mit Hilfe der Satellitennavigation bestimmt. Im folgenden wird die von dort zurückgelegte Wegstrecke S mit Hilfe des Tachometersignals 4 ermittelt. Bei unbekanntem Fahrwegverlauf ergeben sich aufgrund der abzweigenden Verkehrswege V2, V3, V4, V5 und V6 mehrere mögliche Standorte P1, P2, P3, P4 und P5 zu einem Zeitpunkt t = 1 unter Berücksichtigung der Wegstrecke S.The 3 leaves a sketch for the implementation of the navigation method on the basis of the measurement of a distance traveled S using the tachometer signal 4 recognize, with all possible travel options on the digital map in the determination of a current location P of the motor vehicle are included. At time t = 0, a viewpoint P (t = 0) of the motor vehicle is determined by means of satellite navigation. In the following, the distance S traveled therefrom is determined by means of the tachometer signal 4 determined. In the case of an unknown track layout, due to the branching traffic routes V 2 , V 3 , V 4 , V 5 and V 6, several possible locations P 1 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 result at a time t = 1 taking into account the route S.

Wird davon ausgegangen, dass das Kraftfahrzeug in den Verkehrsweg V2 eingebogen ist, ergibt sich aus der Wegstrecke der Standort P2 (t = 1). Entsprechend ergeben sich beim Abbiegen des Fahrzeugs in den Verkehrsweg V3 der Standort P3 (t = 1), beim Abbiegen in den Verkehrsweg V4 der Standort P4 (t = 1) und beim Abbiegen in den Verkehrsweg V5 der Standort P5 (t = 1).If it is assumed that the motor vehicle has inflected into the traffic route V 2 , the location P 2 (t = 1) results from the route. Correspondingly, when turning the vehicle into the traffic route V 3, the location P 3 (t = 1), when turning into the traffic route V 4, the location P 4 (t = 1) and when turning into the traffic route V 5, the location P 5 (t = 1).

Zum Zeitpunkt t = 1 wird zudem eine Satellitennavigation durchgeführt und eine Ist-Position I1 bestimmt, die außerhalb der Verkehrswege V liegt. Unter Berücksichtigung des als gestrichelte Kreisfläche dargestellten Toleranzbereichs 11 ergibt sich nur ein einziger möglicher Standort P5 (t = 1), der in diesem Toleranzbereich 11 liegt. Auf diese Weise kann ein neuer Standort P hochgenau durch Satellitennavigation in Verbindung mit einer einfachen Wegmessung S aus dem Tachometersignal 4 bestimmt werden.At time t = 1 is also carried out a satellite navigation and an actual position of I 1 is determined, which lies outside the transport routes V. Taking into account the tolerance range shown as a dashed circle 11 there is only one possible location P 5 (t = 1), which is within this tolerance range 11 lies. In this way, a new location P can be highly accurate by satellite navigation in conjunction with a simple displacement measurement S from the tachometer signal 4 be determined.

Der Standort P des Kraftfahrzeugs wird somit unter Berücksichtigung des Hauptpfades entlang einer empfohlenen Fahrtroute R und allen weiteren möglichen Fahrwegen als Parallelpfade weiterverfolgt. Mit Hilfe einer Plausibilitätsprüfung werden dann sämtliche mögliche Standorte P bestimmt. Sofern mehrere Standorte P möglich sind, wird als wahrscheinlichster Standort P derjenige angesehen, der auf dem Verkehrsweg V der von dem Navigationssystem 1 empfohlenen Fahrtroute R liegt. The location P of the motor vehicle is thus taking into account the main path along a recommended route R and all others possible routes as parallel paths. With the help of a plausibility check, all possible locations P are determined. If several locations P are possible, the most probable location P is considered to be the one on the traffic route V of the navigation system 1 recommended route R is located.

Die 4 zeigt eine Skizze des Navigationsverfahrens unter Berücksichtigung eines Hauptpfades auf dem Verkehrsweg V, und eines denkbaren Pfades auf dem Verkehrsweg V2. Es wird davon ausgegangen, dass in dem Zeitabschnitt t = 0 bis t = 1 keine Satellitennavigation möglich ist. Die weitere Navigation wird daher ausschließlich durch Wegmessung mit Hilfe des Tachometersignals 4 unter Verwendung der empfohlenen Fahrtroute R durchgeführt. Die empfohlene Fahrt-route R kann sich nur auf den Verkehrsweg V1 erstrecken, da innerhalb des Streckenabschnitts zwischen den Zeitpunkten t = 0 und t = 1 keine Abzweigung auf den Verkehrsweg V2 vorhanden ist. Damit kann ein aktueller Standort P1 (t = 1) zum Zeitpunkt t = 1 eindeutig bestimmt werden. Dieser eindeutige Standort P1 ergibt sich auch dann, wenn eine Satellitennavigation möglich ist. Bei einem ausschließlich auf Satellitennavigation basierenden System würden hingegen zwei mögliche Standorte P1 und P2 auf den Verkehrswegen V1 und V2 ermittelt werden, da beide Standorte P1 und P2 in dem Toleranzbereich 11 der Ist-Position I1 liegt, die mittels Satellitennavigation bestimmt wurde.The 4 shows a sketch of the navigation method, taking into account a main path on the traffic route V, and a conceivable path on the traffic route V 2 . It is assumed that no satellite navigation is possible in the time interval t = 0 to t = 1. The further navigation is therefore exclusively by displacement measurement with the aid of the tachometer signal 4 performed using the recommended route R. The recommended travel route R can extend only to the traffic route V 1 , since there is no diversion to the traffic route V 2 within the route section between the times t = 0 and t = 1. Thus, a current location P 1 (t = 1) at time t = 1 can be uniquely determined. This unique location P 1 also results if satellite navigation is possible. In the case of a system based exclusively on satellite navigation, on the other hand, two possible locations P 1 and P 2 on the traffic lanes V 1 and V 2 would be determined, since both locations P 1 and P 2 are in the tolerance range 11 the actual position I 1 , which was determined by means of satellite navigation.

Die 5 zeigt eine Skizze zur Darstellung der Plausibilitätsprüfung des mit dem Satellitensystem bestimmten Standorts P. Zu dem Zeitpunkt t = 0 fällt die mit dem vorher beschriebenen sogenannten Map-Matching-Verfahren unter Verwendung des Tachometersignals 4 berechnete Position P (t = 0) in den Toleranzbereich 11 der Ist-Position I0, die mit dem Navigations-Satellitenempfänger 2 berechnet wurde. Bei einer zweiten Messung zum Zeitpunkt t = 1 ergibt sich die zweite Ist-Position I1 und der entsprechende Toleranzbereich 11. Dieser liegt außerhalb sämtlicher Verkehrswege V1, V2, V3 und V4 und stimmt auch nicht mit den möglichen Positionen P1, P2, P3 und P4 überein, die aufgrund der zurückgelegten Wegstrecke zum Zeitpunkt t = 1 von dem Kraftfahrzeug erreicht werden können. Der festgestellte plötzliche Plausibilitätsverlust kann z.B. auf ein Mehrwegeempfangsproblem der Satellitennavigationssignale zurückgeführt werden. In einer solchen Phase der Störung der Satellitennavigation wird die weitere Navigation allein auf der Basis des Tachometersignals 4 unter Berücksichtigung der zurückgelegten Wegstrecke S durchgeführt. Die weitere Zielführung erfolgt dann auf der Basis der berechneten Position P, die sich auf der von dem Navigationssystem 1 vorgeschlagenen Fahrtroute R befindet. Wird zu dem Zeitpunkt t = 0 also eine Fahrtroute R weiterhin entlang des Verkehrsweges V1 ohne Abzweigen an den Verkehrswegen V2, V3 und V4 vorgeschlagen, so wird der auf dem Verkehrsweg V1 liegende Standort P1 als aktueller Standort zum Zeitpunkt t = 1 erkannt.The 5 shows a sketch to illustrate the plausibility check of the location determined by the satellite system P. At the time t = 0 falls with the previously described so-called map-matching method using the tachometer signal 4 calculated position P (t = 0) in the tolerance range 11 the actual position I 0 , with the navigation satellite receiver 2 was calculated. In a second measurement at time t = 1 results in the second actual position I 1 and the corresponding tolerance range 11 , This lies outside all traffic routes V 1 , V 2 , V 3 and V 4 and also does not coincide with the possible positions P 1 , P 2 , P 3 and P 4 , due to the distance covered at time t = 1 of the motor vehicle can be achieved. The detected sudden plausibility loss can be attributed, for example, to a multipath reception problem of the satellite navigation signals. In such a phase of disturbance of satellite navigation, further navigation is based solely on the tachometer signal 4 taking into account the distance traveled S performed. The further route guidance then takes place on the basis of the calculated position P, which is based on that of the navigation system 1 proposed route R is located. If, at the time t = 0, a travel route R continues to be proposed along the traffic route V 1 without branching off at the traffic routes V 2 , V 3 and V 4 , the location P 1 lying on the traffic route V 1 becomes the current location at the time t = 1 detected.

Claims (9)

Navigationsverfahren für ein kartengestütztes Navigationssystem (1) für Kraftfahrzeuge, wobei eine Ist-Position (I) durch Satellitennavigation bestimmt wird und unter Berücksichtigung eines Toleranzbereichs (11) auf mögliche Standorte (P) auf Verkehrswegen (V) mittels einer Karte abgebildet wird und wobei der mögliche Fahrweg des Kraftfahrzeugs auf einem Verkehrsweg (V) ermittelt wird, wobei zurückgelegte Wegstrecken (S) aus dem Tachometersignal (9) des Kraftfahrzeugs zur Weiterverfolgung eines Standorts (P) des Kraftfahrzeugs bestimmt werden, wenn die Satellitennavigation gestört oder nicht möglich oder das Ergebnis der Satellitennavigation unplausibel ist, gekennzeichnet durch Weiterverfolgen des vor der Störung der Satellitennavigation zuletzt ermittelten Standorts (P) auf der von dem Navigationssystem (1) empfohlenen Fahrtroute (R) als Hauptpfad und allen weiteren bekannten möglichen Fahrwegen mittels der bestimmten Wegstrecke (S) als Nebenpfaden, wobei sich als mögliche Fahrwege die von dem als Teil der Fahrtroute ermittelten Verkehrsweg (V1) abzweigenden Verkehrswege (V2, V3, ..., V6) ergeben.Navigation method for a card-based navigation system ( 1 ) for motor vehicles, an actual position (I) being determined by satellite navigation and taking into account a tolerance ( 11 ) is mapped to possible locations (P) on traffic routes (V) by means of a map and wherein the possible travel path of the motor vehicle on a traffic route (V) is determined, wherein covered distances (S) from the tachometer signal ( 9 ) of the motor vehicle for tracking a location (P) of the motor vehicle when the satellite navigation is disturbed or impossible or the result of the satellite navigation is implausible, characterized by following the location (P) last determined prior to the disturbance of the satellite navigation on that of the navigation system ( 1 ) recommended route (R) as the main path and all other known possible routes by means of the particular route (S) as secondary paths, with as possible routes from the determined as part of the route traffic route (V1) branching traffic routes (V2, V3, .. ., V6). Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Weiterverfolgen des vor der Störung der Satellitennavigation zuletzt ermittelten Standorts (P) auf der von dem Navigationssystem (1) zur Zielführung verwendeten Fahrtroute (R) mittels der bestimmten Wegstrecke (S).Method according to Claim 1, characterized by further tracking of the location (P) last determined prior to the disturbance of the satellite navigation on that of the navigation system ( 1 ) used for route guidance route (R) by means of the determined distance (S). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zusätzliches Verwenden des vorhandenen Rückfahrlichtsignals (9) des Kraftfahrzeuges zum Ermitteln des möglichen Standorts (P) des Kraftfahrzeuges.Method according to one of the preceding claims, characterized by additional use of the existing reversing light signal ( 9 ) of the motor vehicle for determining the possible location (P) of the motor vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Weiterverfolgung eines Standorts (P) die möglichen Verkehrswege (V), auf denen eine Ist-Position (I) unter Berücksichtigung des Toleranzbereichs (T) liegt, entsprechend ihrer Wahrscheinlichkeit als Hauptpfade und Parallelpfade weiterverfolgt werden, solange sie plausibel sind.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that for tracking a location (P) the potential Traffic routes (V) on which an actual position (I) taking into account of the tolerance range (T), according to their probability as main paths and parallel paths are pursued, as long as they are plausible. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kartendaten über eine mobile Datenfunkverbindung an das Navigationssystem (1) übertragen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that card data are transmitted to the navigation system via a mobile data radio connection ( 1 ) be transmitted. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Zielführung verwendete Fahrtroute (R) über eine mobile Datenfunkverbindung von einer Zentrale an das kartengestützte Navigationssystem (1) übertragen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Route guidance used route (R) via a mobile data radio link from a central office to the map-based navigation system ( 1 ) is transmitted. Kartengestütztes Navigationssystem (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Recheneinheit (6), mit einem digitalen Kartenspeicher (3), mit einem Anschluss für ein Tachometersignal (4), mit einer Eingabeeinheit, mit einer Ausgabeeinheit (7) und mit einem Navigations-Satellitenempfänger (2), wobei die Recheneinheit (6) zur Bestimmung von zurückgelegten Wegstrecken (S) aus dem Tachometersignal (4) des Kraftfahrzeuges zur Weiterverfolgung des Standorts (P) des Kraftfahrzeuges ausgebildet ist, wenn die Satellitennavigation gestört oder nicht möglich oder das Ergebnis der Satellitennavigation unplausibel ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (6) zum Weiterverfolgen des vor der Störung der Satellitennavigation zuletzt ermittelten Standorts (P) auf der von dem Navigationssystem (1) empfohlenen Fahrtroute (R) als Hauptpfad und allen weiteren bekannten möglichen Fahrwegen mittels der bestimmten Wegstrecke (S) als Nebenpfaden ausgebildet ist, wobei sich als mögliche Fahrwege die von dem als Teil der Fahrtroute ermittelten Verkehrsweg (V1) abzweigenden Verkehrswege (V2, V3, ..., V6) ergeben.Map-based navigation system ( 1 ) for carrying out the method according to one of the preceding claims with a computing unit ( 6 ), with a digital map memory ( 3 ), with a connection for a tachometer signal ( 4 ), with an input unit, with an output unit ( 7 ) and a navigation satellite receiver ( 2 ), wherein the arithmetic unit ( 6 ) for determining distances traveled (S) from the tachometer signal ( 4 ) of the motor vehicle for tracking the location (P) of the motor vehicle is formed when the satellite navigation is disturbed or not possible or the result of the satellite navigation is implausible, characterized in that the arithmetic unit ( 6 ) for following up the location (P) last determined before the disturbance of the satellite navigation on that of the navigation system ( 1 ) recommended route (R) as the main path and all other known possible routes by means of the particular route (S) is formed as secondary paths, with as possible routes from the determined as part of the route traffic route (V1) branching traffic routes (V2, V3, ..., V6). Navigationsgerät (1) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Eingang für das Rückfahrlichtsignal (9) des Kraftfahrzeuges, wobei die Recheneinheit (6) zur Ermittlung des möglichen Standorts (P) des Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit von dem Rückfahrlichtsignal (9) ausgebildet ist.Navigation device ( 1 ) according to claim 7, characterized by an input for the reversing light signal ( 9 ) of the motor vehicle, wherein the arithmetic unit ( 6 ) for determining the possible location (P) of the motor vehicle in dependence on the reversing light signal ( 9 ) is trained. Navigationssystem (1) nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Datenempfangseinheit zum Empfangen von digitalen Kartendaten, wobei die digitalen Kartendaten in dem digitalen Kartenspeicher (3) zwischengespeichert werden.Navigation system ( 1 ) according to claim 7 or 8, characterized by a data receiving unit for receiving digital map data, wherein the digital map data in the digital map memory ( 3 ) are cached.
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