DE19924155B4 - Method for determining position and navigation device - Google Patents
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- G01C21/30—Map- or contour-matching
Abstract
Verfahren zur Bestimmung einer Position mittels Koppelnavigation und mittels Abgleich mit einer digitalen Straßenkarte (2), die aus einer Vielzahl von Straßensegmenten (21) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von einem Satellitenempfangspegel von einem Normalzustand, in dem ein Abgleich mit der digitalen Straßenkarte (2) erfolgt, wenn eine von einer Ortungseinrichtung (131, 132, 14, 12) gemessene Position (P) innerhalb einer vorbestimmten maximalen Distanz (r) zu einem Straßensegment (21) ist, in einen Abweichzustand geschaltet wird, in dem ein Abgleich mit der digitalen Straßenkarte (2) nur innerhalb einer verringerten Distanz (r2) erfolgt.Method for determining a position by means of dead-reckoning and by means of matching with a digital road map (2) consisting of a plurality of road segments (21), characterized in that a comparison with the digital road map is dependent on a satellite reception level from a normal state (2) when a position (P) measured by a locating device (131, 132, 14, 12) is within a predetermined maximum distance (r) to a road segment (21), it is switched to a derating state in which an adjustment is made with the digital road map (2) only within a reduced distance (r 2 ).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Position mittels Koppelnavigation und mittels Abgleich mit einer digitalen Straßenkarte (map matching), sowie ein Navigationsgerät.The The invention relates to a method for determining a position by means of Dead reckoning and comparison with a digital road map (map matching), as well as a navigation device.
Aus
der Patentschrift
Verläßt ein Fahrzeuge eine Straße, um beispielsweise in einer Tiefgarage zu parken, so mag die Fahrtrichtung des Fahrzeugs in etwa der Richtung einer an der Tiefgarage vorbeilaufender Straße entsprechen. In diesem Fall besteht die Gefahr, daß das Navigationsgerät als momentanen Standort eine Position auf einer Straße der digitalen Straßenkarte abseits der Tiefgarage bestimmt, obwohl sich das Fahrzeug nicht darauf befindet. Beim Verlassen der Tiefgarage kann es daher vorkommen, daß das Navigationsgerät eine falsche momentane Position bestimmt hat und deswegen den Fahrer falsche Anweisungen gibt oder völlig die Orientierung verloren hat.Leaves a vehicle A street, for example, to park in an underground car park, so the direction of travel likes of the vehicle in approximately the direction of passing the underground car park Street correspond. In this case, there is a risk that the navigation device as the current Location a position on a digital road map road away from the parking garage, although the vehicle is not located on it. When leaving the underground car park, it can therefore happen that this navigation device has determined a wrong current position and therefore the driver gives wrong instructions or completely has lost orientation.
Aus
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung einer Position und ein Navigationsgerät bereitzustellen, die eine verbesserte Positionsbestimmung abseits von Straßen einer digitalen Straßenkarte ermöglichen.It It is an object of the invention to provide a method for determining a position and to provide a navigation device, the improved position determination away from a road enable digital road map.
Dieses Ziel wird mit einem Verfahren und einem Navigationsgerät erreicht, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This Goal is achieved with a method and a navigation device, as in the independent claims are defined. Advantageous developments are specified in the subclaims.
Bei der Positionsbestimmung wird zwischen einem Normalzustand, in dem ein Abgleich mit der digitalen Straßenkarte erfolgt, sofern eine von der Ortungseinrichtung gemessene Position innerhalb einer vorbestimmten maximalen Distanz zu einem Straßensegment ist, und einem Abweichzustand unterschieden, in dem ein Abgleich mit der digitalen Straßenkarte nur innerhalb einer verringerten Distanz erfolgt. Im Abweichzustand, der einen nach außen abgeschotteten Bereich beschreibt, beispielsweise einen Aufenthalt in einer Tiefgarage oder einer Hochgarage, unterbleibt ein Abgleich mit der digitalen Straßenkarte (map matching) oder wird nur für eine gegenüber einem Normalzustand geringere Distanz zu einem Straßensegment durchgeführt.at the position determination is between a normal state in which an alignment with the digital road map takes place, if one Position measured by the locating device within a predetermined maximum distance to a road segment is distinguished, and a deviating state in which a balance with the digital road map only within a reduced distance. In deviant condition, the one to the outside foreclosed area describes, for example, a stay in an underground car park or a high garage, a balance is omitted with the digital road map (map matching) or will only for one opposite a normal state less distance to a road segment carried out.
Vorzugsweise erfolgt die Detektion eines Abweichzustands, der eine Einschränkung des Straßenkartenabgleichs nach sich zieht, in Abhängigkeit vom Empfang von Satellitensignalen. Üblicherweise können bei einer Fahrt eines Kraftfahrzeugs drei bis neun Satelliten eines globalen Positionierungssystems empfangen werden.Preferably the detection of a deviation state, which is a limitation of the Street map matching entails, depending on from the reception of satellite signals. Usually, at one Driving a motor vehicle three to nine satellites of a global Positioning system are received.
Vorzugsweise wird der Abweichzustand erkannt, wenn die von den Satelliten empfangenen Signalpegel so niedrig sind, daß der Satellitenempfänger keine Positionsbestimmung vornehmen kann.Preferably the deviation state is detected when the signals received from the satellites Signal levels are so low that the satellite receiver can not determine the position.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann in den Abweichzustand aufgrund einer Auswertung der empfangenen Signale verschiedener Satelliten geschalten werden, wenn weniger als drei empfange Satelliten identifiziert werden und kein empfangenes Satellitensignal einen für eine Positionsbestimmung ausreichenden Pegel aufweist.To a development of the invention may in the deviating state due an evaluation of the received signals from different satellites be switched when fewer than three receiving satellites identified and no satellite signal received for positioning has sufficient level.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Kriterium für den Abweichzustand, daß kein Satellitensignal mehr empfangen werden kann, also keine Satelliten "sichtbar" sind. Dadurch wird besonders zuverlässig vermieden, daß ein Abgleich mit der Straßenkarte bereits unterbleibt, wenn die Signalpegel der empfangenen Satelliten infolge von Abschattungen durch Wald oder Brücken oder infolge einer ungünstigen Satellitenkonstellation eine Positionsbestimmung nicht zulassen.In a particularly preferred embodiment is the criterion for the deviation state, that no satellite signal more can be received, so no satellites are "visible". This will especially reliable avoided that one Comparison with the road map already stops when the signal levels of the received satellites as a result of shading by forests or bridges or as a result of unfavorable satellite constellations do not allow a position determination.
In den Abweichzustand wird vorzugsweise erst geschalten, wenn das Kriterium für den Abweichzustand wenigstens über einen Zeitraum von wenigstens 3 Sekunden detektiert wurde. Ein günstiger Wert für diese Reaktionszeit liegt zwischen 5 Sekunden und 15 Sekunden.In the deviation state is preferably switched only when the criterion for the Deviation state at least over a period of at least 3 seconds has been detected. A cheaper one Value for this Response time is between 5 seconds and 15 seconds.
Die Erfindung eignet sich sowohl für den Einsatz in Zusammenhang mit autonomen Navigationssystemen, die über eine gespeicherte digitale Straßenkarte verfügen, als auch für Navigationssysteme, denen drahtlos von einer Zentrale entweder eine berechnete Route oder die für die Routenberechnung benötigten Daten übermittelt werden.The Invention is suitable for both the use in connection with autonomous navigation systems, which have a saved digital road map feature, as well as for Navigation systems that use either a wireless from a central office calculated route or the for the route calculation required data transmitted become.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:Further Advantages, features and applications of the invention result from the following description of an embodiment in conjunction with the drawings. Show it:
In
Sämtliche
genannten Einheiten sind über
einen Systembus
Über eine
Bildsteuereinheit
In
der Figur ist eine Tiefgarage
Innerhalb
einer maximalen Distanz r oder innerhalb eines vorbestimmten Radius,
indem ein Abgleich mit in Frage kommenden Straßensegmenten
Um
eine solche Fehlfunktion zu vermeiden, wird von dem Normalzustand
in einen Abweichzustand umgeschaltet, bei dem nur in einer verringerten
Distanz r2 oder einem verringerten Radius
um die gemessene Position P nach Straßensegmenten
Auslöser für das Umschalten zwischen den beiden Zuständen oder Modi sind die von dem Satellitenempfänger empfangenen Pegel der Satellitensignale. Im unterirdischen Bereich der Tiefgarage wird kein Satellitensignal empfangen. Das Navigationsgerät ordnet dem Empfangspegel somit den Abweichzustand zu. Folglich wird die Distanz, innerhalb der ein Abgleich zwischen der durch die Ortungseinrichtung ermittelten Position P und einem Straßensegment erfolgt, von r auf r2 vermindert.Triggers for switching between the two states or modes are the levels of satellite signals received by the satellite receiver. In the underground area of the underground car park no satellite signal is received. The navigation device thus assigns the deviation state to the reception level. Consequently, the distance within which a balance is made between the position P determined by the locating device and a road segment is reduced from r to r 2 .
In
diesem Beispiel befindet sich kein Straßensegment
Beim Verlassen der Tiefgarage werden wieder Satellitensignale empfangen. Von diesem Zeitpunkt an wird wieder in den Normalzustand umgeschaltet, in dem ein Positionsabgleich mit der digitalen Straßenkarte innerhalb der vorbestimmten maximalen Distanz r erfolgt.At the Leaving the underground car park satellite signals are received again. From this point on, it will switch back to normal, in which a position alignment with the digital road map within the predetermined maximum distance r occurs.
Typischerweise entspricht die maximale Distanz r etwa dem maximalen Fehler, der bei einer Positionsbestimmung mittels Satelliten auftritt, also etwa 100 Meter. Ein geeigneter Bereich für die maximale Distanz r liegt zwischen 60 und 150 Meter, und bevorzugt zwischen 80 Meter und 120 Meter. Für die verringerte Distanz r2 eignet sich ein Bereich bis zu 50 Meter. Besonders geeignet ist ein Bereich zwischen 20 Metern und 40 Metern.Typically, the maximum distance r is about the maximum error that occurs when determining a position by means of satellites, ie about 100 meters. A suitable range for the maximum distance r is between 60 and 150 meters, and preferably between 80 meters and 120 meters. For the reduced distance r 2 , an area of up to 50 meters is suitable. Particularly suitable is an area between 20 meters and 40 meters.
Aufgrund
der verringerten Distanz r2 wird eine fehlerhafte
Ortung außerhalb
des nach außen
abgeschotteten Bereichs ausgeschlossen. Sollte allerdings im unterirdischen
Bereich ein digitalisierter Pfad oder ein Straßensegment
Nachdem der Satellitenempfänger aufgrund ungünstiger Empfangsbedingungen keine Positionsbestimmung mehr vorgenommen hat, erfolgt der Start einer Auswertung sämtlicher Signalpegel von eventuell empfangenen Satellitensignalen. Eine Positionsbestimmung kann von dem in diesem Beispiel verwendeten Satellitenempfänger nur vorgenommen werden, wenn wenigstens zwei Satelliten mit einem ausreichendem Signalpegel empfangen werden.After this the satellite receiver due to unfavorable Receiving conditions has no longer made any position determination the start of an evaluation of all signal levels of possibly received Satellite signals. A position determination can be from that in this Example satellite receivers used are made only if at least two satellites with a sufficient signal level be received.
Überschreitet wenigstens der Pegel eines Satellitensignals einen definierten Wert, beispielsweise den für eine exakte Positionsbestimmung notwendigen Pegel, so wird der logische Zustand H ausgegeben und der Normalzustand mit der maximalen Distanz r von 100 Metern gesetzt, in dem ein Abgleich mit Straßensegmenten der digitalen Straßenkarte erfolgt.exceeds at least the level of a satellite signal has a defined value, for example, the for an exact position determination necessary level, so is the logical State H is output and the normal state with the maximum distance r set of 100 meters, in which an alignment with road segments the digital road map he follows.
Wird für eine vorbestimmte Reaktionszeit von 8 Sekunden überhaupt kein Signalpegel gemessen oder erreicht der Signalpegel keiner der empfangenen Satelliten den definierten Pegel für wenigstens 8 Sekunden, so wird der logische Zustand L als "Untergrund-Flag" gesetzt. Daraufhin wird in den Abweichzustand geschaltet und die verringerte Distanz r2 von 30 Metern für den Abgleich mit Straßensegmenten der digitalen Straßenkarte gesetzt.If no signal level is measured at all for a predetermined response time of 8 seconds, or if the signal level of none of the received satellites reaches the defined level for at least 8 seconds, the logic state L is set as the "background flag". Thereafter, the deviated state is switched and the reduced distance r 2 of 30 meters is set for comparison with road segments of the digital road map.
Bei einer Dauer der Reaktionszeit von 8 Sekunden kann davon ausgegangen werden, daß nicht lediglich eine teilweise Abschattung des Satellitenempfängers aufgrund extrem schlechter Satellitenkonstellationen, durch einen Wald, durch eine Brücke, durch steil aufragende Berghänge, durch Gebäudefronten oder dergleichen erfolgt.at a duration of the reaction time of 8 seconds can be assumed will not do that only a partial shadowing of the satellite receiver due extremely bad satellite constellations, through a forest, through a bridge, through steep mountain slopes, through building fronts or the like takes place.
Der beschriebene Vorgang kann als Algorithmus für ein Steuerprogramm folgendermaßen beschrieben werden: The process described can be described as an algorithm for a control program as follows:
Claims (5)
Priority Applications (1)
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DE19924155A DE19924155B4 (en) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Method for determining position and navigation device |
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Publications (2)
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DE19924155A1 DE19924155A1 (en) | 2000-12-21 |
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Family
ID=7909264
Family Applications (1)
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DE19924155A Expired - Fee Related DE19924155B4 (en) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Method for determining position and navigation device |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE102013212221A1 (en) * | 2013-06-26 | 2014-12-31 | Bayerische Motorenwerke Aktiengesellschaft | Charging port detection |
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US5394333A (en) * | 1991-12-23 | 1995-02-28 | Zexel Usa Corp. | Correcting GPS position in a hybrid naviation system |
JPH1073442A (en) * | 1996-08-29 | 1998-03-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Navigation system |
-
1999
- 1999-05-26 DE DE19924155A patent/DE19924155B4/en not_active Expired - Fee Related
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