DE19749584A1 - Correcting offset of position data of navigation system for motor vehicle - Google Patents

Correcting offset of position data of navigation system for motor vehicle

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    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • 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

The method comprises determining the relative distance between a distance sensor (1) mounted in the vehicle (9) and a significant object (10) located ion the range of the sensor. The detected distance value is compared with the distance value output by the navigation system (7) based on the object position data provided to it. A correction value (8) derived from the difference is used to correct the navigation system position data. An Independent claim is also included for an apparatus for the above process.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur eines Offsets von Positionsdaten eines Navigationssystems eines Kraftfahrzeugs sowie eine Vorrichtung zur dessen Durchführung.The present invention relates to a method for correcting an offset from Position data of a navigation system of a motor vehicle and a device for its implementation.

Gebräuchliche in Kraftfahrzeugen Verwendung findende Navigationssysteme geben in der Regel Positionsdaten aus, die einen Offset aufweisen. Insbesondere bei längeren gefahrenen Strecken addieren sich diese Offset-Fehler des Navigationssystems auf bis zu 100 Meter. Dadurch kann die Funktionsfähigkeit des Navigationssystems wesentlich beeinträchtigt werden.Common navigation systems used in motor vehicles give in the Adjust position data that have an offset. Especially with longer ones traveled distances, these offset errors of the navigation system add up to 100 meters. As a result, the functionality of the navigation system can be essential be affected.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 10 351 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Radarvorrichtung bekannt, bei dem mittels dieser Radarvorrichtung Abweichungen quer zur Fahrtrichtung bei der Fahrt auf ein vorgegebenes Ziel korrigiert werden können. Dieses System ist jedoch nicht in der Lage, lineare Offsets von Positionsdaten in Fahrtrichtung zu korrigieren.From German published patent application DE 196 10 351 A1 is a motor vehicle with a Radar device is known in which deviations transverse to this means of radar Direction of travel when driving to a predetermined destination can be corrected. This However, the system is unable to provide linear offsets of position data in the direction of travel correct.

Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung eines Verfahrens zur Korrektur eines Offsets von Positionsdaten eines Navigationssystems eines Kraftfahrzeugs.The problem underlying the present invention is to create a Method for correcting an offset of position data of a navigation system Motor vehicle.

Das Verfahren wird erfindungsgemäß durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet: The process according to the invention is carried out by the following process steps marked:  

  • - der relative Abstandswert zwischen einem in dem Kraftfahrzeug angeordneten Abstandssensor und einem signifikanten Objekt das sich im Sensorbereich des Abstandssensors befindet, wird ermittelt;- The relative distance value between one arranged in the motor vehicle Distance sensor and a significant object located in the sensor area of the Distance sensor is determined;
  • - der ermittelte Abstandswert wird mit dem Abstandswert verglichen, den das Navigationssystem des Kraftfahrzeugs aufgrund der ihm zur Verfügung stehenden Positionsdaten des signifikanten Objekts ausgibt;- The determined distance value is compared with the distance value that the Navigation system of the motor vehicle on the basis of those available to it Outputs position data of the significant object;
  • - aus der Differenz der beiden miteinander verglichenen Abstandswerte wird ein Korrekturwert bestimmt;- The difference between the two distance values compared with one another becomes Correction value determined;
  • - der Korrekturwert wird zur Korrektur der Positionsdaten des Navigationssystems verwendet.- The correction value is used to correct the position data of the navigation system used.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die fehlerhaften, von dem Navigationssystem ausgegebenen Positionsdaten anhand eines Vergleichs mit real ermittelten Abstandswerten zu signifikanten Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs korrigiert. Vorzugsweise können bei der Bestimmung des Korrekturwerts die Istgeschwindigkeit und/oder der Raddrehzahl des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden.The method according to the invention eliminates the faulty ones Navigation system output position data based on a comparison with real determined distance values to significant objects in the vicinity of the vehicle corrected. When determining the correction value, the Actual speed and / or the wheel speed of the motor vehicle are taken into account.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das signifikante Objekt im in Fahrtrichtung vorausliegenden Bereich des Kraftfahrzeugs lokalisiert, wobei entweder als signifikantes Objekt ein stehendes Hindernis am Straßenrand oder aber ein vorausfahrendes Fahrzeug ausgewählt wird, das einem signifikanten Streckenverlauf folgt.According to a preferred embodiment of the present invention, this is significant Object located in the area of the motor vehicle lying in the direction of travel, wherein either as a significant object a standing obstacle on the roadside or a vehicle in front is selected that follows a significant route.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Korrektur eines Offsets von Positionsdaten eines Navigationssystems eines Kraftfahrzeugs umfaßt einen Abstandssensor, ein Navigationssystem, das Positionsdaten signifikanter Objekte ausgeben kann, sowie weiterhin Mittel zur Durchführung des Vergleichs der Abstandswerte und der Bestimmung des Korrekturwerts. Geeignete Abstandssensoren sind scannende Laser, Radarsysteme oder CCD-Kameras mit geeigneten Mitteln zur Bilderkennung. Bei der CCD-Kamera können klassische oder auf Fuzzy-Logik beruhende Bilderkennungsverfahren Verwendung finden.A device according to the invention for performing the method according to the invention to correct an offset of position data of a navigation system Motor vehicle includes a distance sensor, a navigation system, the position data can spend significant objects, as well as continue to carry out the comparison the distance values and the determination of the correction value. Suitable distance sensors are scanning lasers, radar systems or CCD cameras with suitable means for Image recognition. The CCD camera can use classic or fuzzy logic Image recognition methods are used.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigenFurther advantages and features of the present invention will become clear from the following description of preferred embodiments with reference to the enclosed illustrations. Show in it

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 1 is a schematic representation of the method according to the invention;

Fig. 2 eine skizzenhafte Darstellung einer Abstandsmessung; Fig. 2 is a schematic representation of a distance measurement;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Abstandsbestimmungsverfahrens mittels einer Kamera. Fig. 3 is a schematic representation of a distance determination method using a camera.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Abstandssensor 1 vorgesehen, der vorzugsweise im vorderen Bereich des Kraftfahrzeuges untergebracht ist, um den vorausliegenden Bereich zu erfassen. Als Abstandssensor 1 kann beispielsweise ein scannender Laser oder ein Radargerät eingesetzt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit Abstände zu vorausliegenden Objekten mittels einer Kamera 13 zu erfassen, wie dies weiter unten im Zusammenhang mit Fig 3 beschrieben wird.In a device for carrying out the method according to the invention, a distance sensor 1 is provided, which is preferably housed in the front area of the motor vehicle in order to detect the area in front. For example, a scanning laser or a radar device can be used as the distance sensor 1 . However, there is also the possibility of detecting distances from objects in front by means of a camera 13 , as will be described below in connection with FIG. 3 .

Die von dem Abstandssensor 1 beispielsweise abgescannten Objekte werden in einem Verfahrensschritt 4 auf signifikante Streckenverläufe abgesucht. Signifikante Streckenverläufe können beispielsweise stehende Hindernisse am Straßenrand sein oder aber auch vorausfahrende Fahrzeuge, die beispielsweise abbiegen. Aus dem in Fig. 2 abgebildeten Ausführungsbeispiel wird der Abstand 12 des im vorderen Bereich des eigenen Fahrzeugs 9 angeordneten Abstandssensors 1 zu einem Fahrzeug 10 bestimmt, das in eine von der vom eigenen Fahrzeug 9 befahrenen Straße im rechten Winkel abbiegende Straße 11 abbiegt.The objects scanned by the distance sensor 1, for example, are searched in a method step 4 for significant routes. Significant routes can be, for example, standing obstacles on the roadside or vehicles in front that turn, for example. From the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the distance 12 between the distance sensor 1 arranged in the front region of the driver's own vehicle 9 and a vehicle 10 is determined, which turns into a road 11 that turns at right angles from the road driven by the driver's own vehicle 9 .

In einem weiteren Verfahrensschritt 5 wird der Abstand des Fahrzeugs zu dem im Verfahrensschritt 4 ermittelten signifikanten Streckenverlauf mit den Abstandswerten verglichen, die das Navigationssystem 7 bezüglich dieses signifikanten Streckenverlaufes voraussah. In einem weiteren Verfahrensschritt 6 wird aus der Differenz des ermittelten Abstands und des vom Navigationssystem 7 vorhergesagten Abstands unter Zuhilfenahme der Istgeschwindigkeit 2 und der beispielsweise von einem ABS-Steuergerät zur Verfügung gestellten Raddrehzahl 3 ein Korrekturwert 8 ermittelt, der zur Korrektur der Positionsdaten des Navigationssystems 7 verwendet wird.In a further method step 5 , the distance of the vehicle from the significant route determined in method step 4 is compared with the distance values which the navigation system 7 predicted with regard to this significant route. In a further method step 6 , a correction value 8 is determined from the difference between the determined distance and the distance predicted by the navigation system 7 with the aid of the actual speed 2 and the wheel speed 3 provided, for example, by an ABS control unit, which is used to correct the position data of the navigation system 7 is used.

Wenn somit beispielsweise mittels des Abstandssensors 1 der Abstand 12 zwischen dem eigenem Fahrzeug 9 und einem abbiegenden Fahrzeug 10 zu 75 Metern bestimmt wird und gleichzeitig das Navigationssystem 7 diesen Abstand mit 80 Metern voraussagt, wird durch den Vergleich im Verfahrensschritt 5 ein Offset von 5 Metern festgelegt. Dieser wird zur Berechnung der Korrektur des Navigationssystems verwendet.If, for example, the distance 12 between the driver's own vehicle 9 and a turning vehicle 10 is determined to be 75 meters by means of the distance sensor 1 and at the same time the navigation system 7 predicts this distance by 80 meters, the offset in method step 5 determines an offset of 5 meters . This is used to calculate the correction of the navigation system.

In Fig. 3 ist ein beispielhaftes Verfahren dargestellt, mit dem mittels einer CCD-Kamera 13 der Abstand zu einem signifikanten vorausliegenden Objekt bestimmt werden kann. Die CCD-Kamera 13 liefert beispielsweise kontinuierlich Grauwertbilder mit einer Frequenz von 25 Hertz. In dem nachfolgenden Verfahrensschritt 14 werden diese Bilder auf markante Punkte untersucht, deren Position gespeichert wird. Im daran anschließenden Verfahrensschritt 15 erfolgt die Zuordnung eines markanten Punkts eines ersten aufgenommen Originalbilds zu dem entsprechenden Punkt in einem nachfolgenden zweiten Originalbild über ein Bewegungsstereoverfahren. Durch die so entstandenen Verschiebungsvektoren der markanten Punkte kann mit dem Wissen der Fahrzeugbewegung 17 im Verfahrensschritt 16 die Position der markanten Punkte relativ zur CCD-Kamera 13 berechnet werden. Die auf diese Weise bestimmten Abstandswerte ermittelter signifikanter Streckenverläufe können daran anschließend im Verfahrensschritt 5 (siehe Fig. 1) mit den von dem Navigationssystem 7 vorausgesagten Abständen verglichen werden. Die Zuordnung der markanten Punkte zueinander kann mit klassischen Bilderkennungsverfahren oder aber durch auf Fuzzy-Logik beruhenden Bilderkennungsverfahren durchgeführt werden. FIG. 3 shows an exemplary method with which the distance to a significant object in front can be determined by means of a CCD camera 13 . The CCD camera 13 , for example, continuously delivers gray-scale images with a frequency of 25 Hertz. In the subsequent method step 14 , these images are examined for striking points, the position of which is stored. In the subsequent method step 15 , a striking point of a first recorded original image is assigned to the corresponding point in a subsequent second original image using a motion stereo method. The displacement vectors of the striking points thus created can be used to calculate the position of the striking points relative to the CCD camera 13 with the knowledge of the vehicle movement 17 in method step 16 . The distance values of significant route profiles determined in this way can then be compared in method step 5 (see FIG. 1) with the distances predicted by the navigation system 7 . The distinctive points can be assigned to one another using classic image recognition methods or using image recognition methods based on fuzzy logic.

Claims (11)

1. Verfahren zur Korrektur eines Offsets von Positionsdaten eines Navigationssystems (7) eines Kraftfahrzeugs (9) gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
  • - der relative Abstandswert zwischen einem in dem Kraftfahrzeug (9) angeordneten Abstandssensor (1) und einem signifikanten Objekt (10), das sich im Sensorbereich des Abstandssensors (1) befindet, wird ermittelt;
  • - der ermittelte Abstandswert wird mit dem Abstandswert verglichen, den das Navigationssystem (7) des Kraftfahrzeugs (9) aufgrund der ihm zur Verfügung stehenden Positionsdaten des signifikanten Objekts (10) ausgibt;
  • - aus der Differenz der beiden miteinander verglichenen Abstandswerte wird ein Korrekturwert (8) bestimmt;
  • - der Korrekturwert (8) wird zur Korrektur der Positionsdaten des Navigationssystems (7) verwendet.
1. Method for correcting an offset of position data of a navigation system ( 7 ) of a motor vehicle ( 9 ), characterized by the following method steps:
  • - The relative distance value between a distance sensor ( 1 ) arranged in the motor vehicle ( 9 ) and a significant object ( 10 ), which is located in the sensor area of the distance sensor ( 1 ), is determined;
  • - The determined distance value is compared with the distance value which the navigation system ( 7 ) of the motor vehicle ( 9 ) outputs on the basis of the position data of the significant object ( 10 ) available to it;
  • - A correction value ( 8 ) is determined from the difference between the two distance values compared with one another;
  • - The correction value ( 8 ) is used to correct the position data of the navigation system ( 7 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bestimmung des Korrekturwerts (8) aus der Differenz der beiden Abstandswerte die Istgeschwindigkeit (2) des Kraftfahrzeugs (9) berücksichtigt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the actual speed ( 2 ) of the motor vehicle ( 9 ) is taken into account when determining the correction value ( 8 ) from the difference between the two distance values. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bestimmung des Korrekturwerts (8) aus der Differenz der beiden Abstandswerte die Raddrehzahl (3) des Kraftfahrzeugs (9) berücksichtigt wird.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the wheel speed ( 3 ) of the motor vehicle ( 9 ) is taken into account when determining the correction value ( 8 ) from the difference between the two distance values. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vor dem Vergleich der Abstandswerte stattfindenden Verfahrensschritt (4) ein signifikantes Objekt (10) herausgesucht wird, dessen Abstandswert zum Abstandssensor (1) im nachfolgenden Verfahrensschritt (5) mit dem vom Navigationssystem (7) ausgegebenen Abstandswert verglichen wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in a method step ( 4 ) taking place before the comparison of the distance values, a significant object ( 10 ) is selected, the distance value to the distance sensor ( 1 ) in the subsequent method step ( 5 ) the distance value output by the navigation system ( 7 ) is compared. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das signifikante Objekt (10) im in Fahrtrichtung vorausliegenden Bereich des Kraftfahrzeugs (9) lokalisiert ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the significant object ( 10 ) is located in the area of the motor vehicle ( 9 ) lying in the direction of travel. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als signifikantes Objekt (10) ein stehendes Hindernis am Straßenrand ausgewählt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a standing obstacle on the roadside is selected as a significant object ( 10 ). 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als signifikantes Objekt (10) ein vorausfahrendes Fahrzeug (10) ausgewählt wird, das einem signifikanten Streckenverlauf folgt.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a preceding vehicle ( 10 ) is selected as a significant object ( 10 ) which follows a significant route. 8. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend einen Abstandssensor (1), ein Navigationssystem (7), das Positionsdaten signifikanter Objekte (10) ausgeben kann, sowie weiterhin Mittel zur Durchführung des Vergleichs der Abstandswerte und der Bestimmung des Korrekturwerts (8).8. Device for carrying out a method according to one of claims 1 to 7, comprising a distance sensor ( 1 ), a navigation system ( 7 ) which can output position data of significant objects ( 10 ), and furthermore means for carrying out the comparison of the distance values and the determination the correction value ( 8 ). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstandssensor (1) ein vorzugsweise scannender Laser Verwendung findet.9. The device according to claim 8, characterized in that a preferably scanning laser is used as the distance sensor ( 1 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstandssensor ein Radarsystem Verwendung findet.10. The device according to claim 8, characterized in that as a distance sensor Radar system is used. 11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstandssensor (1) eine CCD-Kamera (13) mit geeigneten Mitteln zur Bilderkennung Verwendung findet.11. The device according to claim 8, characterized in that a CCD camera ( 13 ) with suitable means for image recognition is used as the distance sensor ( 1 ).
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