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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Fahrempfehlungen für ein Fahrzeug.
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Stand der Technik
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In der
DE 101 53 528 A1 sind Navigationseinrichtungen genannt, die Fahrzeuge bzw. deren Nutzer auf einer zuvor berechneten Route führen. Navigationseinrichtungen, die über einen Zugriff auf Datenmaterial außerhalb der befahrenen Route verfügen, sind in der Lage, den Nutzer auf einer Alternativroute zum Ziel zu führen, die ggf. neu berechnet werden muss. Befindet sich der Nutzer jedoch außerhalb des digitalisierten Straßennetzes, wird er üblicherweise dazu aufgefordert, unmittelbar umzukehren, oder es werden Himmelsrichtung und Entfernung zu einem bekannten Routenpunkt angezeigt. Die
DE 101 53 528 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem zur Bereitstellung von Zielführungshinweisen für einen Nutzer mindestens zwei Richtungsinformationen von einer aktuellen Position zu Wegepunkten bzw. zu einem Ziel aufbereitet und zur Ausgabe für den Nutzer gebracht werden. Ebenso wird mindestens eine Entfernungsinformation aufbereitet. Die Ausgabe dieser Informationen erfolgt vorzugsweise gleichzeitig auf einem Display und ist insbesondere in einem Bereich vorteilhaft, wo dem Nutzer keine bekannten Karten- bzw. Routendaten vorliegen. Einer der Wegepunkte ist als Zwischenziel angegeben, das vom Nutzer in dem Fall angesteuert wird, dass er an seiner aktuellen Position keine Straße finden kann, die auch nur annähernd in Richtung zum Ziel führt. Nachdem er den Wegepunkt erreicht hat, befindet er sich nicht mehr im OffRoad-Bereich und kann von seinem Navigationsgerät auf der bekannten Route zum Ziel geführt werden. Der Wegepunkt ist ein Eintrittspunkt, auch als Entry-Point bezeichnet, d.h. ein Punkt, an dem das Fahrzeug in den dem Navigationssystem bekannten Bereich, in dem eine vorbestimmte Route liegt, hineinfahren kann.
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Aus der
DE 199 45 123 A1 ist ein Verfahren zum Navigieren eines Fahrzeugs bekannt, bei dem mit Hilfe von Sensoren ein Vektor einer zurückgelegten Strecke aus Richtung und Länge ermittelt wird, mit Hilfe mehrerer Vektoren eine Position des Fahrzeugs bestimmt wird und die Position auf einer Landkartenposition abgebildet wird, wobei unter vorgegebenen Bedingungen eine Korrektur der vom Sensor ermittelten Richtung mit Hilfe einer anhand der Landkarte ermittelten Richtung vorgenommen wird. Um hierbei die fortlaufende Positionsbestimmung verbessern zu können, wird bei Auftreten einer Richtungsdifferenz zwischen Sensor und Landkarte die Richtungsdifferenz oder werden die ihr zugrunde liegenden Größen einer Plausibilitätskontrolle unterworfen.
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Als sogenanntes Map-Matching wird ein Verfahren bezeichnet, bei dem mittels Sensorik eine absolute Position eines Fahrzeugs berechnet und in eine digitale Karte projiziert wird. Auf der Grundlage dieser auch als Map-Matched-Position bezeichneten Position in der digitalen Karte berechnet eine Routensuche eines Navigationssystems eine optimale Route nach verschiedensten Optimierungsparametern, wie etwa eine kürzeste, schnellste oder ökologischste Route, zu einem vorher bestimmten Ziel. Nähert sich das Fahrzeug einer Kreuzung oder Abzweigung, werden per Sprachausgabe und Symbolik Fahrempfehlungen ausgegeben.
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Die Fahrempfehlungen sind aber nur dann korrekt, wenn die digitale Karte mit der Realität übereinstimmt. Es ist bekannt, dass sich z.B. in Deutschland pro Jahr ca. 10% aller Straßen in ihrer Geometrie, ihrem Namen, ihrer Vorfahrtsregeln, Einbahnstraßenregelung usw., ändern. Es ist also ein normaler Fall, dass die digitale Karte nicht immer mit der Realität übereinstimmt. In so einem Fall kann ein Fahrer durch sinnlose oder falsche Fahrempfehlungen fehlgeleitet werden, oder er wird zumindest irritiert. In den letzten Jahren wurde dieses Problem durch häufigere Aktualisierungen der digitalen Karten und durch einen sogenannten Community-Ansatz der Kartensammlung etwas entschärft, ohne das Grundproblem damit zu beheben.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der obigen Art optimale Fahrempfehlungen, insbesondere in einem sogenannten OffRoad-Bereich, bei Navigationssystemen bereitzustellen.
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Der OffRoad-Bereich ist definiert als ein Bereich, der sich außerhalb eines dem Navigationssystem bekannten, von einer digitalen Karte umfassten digitalen Straßennetzes befindet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Bereitstellen von Fahrempfehlungen für ein Fahrzeug in einem auf einer digitalen Karte nicht abgebildeten Bereich, umfassend folgende Schritte: Initialisieren eines Navigationssystems zu Fahrtbeginn, Ermitteln einer Digitalisierungsgüte in einem durch das Fahrzeug befahrenen Bereich, Erkennen, dass das Fahrzeug in einem Bereich fährt, der nicht auf der digitalen Karte abgebildet ist, Kategorisieren des Bereichs, der nicht auf der digitalen Karte abgebildet ist, und Ausgeben von Fahrempfehlungen entsprechend den zuvor bestimmten Kategorien des Bereichs, der nicht auf der digitalen Karte abgebildet ist, wobei zum Kategorisieren des auf der digitalen Karte nicht abgebildeten Bereichs eine Wahrscheinlichkeitsberechnung erfolgt, wobei zur Wahrscheinlichkeitsberechnung wählbare, eine Bewegung des Fahrzeugs charakterisierende Parameter herangezogen werden. Bei diesen Parametern handelt es sich bevorzugt um eine Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs unmittelbar vor und nach Eintritt in den auf einer digitalen Karte nicht abgebildeten Bereich und/oder Messwerte von Inertialsensoren am Fahrzeug und/oder ein Lenkverhalten des Fahrzeugs in dem auf der digitalen Karte nicht abgebildeten Bereich und/oder Bilderfassungsdaten einer durch das Fahrzeug befahrenen Straße umfassen. Zu jeder Kategorie wird jeweils ein Fahrempfehlungsmodus zugeordnet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als erstes von dem Navigationssystem erkannt, dass eine nicht korrekte Digitalisierung vorliegt. Eine derartige Erkennung erfolgt im einfachen Fall durch eine Feststellung, dass sich eine vom Navigationssystem ausgeführte Navigation in einem sogenannten OffRoad-Modus, d.h. einer Betriebsart für eine Navigation abseits eines dem Navigationssystem bekannten, von einer digitalen Karte umfassten digitalen Straßennetzes, befindet. Das Navigationssystem erkennt, dass die aktuell vom Fahrzeug befahrene Straße in der digitalen Karte nicht erfasst ist. Als Straße wird dabei eine vom Fahrzeug befahrene Route unabhängig von deren Beschaffenheit, Verlauf oder Ausbildung bezeichnet, d.h. unabhängig vom Vorhandensein eines für ein Fahrzeug vorgesehenen Fahrstreifens bzw. einer Fahrbahn.
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In einem weiteren Fall liegen nur geringfügige Abweichungen einer aktuellen Position des Fahrzeugs vom digitalen Straßennetz vor, die in einen Toleranzbereich des Map-Matching fallen, d.h. in einen Fehlerbereich zwischen einer durch Koppelortung ermittelten Position des Fahrzeugs und der Map-Matched-Position. Hier ist eine Erkennung eines Abweichens der aktuellen Position des Fahrzeugs vom digitalen Straßennetz schwieriger. Eine derartige Situation ist daran zu erkennen, dass die aktuelle Straßengeometrie nicht so recht zu der durch Koppelortung ermittelten Position, auch als DR-Position bzw. Dead-Reckoning-Position bezeichnet, passt. Nach der Initialisierung des Navigationssystems zu Fahrtbeginn wird die bisherige Digitalisierungsgüte ermittelt. Das ist eine Güte, die den Abstand zwischen der DR-Position und der Map-Matched-Position im digitalen Straßennetz beschreibt und die umso höher ist, je geringer dieser Abstand ist. Das Map-Matching kann die Digitalisierungsgüte der Straßengeometrie ortsabhängig lernen. Wenn sich ein Nutzer des Navigationssystems in einem dem Navigationssystem bekannten Bereich befindet, wird diese gelernte Digitalisierungsgüte in einer Datenbank des Navigationssystems abgespeichert. Wenn die Digitalisierungsgüte nun plötzlich abfällt, dann ist das ein Zeichen für eine geänderte, nicht zu der vorhandenen digitalen Karte passende Geometrie eines tatsächlichen Straßenverlaufs.
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Der Erfindung liegt die Idee zu Grunde, mittels bestimmter Parameter, die vorteilhaft mittels Global Navigation Satelliten System, kurz: GNSS, Sensorik und/oder Bilderfassungsvorrichtung ermittelt werden, eine Wahrscheinlichkeit zu berechnen, um festzustellen, ob sich ein Fahrzeug in einem realen OffRoad-Bereich oder einer nur dem Navigationssystem unbekannten Straße befindet. Dadurch kann der OffRoad-Bereich im Navigationssystem in verschiedene Kategorien unterteilt werden und ein passender Fahrempfehlungsmodus für den Fahrer derart gewählt werden, dass der Fahrer von Fahrempfehlungen nicht irritiert wird und in vorbestimmter Zielrichtung weiterfahren kann. Die zur Wahrscheinlichkeitsberechnung herangezogenen Parameter umfassen eine Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs unmittelbar vor Eintritt in den auf einer digitalen Karte nicht abgebildeten Bereich und/oder Messwerte der Inertialsensoren am Fahrzeug und/oder ein Lenkverhalten des Fahrzeugs und/oder Bilderfassungsdaten der durch das Fahrzeug befahrenen Straße. Damit wird eine Wahrscheinlichkeit für ein Vorliegen einer Position in einem realen OffRoad-Bereich gegenüber einem Vorliegen einer nicht digitalisierten weiterbefahrbaren Straße ermittelt.
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Falls ein Bilderfassungsmittel, wie z.B. eine Kamera, am Fahrzeug angeordnet ist, kann aus einer Anzahl an Fahrstreifen, einer Wechselintensität eines Untergrundes unmittelbar vor und nach Eintritt in den OffRoad-Bereich und ähnlichen Merkmalen und/oder aus einer vom Fahrzeug gefahrenen Geschwindigkeit auf eine Straßenklasse der vom Fahrzeug aktuell befahrenen Straße geschlossen werden. Erkennt das Navigationssystem einen in der digitalen Karte als OffRoad-Bereich verzeichneten Bereich als eine nicht digitalisierte Straße, wird entsprechend eine Suche nach einem Entry-Point dahingehend geändert, dass man von dieser Straßenklasse in eine Straße des digitalen Netzes mit gleicher Straßenklasse eintritt, z.B. von einer auf der digitalen Karte nicht abgebildeten Autobahn auf eine auf der digitalen Karte abgebildete Autobahn.
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Vorzugsweise wird der auf der digitalen Karte nicht abgebildete Bereich, d.h. hier der OffRoad-Bereich, zumindest in einen ersten Bereichstyp und einen zweiten Bereichstyp kategorisiert, wobei bevorzugt der erste Bereichstyp einem realen OffRoad-Bereich, wie z.B. einem Feldweg, und der zweite Bereichstyp einer nicht digitalisierten Straße, wie z.B. einer umgebauten oder neugebauten Straße, die weiter befahrbar ist, zugeordnet wird.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst ein Bilderfassungsmittel, insbesondere eine Kamera, ein Vorhandensein von Seitenstreifen und/oder eine Wechselintensität eines Untergrundes unmittelbar vor und nach Eintritt in den auf der digitalen Karte nicht abgebildeten Bereich.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt eine Positionsbestimmung des Fahrzeugs mittels GNSS und/oder Hodometer und/oder Gyroskop.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt zum Kategorisieren eine Wahrscheinlichkeitsberechnung gemäß der Dempster-Shafer-Theorie, wobei die herangezogenen Parameter bei der Wahrscheinlichkeitsberechnung verwendet werden. Gemäß der Internet-Enzyklopädie "Wikipedia" – vgl. den Internetauftritt "http://de.wikipedia.org/wiki/Dempster-Shafer-Theorie", Eintrag gelesen am 08.11.2013 um 14:47 Uhr – ist die Dempster-Shafer-Theorie eine Methode aus dem Gebiet der Wahrscheinlichkeitstheorie zur Verarbeitung von mit Unsicherheiten behafteten Informationen und wird benutzt, um Informationen unterschiedlicher Quellen zu einer Gesamtaussage zusammenzusetzen, wobei die Glaubwürdigkeit dieser Quellen in der Berechnung berücksichtigt wird.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden die Fahrempfehlungen im ersten Bereichstyp, d.h. bevorzugt in einem realen OffRoad-Bereich, mittels einer Entry-Point-Zielführung ausgegeben. Vorteilhaft wird zur Ausgabe der Fahrempfehlungen mittels der Entry-Point-Zielführung im realen OffRoad-Bereich eine konstante, meist niedrige OffRoad-Geschwindigkeit verwendet und Eintrittspunkte in das digitale Straßennetz mit dieser niedrigen OffRoad-Geschwindigkeit gesucht.
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In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Fahrempfehlungen im zweiten Bereichstyp mittels einer Sign-Post-Zielführung ausgegeben, wobei die Sign-Post-Zielführung mit der Entry-Point-Zielführung kombiniert wird und die Entry-Point-Zielführung zur Routensuche statt der konstanten, meist niedrigen OffRoad-Geschwindigkeit die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs im OffRoad-Bereich verwendet. Dadurch wird erreicht, dass sich der Entry-Point in Richtung eines vorbestimmten Ziels verschiebt Als Erweiterung wird somit zusätzlich eine Sign-Post-Empfehlung im Fall einer nicht digitalisierten Straße ausgegeben, wie sie für den berechneten Eintrittspunkt für die Entfernung in der Luftlinie von der aktuellen Position zum Eintrittspunkt ausgegeben würde. Besonders bevorzugt weisen die Fahrempfehlungen mittels der Sign-Post-Zielführung einen hierarchisch gestuften Aufbau auf, wobei jede Hierarchiestufe einen unterschiedlichen Detaillierungsgrad und diesem gemäß je nach Entfernung des Fahrzeugs von einem durch die Entry-Point-Zielführung gegebenen Austrittspunkt aus dem Bereich, der nicht auf der digitalen Karte abgebildet ist, unterschiedlich detaillierte Fahrempfehlungen aufweist.
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Befindet sich das Fahrzeug auf einer nicht digitalisierten Straße, kann z.B. eine Sign-Post-Empfehlung wie folgt ausgegeben werden. Als Eintrittspunkt wird eine Straße in einer Entfernung von 400m gefunden. Als Richtungsorientierung zum Ziel gibt es an dieser Stelle eine Sign-Post-Empfehlung: „Richtung Ortszentrum“. Auf einer nächsten Hierarchiestufe wird ausgegeben: „Bundesstraße xxx Richtung A-Stadt“. Auf einer noch höheren Hierarchiestufe wird ausgegeben: „Richtung Berlin“. Es wird die Empfehlung gewählt, die vom Abstand bis zum geplanten Eintrittspunkt her am besten passt. Also wird 1 km vor dem Eintrittspunkt die Empfehlung auf die Bundesstraße, 20 km vor dem Eintrittspunkt jedoch die Empfehlung „Richtung Berlin“ ausgegeben.
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Nach einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum Kategorisieren der vom Fahrzeug befahrenen Straße als vom zweiten Bereichstyp und damit für das Ausgeben der Fahrempfehlungen mittels der Sign-Post-Zielführung beim Eintritt in den auf der digitalen Karte nicht abgebildeten Bereich einer oder mehrere wenigstens der folgenden Parameter herangezogen: Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs, insbesondere Auftreten eines Bremsvorgangs; Geschwindigkeit des Fahrzeugs in dem auf der digitalen Karte nicht abgebildeten Bereich; Schwankungen und oder Vibrationen des Fahrzeugs; Lenkverhalten des Fahrzeugs in dem auf der digitalen Karte nicht abgebildeten Bereich, insbesondere Stärke von Lenkbewegungen; Vorhandensein von Seitenstreifen entlang der vom Fahrzeug befahrenen Straße; Farbe des Untergrundes. Diese Parameter werden kombiniert und damit Wahrscheinlichkeiten für ein Einstufen der befahrenen Straße in den ersten Bereichstyp, d.h. einen realen OffRoad-Bereich, wie z.B. einen Feldweg, oder in den zweiten Bereichstyp, d.h. eine nicht digitalisierte Straße, ermittelt. Zum Kombinieren dieser Parameter und der damit beschriebenen Wahrscheinlichkeiten wird z.B. die Dempster-Shafer-Theorie herangezogen. Insbesondere wird die vom Fahrzeug befahrene Straße als vom ersten Bereichstyp und damit als realer OffRoad-Bereich kategorisiert, wenn beim Eintritt in den auf der digitalen Karte nicht abgebildeten Bereich ein Bremsvorgang bestimmter Mindeststärke, d.h. Schwellenwert der Beschleunigung, detektiert wird, wenn in dem auf der digitalen Karte nicht abgebildeten Bereich die Geschwindigkeit einen Schwellenwert nicht überschreitet, wenn Schwankungen und oder Vibrationen des Fahrzeugs, bevorzugt detektiert von am Fahrzeug befindlichen Inertialsensoren wie Gyro- und/oder Beschleunigungsmessern, bestimmte Schwellenwerte überschreiten, wenn Lenkbewegungen einen bestimmten Schwellenwert übersteigen, wenn keine Seitenstreifen entlang der Straße erkannt werden und/oder wenn Änderungen in Farbe und/oder Struktur des Untergrundes bestimmte Schwellenwerte überschreiten. Anderenfalls wird die vom Fahrzeug befahrene Straße als vom zweiten Bereichstyp und damit als nicht digitalisierte Straße kategorisiert und damit die Sign-Post-Zielführung initiiert.
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Als weiterer Parameter zum Start der Sign-Post-Zielführung dient der Abstand der durch Koppelortung ermittelten Position des Fahrzeugs zu der nächsten digitalisierten Straße. Dieser Wert ist ein Maß für die Digitalisierungsgüte. Ein Ansteigen dieses Wertes über einen Schwellenwert ist ein Zeichen für wahrscheinliche Änderungen, d.h. Umbauten des Straßenverlaufs, und bei Überschreiten dieses Schwellenwertes wird in die Sign-Post-Zielführung umgeschaltet.
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Die obige Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Navigationssystem für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, zum Durchführen des vorbeschriebenen Verfahrens. Das Navigationssystem umfasst eine Initialisierungsstufe zum Initialisieren des Navigationssystems zu Fahrtbeginn, eine Ermittlungsstufe zum Ermitteln einer Digitalisierungsgüte in einem durch das Fahrzeug befahrenen Bereich, eine Erkennungsstufe zum Erkennen, dass das Fahrzeug in einem Bereich fährt, der nicht auf der digitalen Karte abgebildet ist, eine Kategorisierungsstufe zum Kategorisieren des Bereichs, der nicht auf der digitalen Karte abgebildet ist, und eine Ausgabestufe zum Ausgeben von Fahrempfehlungen entsprechend den zuvor bestimmten Kategorien des Bereichs, der nicht auf der digitalen Karte abgebildet ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung und Vorteile derselben beschrieben sind. Dabei zeigen grob schematisch:
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1 eine Darstellung eines ersten Beispiels einer digitalen Karte für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen von Fahrempfehlungen in einem realen OffRoad-Bereich,
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2 eine Darstellung eines zweiten Beispiels einer digitalen Karte für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen von Fahrempfehlungen auf einer nicht digitalisierten Straße, und
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3 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt anhand eines ersten Beispiels einer digitalen Karte 200 die Wirkungsweise einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Navigationssituation, in der ein Fahrer, der mit seinem Fahrzeug eine Hauptstraße 201 befährt, vor einer Einfahrt 202 in eine Stadt 203 in einen nicht digitalisierten Feldweg 204 einbiegt. Ein Navigationssystem im Fahrzeug erkennt bei Erreichen des Feldwegs 204, dass sich das Fahrzeug in einem OffRoad-Bereich befindet. Damit beginnt eine Bestimmung, ob sich das Fahrzeug in einem realen OffRoad-Bereich oder lediglich auf einer dem Navigationssystem unbekannten Straße befindet. In dieser Navigationssituation erkennt das Navigationssystem den Feldweg 204 als einen realen OffRoad-Bereich durch folgende Messwerte:
- – Das Navigationssystem detektiert ein Bremsen des Fahrzeugs und misst eine niedrigere Geschwindigkeit, da auf dem Feldweg 204 nur langsam gefahren werden kann.
- – Inertialsensoren, wie z.B. ein Gyro- und/oder Beschleunigungsmesser, des Navigationssystems messen auf dem Feldweg 204 stärkere Vibrationen wegen des unebenen Untergrundes.
- – Falls ein Bilderfassungsmittel, wie z.B. eine Kamera, im Navigationssystem integriert ist, erkennt das Bilderfassungsmittel jetzt keine Seitenstreifen mehr.
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Diese Messwerte werden zur Wahrscheinlichkeitsberechnung als Parameter verwendet. Dadurch kann auf einen realen OffRoad-Bereich hingedeutet werden. Es erfolgt dann die Ausgabe von Fahrempfehlungen in Form einer Entry-Point-Zielführung.
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2 zeigt anhand eines zweiten Beispiels einer digitalen Karte 300 die Wirkungsweise des Verfahrens in einer Navigationssituation, in der der Fahrer, der mit seinem Fahrzeug eine Hauptstraße 301 befährt, vor einer Einfahrt 302 in eine Stadt 303 in eine nicht digitalisierte Umgehungsstraße 305 einbiegt. Das Navigationssystem erkennt, dass sich das Fahrzeug in einem OffRoad-Bereich befindet. Damit beginnt wieder eine Bestimmung, ob sich das Fahrzeug in einem realen OffRoad-Bereich oder nur auf einer dem Navigationssystem unbekannten Straße befindet. In der Navigationssituation gemäß 2 erkennt das Navigationssystem die befahrene Umgehungsstraße 305 als eine nicht digitalisierte Straße durch folgende Messwerte:
- – Das Navigationssystem detektiert kein Bremsen des Fahrzeugs und misst keine Geschwindigkeitsabnahme des Fahrzeugs.
- – Inertialsensoren, wie z.B. ein Gyro- und/oder Beschleunigungsmesser, des Navigationssystems messen kein zusätzliches Rauschen in Messsignalen, d.h. keine zusätzlichen Schwankungen bzw. Vibrationen.
- – Falls ein Bilderfassungsmittel, wie z.B. eine Kamera, im Navigationssystem integriert ist, erkennt das Bilderfassungsmittel beim Befahren der Umgehungsstraße 305 weiterhin Seitenstreifen.
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Diese Messwerte werden zur Wahrscheinlichkeitsberechnung als Parameter verwendet. Dadurch kann auf eine nicht digitalisierte Straße, hier die Umgehungsstraße 305, hingedeutet werden. Es wird dann eine Sign-Post-Zielführung mit Ausgabe dementsprechender Fahrempfehlungen initiiert.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Bereitstellen von Fahrempfehlungen, insbesondere in einem sogenannten OffRoad-Bereich, bei Navigationssystemen.
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Gemäß 3 wird zu Fahrtbeginn 101 ein Navigationssystem initialisiert und der Ablauf des Verfahrens gestartet, wobei u.a. ein im bisherigen Betrieb vom Navigationsgerät gelernter mittlerer Abstand bzw. eine im bisherigen Betrieb gelernte Digitalisierungsgüte zwischen einer durch Koppelortung ermittelten Position des Fahrzeugs und einer Map-Matched-Position gelesen wird. Nach dem Starten des Verfahrens wird vom Navigationssystem festgestellt, ob sich das Fahrzeug in einem sicheren OnRoad-Bereich, also innerhalb des dem Navigationssystem bekannten Bereichs, befindet oder im OffRoad-Bereich, also außerhalb des dem Navigationssystem bekannten Bereichs, befindet.
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Erfolgt eine Feststellung 102, dass sich das Fahrzeug im sicheren OnRoad-Bereich, d.h. auf einer Straße 201, 301 des digitalen Straßennetzes der digitalen Karte 200, 300, befindet, wird der mittlere Abstand zwischen der durch Koppelortung ermittelten Position des Fahrzeugs und der Map-Matched-Position gelernt und in einer Datenbank des Navigationssystems abgespeichert 103.
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Wächst der Abstand zwischen der durch Koppelortung ermittelten Position des Fahrzeugs und der Map-Matched-Position über einen vorgegebenen Schwellenwert oder wechselt das Navigationssystem in den OffRoad-Modus, wird dies festgestellt 104 und die Bestimmung 105 gestartet, ob es sich um einen realen OffRoad-Bereich, wie z.B. den Feldweg 204 in 1, oder eine dem Navigationssystem unbekannte Straße, wie z.B. die Umgehungsstraße 305 in 2, handelt.
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Wird ein realer OffRoad-Bereich detektiert 106, werden Fahrempfehlungen gemäß einer Entry-Point-Zielführung 107 ausgegeben, wobei die Routensuche zum Ermitteln möglicher Eintrittspunkte zum Wiedereintritt in den auf der digitalen Karte 200, 300 abgebildeten Bereich eine konstante, meist niedrige OffRoad-Geschwindigkeit des Fahrzeugs verwendet.
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Wird dagegen eine unbekannte oder umgebaute Straße erkannt 108, wird in die Sign-Post-Zielführung gewechselt 109. In dieser Sign-Post-Zielführung erfolgt eine Ausgabe von Fahrempfehlungen abhängig vom Abstand der aktuellen Position des Fahrzeugs auf der digitalen Karte zum nächsten, wahrscheinlichen Eintrittspunkt in das digitale Straßennetz.
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Bei der Bestimmung 105, ob sich das Fahrzeug in einem realen OffRoad-Bereich wie z.B. dem Feldweg 204 in 1, oder auf einer dem Navigationssystem unbekannten Straße, wie z.B. der Umgehungsstraße 305 in 2, bewegt, erfolgt eine Wahrscheinlichkeitsberechnung gemäß der Dempster-Shafer-Theorie, wobei zumindest einer der folgenden Parameter zur Berechnung herangezogen wird:
- – Mittels Hodometer wird detektiert, dass die Geschwindigkeit im Vergleich zum sicheren OnRoad-Bereich jetzt langsamer ist und dass vor dem Wechsel in den OffRoad-Bereich gebremst wurde. Dies stellt ein Zeichen für einen Eintritt in einen realen OffRoad-Bereich dar.
- – Im Fahrzeug befindliche Inertialsensoren, wie z.B. Beschleunigungssensoren oder Gyroskope, messen im realen OffRoad-Bereich wegen eines z.B. nicht asphaltierten Untergrundes ein stark zunehmendes Rauschen und größere Vibrationen. Das ist ein weiteres Zeichen für einen realen OffRoad-Bereich.
- – Im realen OffRoad-Bereich wird typischerweise stärker gelenkt als auf einer normalen Straße und dieser Lenkvorgang von entsprechenden Sensoren erfasst.
- – Eine Kamera erkennt auf einer ausgebauten Straße Seitenstreifen. Dies stellt einen Hinweis auf eine unbekannte Straße dar.
- – Erkennt die Kamera beim Wechsel in den OffRoad-Bereich einen starken Wechsel des Untergrundes, ist das auch ein Indiz für den Eintritt in einen realen OffRoad-Bereich.
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Jedem dieser Parameter wird eine bestimmte Aussagekraft zugewiesen, die von Region zu Region, d.h. abhängig von einer aktuellen Position des Fahrzeugs auf der digitalen Karte und damit der dort abgebildeten realen Umgebung, variieren kann. Durch die Kombination aller Parameter z. B. gemäß der Dempster-Shafer-Theorie ergibt sich eine Gesamtaussage, ob es sich um einen realen OffRoad-Bereich oder eine unbekannte Straße handelt. Dabei wird diese Gesamtaussage derart getroffen, dass im Zweifelsfall, d.h. in einem Grenzfall wenigstens nahezu gleicher Wahrscheinlichkeiten, durch das Verfahren eine unbekannte Straße angenommen wird.
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Zusammengefasst wird erfindungsgemäß zum Bereitstellen von Fahrempfehlungen, insbesondere in einem auf einer digitalen Karte nicht abgebildeten Bereich, einem sogenannten OffRoad-Bereich, bei Navigationssystemen, der OffRoad-Bereich in verschiedene Kategorien unterteilt. Zur Kategorisierung des OffRoad-Bereichs erfolgt dabei eine Wahrscheinlichkeitsberechnung, wobei zur Wahrscheinlichkeitsberechnung bestimmte Parameter herangezogen werden, umfassend eine Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs unmittelbar vor Eintritt in den OffRoad-Bereich und/oder Messwerte von Inertialsensoren am Fahrzeug und/oder ein Lenkverhalten des Fahrzeugs und/oder Bilderfassungsdaten einer durch das Fahrzeug befahrenen Straße. Jeder Kategorie wird jeweils ein Fahrempfehlungsmodus zugeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10153528 A1 [0002, 0002]
- DE 19945123 A1 [0003]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://de.wikipedia.org/wiki/Dempster-Shafer-Theorie [0016]
