WO2009109264A1 - Verfahren zum betrieb eines navigationssystems und navigationssystem - Google Patents

Verfahren zum betrieb eines navigationssystems und navigationssystem Download PDF

Info

Publication number
WO2009109264A1
WO2009109264A1 PCT/EP2009/000401 EP2009000401W WO2009109264A1 WO 2009109264 A1 WO2009109264 A1 WO 2009109264A1 EP 2009000401 W EP2009000401 W EP 2009000401W WO 2009109264 A1 WO2009109264 A1 WO 2009109264A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
map
route
fzg
distance
determined
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/000401
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Eisele
Volker Oltmann
Uwe Regensburger
Original Assignee
Daimler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
Publication of WO2009109264A1 publication Critical patent/WO2009109264A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a navigation system, in particular a navigation system for a vehicle according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a navigation system according to the preamble of claim 14.
  • digital maps are used, for example, to enter goals and to guide the driver of the vehicle to the entered destination by means of a route guidance.
  • the digital maps used have map information as road or route courses, which are formed for example by edges, in particular line elements. If roads and thus their edges meet at an intersection or branch, then these points of the meeting are represented by nodes.
  • the digital maps and the navigation system may include information about the current vehicle environment.
  • An adaptive cruise control system (ACC for short) can, for example, be further developed in terms of its curves and straight lines in the function when the preceding route is known.
  • the data of the navigation system usually also include data on the traffic environment in addition to the data on a forecast. This leads to a large data volume and a considerable effort for processing and transmission of current and required data to driver assistance systems.
  • Various driver assistance systems are known which make various restrictions for data reduction.
  • a method for determining a driving route in which the forecast is limited to a pre-distance, wherein an instantaneous curvature is used to modify the confidence in a currently selected road and in the look-ahead to a limited Advance distance is taken into account.
  • an adaptive cruise control system to which data of a navigation system, in particular distances, radii and / or inclinations are transmitted only on the basis of map data.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method for operating a navigation system, in which the amount of data to be processed is significantly reduced.
  • a suitable navigation system must be specified.
  • the object is achieved by the features specified in claim 1.
  • the navigation system concerning the object is achieved by the features specified in claim 14.
  • a navigation system in particular a navigation system for a vehicle
  • current map information and current vehicle information are detected and analyzed, on the basis of which a current route position and / or a preceding route are determined.
  • the route ahead is determined on the basis of a predeterminable number of route tuples representing the route, with all route tuples determined in the preceding route being output in accordance with the order of their occurrence and transmitted to at least one driver assistance system.
  • the navigation system and the driver side of the navigation system at the receiving end enable simple and fast data processing at low computer load.
  • the data volume to be transmitted is significantly reduced, thus optimizing data bus utilization.
  • the data required for the driver assistance system are simply scaled and problem-oriented on the basis of the determined route tuples.
  • the predicted route can be limited to a predefinable advance distance, in particular to a horizon set in the distance ahead, or to a distance which represents a predefined event.
  • Vehicle information in the context of the invention are understood in particular all a road network, routes, including curves, lines, intersections, background, such as bodies of water, built-up areas, railways, bicycle routes, objects, such as gas stations, restraints, parking lots, etc. representing cards, the to facilitate orientation.
  • Vehicle information within the meaning of the invention is understood in particular to mean the vehicle itself and the vehicle environment representing vehicle data which, for example, by means of sensors, in particular vehicle sensors, such.
  • sensors in particular vehicle sensors, such.
  • sensors such as radar sensors, camera sensors, wheel speed sensors, tachometer sensors, rotation or yaw rate sensor (gyrometer), acceleration sensor, in particular lateral acceleration sensor, angle sensor, in particular steering wheel angle sensor and / or data receiving units, such as satellite receiver, in particular GPS receiver detected or received.
  • track tuples are understood in particular to be a specifiable number of precisely defined, possible route events which can occur along a predicted route and are described on the basis of vehicle and / or map data.
  • the track tuple (s) are event-controlled and / or timed transmitted to the or the driver assistance systems. For example, while driving and thus when navigating in the presence of a predefinable route event, z. As a road or path change, a change in direction, a currently determined track tuple to the driver assistance system to adapt, for example, a vehicle longitudinal guidance to the current driving situation.
  • the one or more track tuples are each assigned to at least one track event.
  • a distance event a straight line beginning, a line end, a curve beginning, a curve end, a curve vertex, a turning point - given by the meeting of the points from End of a curve and the beginning of a new curve -, given an advance distance, in particular a destination or a horizon of a preceding route.
  • the distance tuple determined is at least one distance, in particular a map distance, travel distance, advance distance, and / or radius, in particular a map radius, a bicycle radius and / or a curvature, in particular a map curvature, a curvature, and at least one or more transmit several of these route data to the driver assistance system (s).
  • the driver assistance system s
  • z. B. in seconds, and / or event-driven, z. B. at engine start, at track or street changes, after reaching a fixed predetermined distance covered, when restarting after stopping done.
  • track tuples of the preceding route are transmitted to a predetermined distance in front of the vehicle.
  • the determined route data can be transmitted as a single route tuple only upon reaching a route event, in particular when changing a route path in the route.
  • the one or more previous route tuples can be transmitted in a time-controlled manner.
  • the previous track tuple or tows can be retained in these cases, eliminating the need for re-transmission.
  • multiple track tuples may be timed and / or sequenced to the driver or driver assistance systems. Appropriately, it is therefore provided that the number and / or the frequency of the track tuples to be transmitted can be specified.
  • the current driving information and / or current map information can also be continuously determined and adjusted accordingly.
  • a route forecast that is always adapted to the current map situation and / or driving situation is made possible.
  • the vehicle information (such as vehicle operating / vehicle condition data, vehicle environment data) is continuously collected and taken into account in the route prediction.
  • the navigation or driving route is a path given by the navigation and measurable while driving.
  • the route ahead - whether Fahroder map route - includes the routes to be traveled, in particular a road with curves and straights.
  • the description of the route is preferably based on map information, in particular on the basis of radii and distances to the radii or curvatures and distances to the curvatures or road coordinates or marking points.
  • the individual streets can be stored as card information in a data memory by these representing edges / boundaries / lines and their intersections or branches or intersections through these representing nodes or areas or can be received by a central unit.
  • further map information such as. B. start of curve or beginning, end of curve and / or vertices, are determined and stored.
  • a map route and / or route traveled by the start of the journey and / or by a current or previous route position are determined and in the following Track estimation taken into account, especially for correcting the current relative distance or curvatures (also called curvatures for short) used.
  • the ascertained current and / or previous map information and / or vehicle information in particular route, map route, beginning of curve, end of curve, vertices, curvatures, such as map curvatures, driving curves and / or distances, such as map distances, driving distances, advance distance on the basis of the traveled map and / or route, especially a last covered maps and / or route analyzed and evaluated.
  • the determined map distance can be corrected on the basis of a determined deviation from the driving distance. On the basis of exceeding and / or falling short of the distance limit values, it is also possible to determine a quality, in particular a map quality.
  • curvature values determined in various ways such as card curvature and curvature, and their mean deviation for the evaluation and adaptation of the determined distances or curvature and the data to be transmitted, as well as for checking the quality of card information / data, can be used be used.
  • the navigation system comprises at least one data memory, at least one display element and a data receiving device and a processing unit and a data transmission unit, to which at least one driver assistance system is coupled.
  • the processing unit comprises means for determining a current route position and / or a preceding route based on current map information and / or current vehicle information as well as a predeterminable number of distance tuples representing the route, wherein all route tuples determined in the preceding route can be output and output according to the order of their occurrence at least one driver assistance system are transferable.
  • 1 shows schematically a block diagram of a navigation system
  • 1 shows a navigation system 1 with at least one processing unit 2, at least one data memory 3 and a number of vehicle sensors 4 to 7, such as wheel speed sensor 4, yaw rate sensor 5, lateral acceleration sensor 6, data receiving device 7.
  • vehicle sensors 4 to 7 such as wheel speed sensor 4, yaw rate sensor 5, lateral acceleration sensor 6, data receiving device 7.
  • other sensors such as radar units, such as Nah and far-range radar, satellite receiving units, steering wheel angle sensors, optical recording units, such as cameras for detecting the vehicle environment and / or connected to the processing unit 2 control units may be provided.
  • the vehicle data, driving data and / or vehicle environment data acquired by the vehicle sensors 4 to 7 are supplied to the processing unit 2 as vehicle information F1 and used by the latter on the basis of digital map information K1 stored in the data memory 3 to forecast a route course s and / or a route position pos.
  • the navigation system 1 comprises at least one display element 8, which is connected to the processing unit 2.
  • the processing unit 2 determines whether the display element 8 is connected to the processing unit 2.
  • a driving-based route s_fzg, a map-based route position pos_map and / or a driving-based route position pos_fzg are determined and output on the display unit 8.
  • the processing unit 2 with at least one driver assistance system 9 via a data transmission unit 10, z.
  • a data transmission unit 10, z As a data bus or a wireless connection to be connected.
  • route information or data for influencing a driving function can be supplied to the driver assistance system 9 on the basis of the determined predicted route course s or the route position pos.
  • at least one track gantry st_O to st_n are transmitted as route information to the or the driver assistance systems 9.
  • a driving function can be influenced.
  • a driving function can be influenced.
  • a Steuersigna! S which is transmitted to corresponding vehicle units, such as a control unit, another assistance system, actuators.
  • the determined route s in particular the map route s_map and / or the route s_fzg, are made available to the driver assistance system or systems 9 in a particularly efficient manner using the transmitted route tuples st_O to st_n.
  • the method thus reduces the data volume to a minimum, with the relevant information being available virtually without losses and scalable.
  • the method can be used, for example, to improve a longitudinal control system. In addition, the method can also be used for other driver assistance functions.
  • the processing unit 2 determines from the data memory 3 and card information Kl stored therefrom a preceding route s_map, which is referred to below as a map route s_map in order to distinguish it from a route s_fzg determined from the navigation and thus from current vehicle information F1.
  • current vehicle positions pos in particular map-based map positions pos_map and / or driving-based driving positions pos_fzg can be determined on the digital maps.
  • the determined map distance s_map and / or the measured driving distance s_fzg can support or support the driver assistance function of one of the driver assistance systems 9, z.
  • a Abstandsregeltempomats a cruise control system can be used.
  • the ascertained map sections s_map and / or measured routes s_fzg can in particular be stored as preceding map routes s_map or travel routes s_fzg and thus the route histories s representing the past, as previous and thus already covered map routes s_map.
  • map route s_map In addition to detecting the map route s_map on the basis of current, in particular received and / or previous, in particular stored map information Kl while driving current vehicle information Fl means of the vehicle sensors 4 to 7 and / or at least one of Driver assistance systems 9 detected and used as a reference to the map information Kl.
  • MPP is the most likely route.
  • a simple MPP may be out of the rules: stay on the current street up to a street with a larger street class. Drive the higher class road to the right.
  • the roads are preferably divided into several classes. The highest-class street is a highway. If a route guidance is activated, the path of the route guidance can be used as MPP.
  • the width or distance e of the horizon can be specified by the MPP as the advance distance e_vorausschau. Their value is determined, for example, in meters.
  • the route s contains the track to be driven in terms of its curves and straights.
  • the respective route event can by means of the associated route tuple st_O to st_n on the basis of a few, specifiable map and / or driving information Kl, Fl, such as radii r, in particular map radii r_map, rockien r_fzg and distances e, in particular Map distances e_map, driving distances e_fzg to the radii r, r_map, r_fzg or curve bends c, as map bends c _map, bends c _fzg and distances e, e_map, e_fzg are described.
  • the route events are determined, described and announced as route tuples st_O to st_n. It is distinguished between straight line G and curve K.
  • the events Curve End KE and Line Start GA, Line Start GA and Curve End KE and / or Curve End KE and Start of Curve KA can each coincide.
  • a curve K can be a right or a left turn. This is determined by different signs of the radii r. In one possible representation, a right-hander has negative values, a left-hander has positive values.
  • a straight line G is given when the absolute value of the radius r is greater than a predetermined value GRENZRADIUS_GERADE in meters.
  • the straight line G ends when the absolute value of the radius r is smaller than the predetermined value GRENZRADIUS_GERADE.
  • a curve K for example, only the curve vertex KS (minimum absolute value of the radius r) and then the curve end KE are indicated (last point belonging to this curve).
  • a curve K can end with a curve K in the other direction (then there is an S-curve) or with a straight line G.
  • All route events of the MPP are output as route tuples st_O to st_n, which respectively represent them, one after the other, at least once, with ascending distance e to the vehicle. This means that, at the beginning, the immediately next track event located in front of the vehicle and its associated track tuple st_1 are specified first, then the following track tuple st_2, st_3 to st_n are specified, etc. Also, a track tuple st_O representing this can be determined for the current vehicle position pos or predetermined and possibly transmitted.
  • the respective distance tuple st_O to st_n is determined by the radii r of the route events and the distance e from the vehicle there or as Curvatures c given or described.
  • a current distance e to the vehicle is indicated for each radius r.
  • the line end GE or the vertex KS is a fixed value for the radius r, such.
  • the value GRENZRADIUS_GERADE is used and specified or determined.
  • the radius r is given in the constant advance distance e_vorausschau. If, in the next step, and thus after a time dt and a distance traveled by the vehicle movement ds, one or more route events within the new e_vorausschau forward distance, so they are sent in turn until only the data or distance tuple st_n for the Advance distance e_vorausschau remains. The radius r for the advance distance e_vorausschau is not sent in the cycles, if preceding route events have not yet been sent.
  • the radius r may be retransmitted in the e_vorschau ahead distance or it may not be sent until the look ahead on the MPP has moved forward and thus a new e_visit ahead distance was specified or determined.
  • the signaling of the first radius r in front of the vehicle is started again by determining and transmitting an associated route tuple st_1 to st_n.
  • the values for the radius r and the distance e can contain the default value.
  • the data to be transmitted ie the track tuples st_O to st_n, time and / or event-controlled to be transmitted.
  • the frequency of the data to be transmitted is determined and with the number of route tuples st_O to st_n and their values or parameters, such as radius r, distance e or curvature c, the number of values sent per cycle.
  • a very simple solution can be z. B. by sending a radius value and the associated distance value with a second clocking be given.
  • a scenario could then include the following transmission order:
  • the receiver of the or the driver assistance systems 9 receives the information and optionally corrects the distance values to the distance events corresponding to the distance covered s_map ⁇ , s_fzg ⁇ , in particular the last traveled distance sjoesch running. Also, by means of the processing unit 2 of the navigation system 1, the removal, radii and / or curvature values can be corrected. For this purpose, the vehicle speed v to the knowledge of the wheel speed can be determined. Alternatively, the vehicle speed v can be determined from a satellite-based position change, for example of a GPS system, or from a combination of driving-based and / or satellite-based driving data. By integration over time, moreover, the traveled distance s_map ⁇ , s_fzg ⁇ , sjoesch can be determined.
  • the radii information can for example be stored directly in the navigation system 1 or determined from so-called shape points largely in real time, in particular online.
  • Shape points are points on the map that include the course s and other attributes. Since the route events do not have to fall on the shape points, the radius r can also be determined between the shape points by interpolation. A particularly advantageous interpolation is given with a relative interpolation between the distances and the curve curvature c.
  • the curvature c can also be used as a database.
  • Other route events can z. B. local maximas or local minimas or inflection points within a curve K or points equidistant distance e to the vehicle or points with equidistant distance e to each other.
  • the method can also be carried out with a horizon variable in the advance distance e_vorausschau. It can then z. For example, on well-developed roads, the value of the advance distance e_vorausschau be greater than on a winding country road.
  • the method was described by specifying the data or distance tuples st_O to st_n with relative distance e to the vehicle.
  • An analogous procedure can also be used for an absolute distance specification of the distances e of the track tuples st_O to st_n done. Then in addition the vehicle position pos is to be transmitted.
  • the parameter GRENZRADIUS_GERADE can also be selected depending on the distance s. The choice can be made by the road type or vehicle speed or route itself. So z. B. on the highway the value GRENZRADIUS_GERADE greater than on winding country roads.
  • the receiver i. the assistance system 9 receives, by means of the transmitted route tuples st_O to st_n, in particular sorted in ascending order, the curve information.
  • the curve information can be done at standstill for the advance distance e_vorausschau can be easily hidden. At the same time, this repetition serves as a sign of correct function.
  • the storage requirements for the assistance system 9 is thus low and the memory is optimally utilized.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems (1), insbesondere eines Navigationssystems (1) für ein Fahrzeug, bei dem aktuelle Karteninformationen (Kl) und aktuelle Fahrzeuginformationen (Fl) erfasst und analysiert und anhand derer eine momentane Streckenposition (s_pos) und/oder ein vorausliegender Streckenverlauf (s, Kartenstrecke s_map, Fahrstrecke s_fzg) bis zu einer vorgebbaren Vorausentfernung (vorausschau) bestimmt werden, wobei der vorausliegende Streckenverlauf (s, Kartenstrecke s_map, Fahrstrecke s_fzg) anhand einer vorgebbaren Anzahl von den Streckenverlauf (s, Kartenstrecke s_map, Fahrstrecke s_fzg) repräsentierenden Streckentupeln (st_1 bis st_n) ermittelt wird, und alle im vorausliegenden Streckenverlauf (s, Kartenstrecke s_map, Fahrstrecke s_fzg) ermittelten Streckentupeln (st_0 bis st_n) entsprechend der Reihenfolge ihres Auftretens ausgegeben und an mindestens ein Fahrerassistenzsystem (9) übertragen werden.

Description

Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems und Navigationssystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems, insbesondere eines Navigationssystems für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Navigationssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Navigationssysteme und Verfahren zur Bestimmung der Position eines Fahrzeugs sind bekannt und werden kommerziell eingesetzt. Dabei werden digitale Karten verwendet, beispielsweise um Ziele einzugeben und um mittels einer Zielführung den Fahrer des Fahrzeugs zum eingegebenen Ziel zu führen. Die verwendeten, digitalen Karten weisen als Karteninformationen Straßen- oder Streckenverläufe auf, die beispielsweise durch Kanten, insbesondere Linienelementen gebildet sind. Treffen sich Straßen und somit deren Kanten an einer Kreuzung oder Abzweigung, so werden dieser Punkte des Zusammentreffens durch Knoten repräsentiert. Dabei können die digitalen Karten und das Navigationssystem Informationen über das momentane Fahrzeugumfeld umfassen.
Zur weiteren Verbesserung von Fahrerassistenzsystemen (z. B. zur Fahrzeuglängsführung wie Tempomat, Limiter, ADTR, ACC) sind Informationen von digitalen Karten von Bedeutung. Ein adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem (kurz ACC-System (ACC = Adaptive Cruise Control) genannt) kann beispielsweise bei Kenntnis des vorausliegenden Streckenverlaufs hinsichtlich seiner Kurven und Geraden in der Funktion weiterentwickelt werden. Dabei umfassen die Daten des Navigationssystems üblicherweise neben den Daten über eine Vorausschau auch Daten zum Verkehrsumfeld. Dies führt zu einem großen Datenvolumen und einen erheblichen Aufwand zur Verarbeitung und Übertragung aktueller und erforderlicher Daten an Fahrerassistenzsysteme. Es sind verschiedene Fahrerassistenzsysteme bekannt, welche zur Datenreduzierung verschiedene Einschränkungen vornehmen.
Aus der DE 10 2006 005 513 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zur Bestimmung einer Fahrstrecke bekannt, bei welchem die Vorausschau auf eine Vorausentfernung begrenzt wird, wobei eine augenblickliche Krümmung zur Modifizierung des Vertrauens in eine momentan ausgewählte Straße verwendet wird und bei der Vorausschau auf eine begrenzte Vorausentfernung berücksichtigt wird.
Aus der EP 1 318 042 A2 ist ein adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem bekannt, an welches Daten eines Navigationssystems, insbesondere Entfernungen, Radien und/oder Neigungen lediglich auf Basis von Kartendaten übertragen werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems anzugeben, bei welchem der zu verarbeitende Datenumfang deutlich reduziert ist. Darüber hinaus ist ein geeignetes Navigationssystem anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Das Navigationssystem betreffend wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die im Anspruch 14 angegebenen Merkmale.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Beim Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems, insbesondere eines Navigationssystems für ein Fahrzeug, werden aktuelle Karteninformationen und aktuelle Fahrzeuginformationen erfasst und analysiert, anhand derer eine momentane Streckenposition und/oder ein vorausliegender Streckenverlauf bestimmt werden. Erfindungsgemäß wird der vorausliegende Streckenverlauf anhand einer vorgebbaren Anzahl von den Streckenverlauf repräsentierenden Streckentupeln ermittelt, wobei alle im vorausliegenden Streckenverlauf ermittelten Streckentupeln entsprechend der Reihenfolge ihres Auftretens ausgegeben und an mindestens ein Fahrerassistenzsystem übertragen werden.
Durch eine Reduzierung der zu übertragenden Navigationsdaten auf eine Anzahl von den Streckenverlauf repräsentierenden Streckentupeln ist sendeseitig beim Navigationssystem und empfangsseitig beim Fahrerassistenzsystem eine einfache und schnelle Datenverarbeitung bei geringer Rechenlast ermöglicht. Somit ist eine einfache und datenoptimierte Schnittstelle des Fahrerassistenzsystems zum prognostizierten vorausliegenden Streckenverlauf einer digitalen Karte gegeben. Darüber hinaus ist das zu übertragende Datenvolumen deutlich reduziert und somit eine Datenbusauslastung optimiert. Zudem sind die für das Fahrerassistenzsystem erforderlichen Daten anhand der ermittelten Streckentupeln einfach skaliert und problemorientiert dargestellt. Für eine weitere Reduzierung des Datenaufkommens kann dabei der prognostizierte Streckenverlauf auf eine vorgebbare Vorausentfernung, insbesondere auf einen in der vorausliegenden Entfernung vorgegebenen Horizont oder auf eine Entfernung, welche ein vorausliegendes Ereignis repräsentiert, begrenzt werden.
Unter Karteninformationen im Sinne der Erfindung werden dabei insbesondere alle ein Straßennetz, Streckenverläufe, inklusive Kurven, Geraden, Kreuzungen, Hintergrund, wie Gewässer, bebaute Gebiete, Eisenbahnstrecken, Fahrradstrecken, Objekte, wie Tankstellen, Rasthöfe, Parkplätze, etc. repräsentierende Karten verstanden, die eine Orientierung erleichtern. Unter Fahrzeuginformationen im Sinne der Erfindung werden insbesondere das Fahrzeug selbst und die Fahrzeugumgebung repräsentierende Fahrzeugdaten verstanden, welche beispielsweise mittels Sensoren, insbesondere Fahrzeugsensoren, wie z. B. Radarsensoren, Kamerasensoren, Raddrehzahlsensoren, Tachosensoren, Dreh- oder Gierratensensor (Gyrometer), Beschleunigungssensor, insbesondere Querbeschleunigungssensor, Winkelsensor, insbesondere Lenkradwinkelsensor und/oder Datenempfangseinheiten, wie Satelliten-Empfänger, insbesondere GPS-Empfänger, erfasst bzw. empfangen werden. Unter Streckentupeln wird dabei insbesondere eine vorgebbare Anzahl von genau definierten, möglichen Streckenereignissen verstanden, die entlang eines prognostizierten Streckenverlaufs auftreten können und anhand von Fahrzeug- und/oder Kartendaten beschrieben werden.
Zweckmäßigerweise werden das oder die Streckentupeln ereignisgesteuert und/oder zeitgesteuert an das oder die Fahrerassistenzsysteme übertragen. Beispielsweise wird während der Fahrt und somit beim Navigieren bei Vorliegen eines vorgebbaren Streckenereignisses, z. B. einem Straßen- oder Pfadwechsel, einer Richtungsänderung, ein aktuell ermitteltes Streckentupel an das Fahrerassistenzsystem übertragen, um beispielsweise eine Fahrzeuglängsführung an die aktuelle Fahrsituation anzupassen.
Vorzugsweise werden dazu das oder die Streckentupeln jeweils mindestens einem Streckenereignis zugeordnet. Beispielsweise wird als ein Streckenereignis ein Geradenanfang, ein Geradenende, ein Kurvenanfang, ein Kurvenende, ein Kurvenscheitel, ein Wendepunkt - gegeben durch das Zusammentreffen der Punkte vom Ende einer Kurve und der Anfang einer neuen Kurve -, eine Vorausentfernung, insbesondere ein Zielort oder ein Horizont eines vorausliegenden Streckenverlaufs vorgegeben.
In einer möglichen Ausführungsform wird als Streckentupel mindestens eine Entfernung, insbesondere eine Kartenentfernung, eine Fahrentfernung, eine Vorausentfernung, und/oder ein Radius, insbesondere ein Kartenradius, ein Fahrradius und/oder eine Krümmung, insbesondere eine Kartenkrümmung, eine Fahrkrümmung ermittelt und mindestens einer oder mehrere dieser Streckendaten an das oder die Fahrerassistenzsysteme übertragen. Je nach Vorgabe kann dabei die Übertragung zeitgesteuert, z. B. in Sekundentaktung, und/oder ereignisgesteuert, z. B. bei Motorstart, bei Spuren- oder Straßenwechsel, nach dem Erreichen einer fest vorgegebenen zurückgelegten Distanz, beim Wiederstarten nach Anhalten, erfolgen. Insbesondere werden Streckentupel des vorausliegenden Streckenverlaufs bis zu einer vorgegebenen Entfernung vor dem Fahrzeug übertragen.
Um das Datenaufkommen bei der Übertragung an das oder die Fahrerassistenzsysteme deutlich zu reduzieren, werden von den zu einem Streckenereignis ermittelten Fahr- und/oder Karteninformationen lediglich die ermittelten und zugehörigen Radien und Entfernungen zu den Radien oder Krümmungen als ein Streckentupel vorgegeben oder ermittelt und anschließend übertragen.
Alternativ oder zusätzlich zur Reduzierung des Datenaufkommens durch Reduzierung der Anzahl von zu übertragenden Daten auf z. B. lediglich zu übertragende Radien und Entfernungen oder Krümmungen können diese hinsichtlich der Anzahl bereits reduzierten Daten durch Steuerung der Datenübertragung nochmals reduziert werden. So können beispielsweise die ermittelten Streckendaten als einzelnes Streckentupel nur bei Erreichen eines Streckenereignisses, insbesondere bei Wechseln eines Streckenpfads im Streckenverlauf übertragen werden. Bei Stillstand des Fahrzeugs und/oder bei Verlassen des Streckenverlaufs und/oder Fahren mit unbekannter Position können das oder die vorausgegangenen Streckentupel zeitgesteuert übertragen werden. Alternativ können das oder die vorausgegangenen Streckentupeln in diesen Fällen beibehalten werden, so dass eine nochmalige Übertragung entfällt. Auch können mehrere Streckentupeln Zeitfolge- und/oder ereignisfolgerichtig an das oder die Fahrerassistenzsysteme übertragen werden. Zweckmäßigerweise ist daher vorgesehen, dass die Anzahl und/oder die Häufigkeit der zu übertragenden Streckentupeln vorgegeben werden kann.
Um eine genaue und qualitativ hinreichend gute Vorausschau des Streckenverlaufs ermitteln zu können, können zudem die aktuellen Fahrinformationen und/oder aktuellen Karteninformationen fortlaufend bestimmt und entsprechend angepasst werden. Somit ist eine stets an die momentane Kartensituation und/oder Fahrsituation angepasste Streckenprognose ermöglicht. Darüber hinaus werden die Fahrzeuginformationen (wie Fahrzeugbetriebs-/Fahrzeugzustandsdaten, Fahrzeugumgebungsdaten) fortlaufend erfasst und bei der Streckenprognose berücksichtigt. Dabei können die Fahrzeuginformationen zeit- und/oder ereignisgesteuert, z. B. mit konstanter Taktung, beim Start, im Fahrzeugstillstand, erfasst und aktualisiert werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden bzw. wird als vorausliegender Streckenverlauf eine Navigations- oder Fahrstrecke (= Fahrzeuginformation) und/oder eine Kartenstrecke (= Karteninformation) ermittelt. Dabei handelt es sich bei der Navigations- oder Fahrstrecke um einen Pfad, der durch die Navigation gegeben und beim Fahren messbar ist. Bei der Kartenstrecke handelt es sich um einen Pfad, der anhand der digitalen Karten als wahrscheinlichster Pfad bestimmt wird (auch kurz MPP genannt, mit MPP = most probable path). Der vorausliegende Streckenverlauf - ob Fahroder Kartenstrecke - umfasst die zu befahrene Strecken, insbesondere eine Straße mit Kurven und Geraden. Die Beschreibung des Streckenverlaufs erfolgt bevorzugt anhand von Karteninformationen, insbesondere anhand von Radien und Entfernungen zu den Radien oder Kurvenkrümmungen und Entfernungen zu den Kurvenkrümmungen oder Straßenkoordinaten oder Markierungspunkten. Dabei können die einzelnen Straßen durch diese repräsentierende Kanten/Begrenzungen/Linien und deren Schnittpunkte oder Abzweigungen oder Kreuzungen durch diese repräsentierende Knoten oder Bereiche als Karteninformationen in einem Datenspeicher hinterlegt sein oder von einer Zentraleinheit empfangen werden. Vorzugsweise können weitere Karteninformationen, wie z. B. Kurvenbeginn oder -anfang, Kurvenende und/oder Scheitelpunkte, ermittelt und gespeichert werden.
Zur Korrektur und/oder zur fortlaufenden Überwachung der Kartendaten/-informationen und/oder des prognostizierten Streckenverlaufs werden eine von Fahrtbeginn und/oder eine von einer momentanen oder vorausgegangenen Streckenposition zurückgelegte Kartenstrecke und/oder Fahrstrecke ermittelt und bei der nachfolgenden Streckenprognose berücksichtigt, insbesondere zur Korrektur der aktuellen, relativen Entfernung bzw. Kurvenkrümmungen (auch kurz Krümmungen genannt) verwendet.
Im Detail werden bevorzugt die ermittelten aktuellen und/oder vorangegangenen Karteninformationen und/oder Fahrzeuginformationen, insbesondere Fahrstrecke, Kartenstrecke, Kurvenanfang, Kurvenende, Scheitelpunkte, Krümmungen, wie Kartenkrümmungen, Fahrkrümmungen und/oder Entfernungen, wie Kartenentfernungen, Fahrentfernungen, Vorausentfernung anhand der zurückgelegten Karten- und/oder Fahrstrecke, insbesondere einer zuletzt zurückgelegten Karten und/oder Fahrstrecke analysiert und bewertet. Dabei kann beispielsweise die ermittelte Kartenentfernung anhand einer ermittelten Abweichung von der Fahrentfernung korrigiert werden. Anhand der Über- und/oder Unterschreitung der Entfernungsgrenzwerte kann ferner eine Qualität, insbesondere eine Kartenqualität ermittelt werden.
Analog zur Prüfung und Analyse der ermittelten Entfernungsdaten können aktuell, verschiedenartig ermittelte Krümmungswerte, wie Karten- und Fahrkrümmung, und deren mittlere Abweichung zur Bewertung und Anpassung der ermittelten Entfernungen bzw. Krümmung und der zu übertragenden Daten sowie zur Prüfung der Qualität von Karteninformationen/-daten verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Navigationssystem umfasst zumindest einen Datenspeicher, zumindest ein Anzeigeelement und eine Datenempfangsvorrichtung sowie eine Verarbeitungseinheit und eine Datenübertragungseinheit, an welche mindestens ein Fahrerassistenzsystem gekoppelt ist. Dabei umfasst die Verarbeitungseinheit Mittel zum Bestimmen einer momentanen Streckenposition und/oder eines vorausliegenden Streckenverlaufs anhand von aktuellen Karteninformationen und/oder aktuellen Fahrzeuginformationen sowie einer vorgebbaren Anzahl von den Streckenverlauf repräsentierenden Streckentupeln, wobei alle im vorausliegenden Streckenverlauf ermittelten Streckentupeln entsprechend der Reihenfolge ihres Auftretens ausgebbar und an mindestens ein Fahrerassistenzsystem übertragbar sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild eines Navigationssystems, Figur 1 zeigt ein Navigationssystem 1 mit zumindest einer Verarbeitungseinheit 2, zumindest einem Datenspeicher 3 und eine Anzahl von Fahrzeugsensoren 4 bis 7, wie beispielsweise Raddrehzahlsensor 4, Gierratensensor 5, Querbeschleunigungssensor 6, Datenempfangseinrichtung 7. Auch können weitere Sensoren, wie beispielsweise Radareinheiten, wie Nah- und Fernbereichsradar, Satellitenempfangseinheiten, Lenkradwinkelsensoren, optische Aufnahmeeinheiten, wie Kameras zur Erfassung der Fahrzeugumgebung und/oder mit der Verarbeitungseinheit 2 verbundene Steuereinheiten vorgesehen sein.
Die von den Fahrzeugsensoren 4 bis 7 erfassten Fahrzeugdaten, Fahrdaten und/oder Fahrzeugumgebungsdaten werden als Fahrzeuginformationen Fl der Verarbeitungseinheit 2 zugeführt und von dieser anhand von im Datenspeicher 3 hinterlegten digitalen Karteninformation Kl zur Prognose eines Streckenverlaufs s und/oder einer Streckenposition pos verwendet.
Zur Anzeige des ermittelten, insbesondere vorausliegenden Streckenverlaufs s bzw. der momentanen oder einer vorausliegenden Streckenposition pos umfasst das Navigationssystem 1 zumindest ein Anzeigeelement 8, welches mit der Verarbeitungseinheit 2 verbunden ist. Je nach Basis des ermittelten Streckenverlaufs s und/oder der Streckenposition pos - auf Basis von Karteninformationen Kl oder auf Basis von Fahrinformationen Fl - wird ein entsprechender kartenbasierter Streckenverlauf s_map, ein fahrbasierter Streckenverlauf s_fzg, eine kartenbasierte Streckenposition pos_map und/oder eine fahrbasierte Streckenposition pos_fzg ermittelt und auf der Anzeigeeinheit 8 ausgegeben.
Darüber hinaus ist die Verarbeitungseinheit 2 mit mindestens einem Fahrerassistenzsystem 9 über eine Datenübertragungseinheit 10, z. B. einen Datenbus oder eine Funkverbindung, verbunden sein. Dabei sind dem Fahrerassistenzsystem 9 anhand des ermittelten prognostizierten Streckenverlaufs s bzw. der Streckenposition pos Streckeninformationen oder -daten zur Beeinflussung einer Fahrfunktion zuführbar. Um die Anzahl der zu übertragenden Daten zu reduzieren, werden als Streckeninformationen an das oder die Fahrerassistenzsysteme 9 mindestens ein Streckentulpel st_O bis st_n übertragen.
Anhand der an das Assistenzsystem 9 übermittelten Streckentupel st_O bis st_n kann eine Fahrfunktion beeinflusst werden. Hierzu wird mittels des Assistenzsystems 9 ein Steuersigna! S erzeugt, das an entsprechende Fahrzeugeinheiten, wie einem Steuergerät, einem anderen Assistenzsystem, Aktoren, übertragen wird.
Im nachfolgend näher beschriebenen Verfahren zum Betrieb des Navigationssystems 1 wird der ermittelte Streckenverlauf s, insbesondere die Kartenstrecke s_map und/oder die Fahrstrecke s_fzg in einer besonders effizienten Weise dem oder den Fahrerassistenzsystemen 9 anhand der übertragenen Streckentupeln st_O bis st_n zugänglich gemacht. Das Verfahren reduziert somit das Datenaufkommen auf ein Minimum, wobei die relevanten Informationen quasi ohne Verluste und skalierbar verfügbar sind. Das Verfahren kann beispielsweise zur Verbesserung eines Längsregelsystems verwendet werden. Darüber hinaus kann das Verfahren auch für andere Fahrerassistenzfunktionen eingesetzt werden.
Die Verarbeitungseinheit 2 ermittelt aus dem Datenspeicher 3 und aus dort hinterlegten Karteninformationen Kl einen voraus befindlichen Streckenverlauf s_map, der zur Unterscheidung gegenüber einem aus der Navigation und somit aus aktuellen Fahrzeuginformationen Fl ermittelten, insbesondere gemessenen Streckenverlauf s_fzg als Kartenstrecke s_map im Weiteren bezeichnet wird. Der anhand der Fahrzeuginformationen Fl ermittelte, insbesondere gemessene Streckenverlauf s_fzg wird im Weiteren als Fahrstrecke s_fzg bezeichnet. Darüber hinaus können aktuelle Fahrzeugpositionen pos, insbesondere kartenbasierte Kartenpositionen pos_map und/oder fahrbasierte Fahrpositionen pos_fzg auf den digitalen Karten ermittelt werden.
Dabei können bzw. kann die ermittelte Kartenstrecke s_map und/oder die gemessene Fahrstrecke s_fzg zur Unterstützung einer Fahrerassistenzfunktion eines der Fahrerassistenzsysteme 9, z. B. eines Abstandsregeltempomats, eines Fahrgeschwindigkeitsregelsystems, genutzt werden.
Die ermittelten Kartenstrecken s_map und/oder gemessenen Fahrstrecken s_fzg können insbesondere bis zu einem vorgebbaren Zeitpunkt als vorangegangene und somit bereits zurückgelegte Kartenstrecken s_map bzw. Fahrstrecken s_fzg gespeichert und die Vergangenheit repräsentierende Streckenverläufe s mitgeführt werden.
Zusätzlich zur Erfassung der Kartenstrecke s_map anhand von momentanen, insbesondere empfangenen und/oder vorangegangenen, insbesondere gespeicherten Karteninformationen Kl werden während der Fahrt aktuelle Fahrzeuginformationen Fl mittels der Fahrzeugsensoren 4 bis 7 und/oder mindestens einem der Fahrerassistenzsysteme 9 erfasst und als Referenz zu den Karteninformationen Kl verwendet.
Zu der oder den ermittelten Fahrzeugpositionen pos, wie Fahrpositionen pos_fzg oder Kartenposition pos_map kann darüber hinaus ein voraus liegender Pfad oder Streckenverlauf s, insbesondere der so genannte MPP (mit MPP = most probable path, im Weiteren kurz MPP genannt) als Strecke oder Fahrtroute vorgegeben und definiert werden. Der MPP entspricht der wahrscheinlichsten Fahrtroute. Ein einfacher MPP kann aus den Regeln: Bleibe auf der aktuellen Straße bis zu einer Straße mit einer größeren Straßenklasse. Befahre die Straße mit der höheren Klasse nach rechts. Die Straßen sind vorzugsweise in mehreren Klassen unterteilt. Die Straße mit der höchsten Klasse entspricht einer Autobahn. Falls eine Zielführung aktiviert ist, kann der Pfad der Zielführung als MPP verwendet werden.
Dabei kann die Weite oder Entfernung e des Horizonts vom MPP als Vorausentfernung e_vorausschau vorgegeben werden. Deren Wert wird beispielsweise in Metern bestimmt. Der Streckenverlauf s beinhaltet die zu befahrene Strecke hinsichtlich seiner Kurven und Geraden.
Zur Reduzierung der Streckendaten und somit der zu übertragenden Daten erfolgt die Beschreibung des Streckenverlaufs s durch die Daten- oder Streckentupel st_O bis st_n. Dabei repräsentieren die Streckentupel st_O bis st_n mindestens ein oder mehrere im Streckenverlauf s auftretende Streckenereignisse, wie beispielsweise Kurvenanfang KA, Kurvenende KE, Geradenanfang GA, Wendepunkt, der durch das Zusammentreffen der Punkte vom Ende einer Kurve (= KE) und Anfang einer neuen Kurve (= KA) gegeben ist, etc. Das jeweilige Streckenereignis kann mittels des zugehörigen Streckentupel st_O bis st_n anhand von wenigen, vorgebbaren Karten- und/oder Fahrinformationen Kl, Fl, wie beispielsweise Radien r, insbesondere Kartenradien r_map, Fahrradien r_fzg und Entfernungen e, insbesondere Kartenentfernungen e_map, Fahrentfernungen e_fzg zu den Radien r, r_map, r_fzg oder Kurvenkrümmungen c , wie Kartenkrümmungen c _map, Fahrkrümmungen c _fzg und Entfernungen e, e_map, e_fzg beschrieben werden.
Das Navigationssystem 1 bestimmt zum MPP an diskreten Stellen, insbesondere an Positionen pos, pos_map, pos_fzg eines Streckenereignisses oder in kontinuierlich Weise die Radien r, r_map, r_fzg, die Entfernungen e, e_map, e_fzg oder die Krümmungen c , c jnap, c _fzg. Aus dieser Datenansammlung werden nun die wichtigsten Kurveninformationen selektiert und kommuniziert. Im Folgenden wird die Verfahrensbeschreibung mit der Verwendung von Radien r, r_map, r_fzg (im Weiteren kurz r genannt) durchgeführt. Alternativ kann das Verfahren auf Grundlage des Zusammenhangs Radius = 1 /Krümmung in analoger Weise auf Basis von Krümmungen c , c _map, c _fzg (im Weiteren kurz c genann) ausgeführt werden.
Die Streckenereignisse werden als Streckentupel st_O bis st_n ermittelt, beschrieben und angekündigt. Es wird zwischen Gerade G und Kurve K unterschieden. Die Streckenereignisse können sein: Geradenanfang GA, Geradenende GE, Kurvenanfang KA, Kurvenende KE, Kurvenscheitel KS, Horizont H (= Streckentupel st_n in der Entfernung e_vorausschau). Die Ereignisse Kurvenende KE und Geradenanfang GA, Geradenanfang GA und Kurvenende KE und/oder Kurvenende KE und Kurvenanfang KA können jeweils zusammenfallen.
Eine Kurve K kann eine Rechts- oder eine Linkskurve sein. Dies wird durch unterschiedliche Vorzeichen der Radien r bestimmt. In einer möglichen Darstellung hat eine Rechtskurve negative Werte, eine Linkskurve positive Werte.
Eine Gerade G ist dann gegeben, wenn der Absolutbetrag des Radius r größer als ein vorgegebener Wert GRENZRADIUS_GERADE in Metern ist. Die Gerade G endet, wenn der Absolutbetrag des Radius r kleiner als der vorgegebene Wert GRENZRADIUS_GERADE ist. Bei einer Kurve K werden beispielsweise erst der Kurvenscheitelpunkt KS (minimaler Absolutbetrag des Radius r) und dann das Kurvenende KE angegeben (letzter zu dieser Kurve gehörender Punkt). Eine Kurve K kann mit einer Kurve K in die andere Richtung (dann liegt eine S-Kurve vor) oder mit einer Geraden G enden. Alle Streckenereignisse des MPP werden als diese jeweils repräsentierende Streckentupeln st_O bis st_n der Reihe nach, zumindest jeweils einmal, mit aufsteigender Entfernung e zum Fahrzeug ausgegeben. Das bedeutet, dass zu Beginn das unmittelbar nächste vor dem Fahrzeug befindliche Streckenereignis und dessen zugehöriges Streckentupel st_1 zuerst angegeben wird, danach wird das darauf folgende Streckentupel st_2, st_3 bis st_n angegeben usw. Auch kann für die momentane Fahrzeugposition pos ein diese repräsentierendes Streckentupel st_O ermittelt oder vorgegeben und gegebenenfalls übertragen werden.
Je nach Basis des Verfahrens - radien-/entfernungsbasiert oder krümmungsbasiert - wird das jeweilige Streckentupel st_O bis st_n anhand der Radien r der Streckenereignisse und der Entfernung e vom Fahrzeug dort hin oder als Krümmungen c angegeben oder beschrieben. Zu jedem Radius r wird insbesondere eine aktuelle Entfernung e zum Fahrzeug angegeben. Bei Geradenanfang GA, Geradenende GE oder dem Scheitelpunkt KS wird ein fest definierter Wert für den Radius r, wie z. B. der Wert GRENZRADIUS_GERADE verwendet und vorgegeben oder ermittelt.
Sind alle Streckenereignisse innerhalb des MPP mit der
Vorausentfemung e_vorausschau angegeben, wird der Radius r in der konstanten Vorausentfernung e_vorausschau angegeben. Tritt im nächsten Schritt und damit nach einer Zeit dt und einem durch die Fahrzeugbewegung zurück gelegten Weg ds, ein oder mehrere Streckenereignisse innerhalb der neuen Vorausentfernung e_vorausschau auf, so werden sie der Reihe nach gesendet, bis nur noch das Daten- oder Streckentupel st_n für die Vorausentfernung e_vorausschau übrig bleibt. Der Radius r für die Vorausentfernung e_vorausschau wird in den Zyklen nicht gesendet, wenn davor liegende Streckenereignisse noch nicht gesendet wurden.
Ist die Streckeninformation bis zur Vorausentfernung e_vorausschau kommuniziert und das Fahrzeug bewegt sich nicht, kann der Radius r in der Vorausentfernung e_vorausschau erneut gesendet werden oder es wird nicht gesendet, bis sich die Vorausschau auf dem MPP weiter nach vorne bewegt hat und somit eine neue Vorausentfernung e_vorausschau vorgegeben oder ermittelt wurde.
Unmittelbar nach einem Wechsel des Navigationspfads (z. B. bei einem Abbiegen vom MPP) wird dies durch Übertragung eines betreffenden Signals an das Fahrerassistenzsystem 9 diesem angezeigt. Danach wird erneut mit dem Signalisieren des ersten, vor dem Fahrzeug befindlichen Radius r begonnen, indem ein zugehöriges Streckentupel st_1 bis st_n ermittelt und übertragen wird.
Bei einem Wechsel des Pfades oder bei einer unbekannten Position pos (z. B. pos = Offroad) können die Werte für den Radius r und die Entfernung e Defaultwert beinhalten.
Darüber hinaus kann die Vorgabe der Vorausentfernung e_vorausschau (= Weite der Vorausschau) und der Unterscheidung zwischen Geraden G und Kurven K mit dem Parameter oder Wert GRENZRADIUS_GERADE das Datenvolumen weiter begrenzt oder reduziert werden. Auch können die zu übertragenden Daten, d.h. die Streckentupeln st_O bis st_n, zeit- und/oder ereignisgesteuert übertragen werden. Beispielsweise wird mit einer vorgebbaren Zykluszeit die Häufigkeit der zu sendenden Daten bestimmt und mit der Anzahl der Streckentupeln st_O bis st_n und deren Werte oder Parameter, wie Radius r, Entfernung e oder Krümmung c die Zahl der Werte, die je Zyklus gesendet werden.
Eine sehr einfache Lösung kann z. B. durch das Senden von einem Radienwert und dem zugehörigen Entfernungswert mit einer Sekundentaktung gegeben sein. Ein Szenario könnte dann entsprechend folgende Sendereihenfolge beinhalten:
tθ = Os: r = GRENZRADIUS_GERADE, e = 20 m (erstes Streckenereignis 20 m vor der aktuellen Fahrzeugposition pos ist ein "Geradenpunkt")
t1 = 1 s: r = 700 m, e = 100 m (Kurvenscheitel KS einer Linkskurve K mit einem Radius r von 700 m in der Entfernung e von 100 m zur aktuellen Fahrzeugposition pos)
t2 = 2 s: r = GRENZRADIUS_GERADE, e = 150 m (Kurvenende KE in 150 m von aktueller Fahrzeugposition pos, zwischen t1 und t2 kann eine Fahrzeugbewegung erfolgt sein)
t3 = 3 s: r = GRENZRADIUS_GERADE, e = e_vorausschau (erneute Angabe eines "Geradenpunkts", so dass eine Gerade G vom Punkt t2 bis t3 gegeben ist, mit der Vorausentfernung e_vorausschau ist beispielsweise der Horizont H erreicht)
t4 = 4 s: r = GRENZRADIUS_GERADE, e = e_vorausschau (erneute Angabe eines "Geradenpunkts" in der Vorausentfernung e_vorausschau, es kann die Position zu den Zeitpunkten t3 und t4, wegen einer Fahrzeugbewegung unterschiedlich sein)
t5 = 5 s: r = GRENZRADIUS_GERADE, e = 160 m ("Geradenpunkt" der ein Geradenende GE und gleichzeitig ein Kurvenanfang KA darstellt, weil die Entfernung e < der Vorausentfernung e_vorausschau ist)
t6 = 6 s: r = -1200 m, e = 170 m (Kurvenscheitel KS einer Rechtskurve in 170 m Entfernung e zur aktuellen Fahrzeugposition pos)
usw. Der Empfänger des oder der Fahrerassistenzsysteme 9 nimmt die Informationen auf und korrigiert gegebenenfalls die Entfernungswerte zu den Streckenereignissen entsprechend der zurückgelegten Wegstrecke s_mapθ, s_fzgθ, insbesondere der zuletzt zurückgelegten Wegstrecke sjoesch laufend. Auch können bereits mittels der Verarbeitungseinheit 2 des Navigationssystems 1 die Entfemungs-, Radien- und/oder Krümmungswerte korrigiert werden. Dazu kann die Fahrzeuggeschwindigkeit v nach Kenntnis aus der Raddrehzahl ermittelt werden. Alternativ kann die Fahrzeuggeschwindigkeit v aus einer satellitenbasierten Positionsänderung beispielsweise eines GPS-Systems oder aus einer Kombination von fahrbasierten und/oder satellitenbasierten Fahrdaten ermittelt werden. Durch eine Integration über der Zeit kann darüber hinaus die zurückgelegte Wegstrecke s_mapθ, s_fzgθ, sjoesch bestimmt werden.
Die Radieninformation kann beispielsweise direkt im Navigationssystem 1 hinterlegt sein oder aus so genannten shape points weitgehend in Echtzeit, insbesondere online ermittelt werden. Shape points sind Punkte auf der Karte, die den Streckenverlauf s und weitere Attribute beinhalten. Da die Streckenereignisse nicht auf die shape points fallen müssen, kann auch zwischen den shape points durch Interpolation der Radius r ermittelt werden. Eine besonders vorteilhafte Interpolation ist bei verhältnismäßiger Interpolation zwischen den Abständen und der Kurvenkrümmung c gegeben. Beispiel: Punkt 1 hat einen Radius r = 1000 m und Punkt 2 hat einen Radius r = 500 m, die Entfernung e zwischen den Punkten 1 und 2 beträgt 100 m. Gesucht ist der Radius r in 50 m Entfernung. Die Krümmung c zum Punkt 1 beträgt 0.001/m und zum Punkt 2 0.002/m. Dann ergibt sich in der Mitte als Krümmung c (0.001 + (0.002 - 0.001 )/100 * 50)1/m = 0.0015 /m, was einem Radius r von 667 m entspricht.
Alternativ zum Radius r kann auch die Krümmung c als Datenbasis verwendet werden. Weitere Streckenereignisse können z. B. lokale Maximas oder lokale Minimas oder Wendepunkte innerhalb einer Kurve K oder Punkte in äquidistanter Entfernung e zum Fahrzeug oder Punkte mit äquidistanter Entfernung e zueinander sein.
Das Verfahren kann auch mit einem in der Vorausentfernung e_vorausschau variablen Horizont durchgeführt werden. Es kann dann z. B. auf gut ausgebauten Straßen der Wert der Vorausentfernung e_vorausschau größer sein als auf einer kurvigen Landstraße.
Das Verfahren wurde unter Angabe der Daten- oder Streckentupel st_O bis st_n mit relativer Entfernung e zum Fahrzeug beschrieben. Ein analoges Vorgehen kann auch bei einer absoluten Streckenangabe der Entfernungen e der Streckentupeln st_O bis st_n erfolgen. Dann ist zusätzlich die Fahrzeug position pos zu übertragen.
Der Parameter GRENZRADIUS_GERADE kann auch in Abhängigkeit von der Strecke s gewählt werden. Die Wahl kann durch den Straßentyp oder Fahrzeuggeschwindigkeit oder Streckenverlauf s selbst getroffen werden. So ist z. B. auf der Autobahn der Wert GRENZRADIUS_GERADE größer als auf kurvigen Landstraßen.
Der Empfänger, d.h. das Assistenzsystem 9, erhält mittels der übertragenen Streckentupeln st_O bis st_n insbesondere sortiert in aufsteigender Reihenfolge die Kurveninformation. Ein wiederholtes Senden der Kurveninformation, wie es z. B. im Stillstand für die Vorausentfernung e_vorausschau erfolgen kann, kann einfach ausgeblendet werden. Gleichzeitig dient diese Wiederholung als Zeichen der korrekten Funktion. Der Speicherbedarf beim Assistenzsystem 9 ist somit gering und der Speicher ist optimal genutzt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems (1), insbesondere eines Navigationssystems (1) für ein Fahrzeug, bei dem aktuelle Karteninformationen (Kl) und aktuelle Fahrzeuginformationen (Fl) erfasst und analysiert und anhand derer eine momentane Streckenposition (s_pos) und/oder ein vorausliegender Streckenverlauf (s, Kartenstrecke s_map, Fahrstrecke s_fzg) bis zu einer vorgebbaren Vorausentfernung (vorausschau) bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der vorausliegende Streckenverlauf (s, Kartenstrecke s_map, Fahrstrecke s_fzg) anhand einer vorgebbaren Anzahl von den Streckenverlauf (s, Kartenstrecke s_map, Fahrstrecke s_fzg) repräsentierenden Streckentupeln (st_1 bis st_n) ermittelt wird, wobei alle im vorausliegenden Streckenverlauf (s, Kartenstrecke s_map, Fahrstrecke s_fzg) ermittelten Streckentupeln (st_O bis st_n) entsprechend der Reihenfolge ihres Auftretens ausgegeben und an mindestens ein Fahrerassistenzsystem (9) übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Streckentupeln (st_O bis st_n) ereignisgesteuert und/oder zeitgesteuert an das oder die Fahrerassistenzsysteme (9) übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Streckentupeln (st_O bis st_n) jeweils mindestens einem Streckenereignis zugeordnet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Streckentupel (st_O bis st_n) mindestens eine Entfernung (e, e_map, e_fzg, e_vorausschau) und/oder ein Radius (r, r_map, r_fzg) und/oder eine Krümmung (c , c _map, c _fzg) ermitteit und mindestens einer oder mehrere dieser Streckendaten an das oder die Fahrerassistenzsysteme (9) übertragen werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu einem Streckenereignis ermittelten und zugehörigen Radien (r, r_map, r_fzg) und Entfernungen (e, e_map, e_fzg) zu den Radien (r, r_map, r_fzg) als ein Streckentupel (st_O bis st_n) vorgegeben werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Streckenereignis ein Geradenanfang (GA), ein Geradenende (GE), ein Kurvenanfang (KA), ein Kurvenende (KE), ein Kurvenscheitel (KS), ein Wendepunkt, eine Vorausentfernung (e_vorausschau), insbesondere ein Zielort oder ein Horizont vorgegeben wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen eines Streckenereignisses, insbesondere bei Wechseln eines Streckenpfads im Streckenverlauf (s, s_map, s_fzg) das oder die Streckentupel (st_O bis st_n) und/oder bei Stillstand des Fahrzeugs und/oder bei Verlassen des Streckenverlaufs (s, s_map, s_fzg) und/oder Fahren mit unbekannter Position (pos) das oder die vorausgegangenen Streckentupel (st_O bis st_n) zeitgesteuert übertragen werden oder beibehalten werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl und/oder Häufigkeit der zu übertragenden Streckentupeln (st_O bis st_n) vorgegeben wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Streckentupel (st_O bis st_n) des vorausliegenden Streckenverlaufs bis zu einer vorgegebenen Entfernung vor dem Fahrzeug übertragen werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als vorausliegender Streckenverlauf (s) eine Navigations- oder Fahrstrecke (s_fzg) und/oder eine Kartenstrecke (s_map) ermittelt werden bzw. wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Streckenverlauf (s) eine zu befahrende Strecke mit Kurven und Geraden umfasst, wobei das jeweilige Streckenereignis anhand von Radien (r, r_map, r_fzg) und Entfernungen (e, e_map, e_fzg) zu den Radien (r, r_map, r_fzg) oder Kurvenkrümmungen (c , c _map, c _fzg) und Entfernungen (e, e_map, e_fzg) zu den Kurvenkrümmungen (c , c _map, c _fzg) oder Straßenkoordinaten oder Markierungspunkten beschrieben wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine von Fahrtbeginn (mapO, fzgO) und/oder eine von einer momentanen oder vorausgegangenen Streckenposition (pos_map, pos_fzg) zurückgelegte Kartenstrecke (s_mapθ) und/oder Fahrstrecke (s_fzgθ) ermittelt werden bzw. wird, anhand der die aktuellen Entfernungen (e, e_map, e_fzg) korrigiert werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten aktuellen und/oder vorangegangenen Karteninformationen (Kl) und/oder Fahrzeuginformationen (Fl) und die die Streckenereignisse repräsentierenden Streckentupeln (st_O bis st_n), insbesondere Radien (r, r_map, r_fzg), Fahrstrecke (s_fzg), Kartenstrecke (s_map), Kurvenanfang (KA), Kurvenende (KE), Scheitelpunkte (KS), Krümmungen (c ), wie Kartenkrümmungen (c _map), Fahrkrümmungen (c _fzg) und/oder Entfernungen (e), wie Kartenentfernungen (e_map), Fahrentfernungen (e_fzg) anhand der zurückgelegten Karten- und/oder Fahrstrecke (s_mapθ, s_fzgθ), insbesondere einer zuletzt zurückgelegten Strecke (sjoesch) analysiert, bewertet und/oder korrigiert werden.
14. Navigationssystem (1), insbesondere Navigationssystem für ein Fahrzeug, umfassend zumindest einen Datenspeicher (3), zumindest ein Anzeigeelement (8) und eine Datenempfangsvorrichtung (7), eine Verarbeitungseinheit (2) und eine Datenübertragungseinheit (10), an welche mindestens ein Fahrerassistenzsystem (9) gekoppelt ist, gekennzeichnet durch die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
15. Navigationssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (2) Mittel zum Bestimmen einer momentanen Streckenposition (pos, pos_fzg, pos_map) und/oder eines vorausliegenden Streckenverlaufs (s, s_map, s_fzg) anhand von aktuellen Karteninformationen (Kl) und/oder aktuellen Fahrzeuginformationen (Fl) sowie einer vorgebbaren Anzahl von den Streckenverlauf (s, s_map, s_fzg) repräsentierenden Streckentupeln (st_1 bis st_n) umfasst, wobei alle im vorausliegenden Streckenverlauf (s, s_map, s_fzg) ermittelten Streckentupeln (st_1 bis st_n) entsprechend der Reihenfolge ihres Auftretens ausgebbar und an mindestens ein Fahrerassistenzsystem (9) übertragbar sind.
PCT/EP2009/000401 2008-03-05 2009-01-23 Verfahren zum betrieb eines navigationssystems und navigationssystem WO2009109264A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810012698 DE102008012698A1 (de) 2008-03-05 2008-03-05 Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems und Navigationssystem
DE102008012698.5 2008-03-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009109264A1 true WO2009109264A1 (de) 2009-09-11

Family

ID=40578758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/000401 WO2009109264A1 (de) 2008-03-05 2009-01-23 Verfahren zum betrieb eines navigationssystems und navigationssystem

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008012698A1 (de)
WO (1) WO2009109264A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1111336A1 (de) * 1999-12-20 2001-06-27 Navigation Technologies Corporation Verfahren und System zur Bereitstellung eines elektronischen Horizonts in einer verbessserten Systemarchitektur für eine Fahrerunterstützung
DE102006005513A1 (de) * 2005-02-04 2006-08-17 Visteon Global Technologies, Inc., Van Buren Township System zur Bestimmung der Fahrstrecke eines Fahrzeugs

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3878008B2 (ja) 2001-12-07 2007-02-07 株式会社日立製作所 車両用走行制御装置及び地図情報データ記録媒体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1111336A1 (de) * 1999-12-20 2001-06-27 Navigation Technologies Corporation Verfahren und System zur Bereitstellung eines elektronischen Horizonts in einer verbessserten Systemarchitektur für eine Fahrerunterstützung
DE102006005513A1 (de) * 2005-02-04 2006-08-17 Visteon Global Technologies, Inc., Van Buren Township System zur Bestimmung der Fahrstrecke eines Fahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008012698A1 (de) 2010-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015111535B4 (de) Algorithmus zur genauen Krümmungsschätzung für die Bahnplanung von autonom fahrenden Fahrzeugen
DE10030455B4 (de) Vorrichtung zum Erzeugen von Straßeninformationen aus einer gespeicherten digitalen Kartendatenbank
EP1886093B1 (de) Verfahren zur bestimmung der geometrie eines streckenabschnittes
WO2009074206A1 (de) Verfahren zum betrieb eines navigationssystems und navigationssystem
DE102009045835B4 (de) Fehlalarmhandhabung in DAS- und CSW-Systemen unter Verwendung einer Fehlalarmdatenbank und eines Kartendatenbanksensors
EP1259778B1 (de) Navigationssystem und verfahren zur konfigurierung eines navigationssystems
EP2889850A1 (de) Verfahren und System zur Bestimmung von Parametern eines Modells zur Längsführung und zur Bestimmung einer Längsführung für ein Fahrzeug
DE102006040334A1 (de) Verfahren für die Spurerfassung mit einem Fahrerassistenzsystem und Fahrerassistenzsystem
EP3387632A1 (de) Verfahren zur unterstützung eines fahrers eines kraftfahrzeugs hinsichtlich bevorstehender überholmanöver und kraftfahrzeug
EP2632784A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer querreglerparametrierung für eine querregelung eines fahrzeugs
DE102017212254A1 (de) Prädiktive Streckenführung eines Fahrzeugs
DE102016213817B4 (de) Verfahren, Vorrichtung und computerlesbares Speichermedium mit Instruktionen zur Bestimmung der lateralen Position eines Fahrzeuges relativ zu den Fahrstreifen einer Fahrbahn
DE102011082379A1 (de) Verfahren zum Erfassen von Navigationsdaten
DE102010007091A1 (de) Verfahren zur Positionsermittlung für ein Kraftfahrzeug
DE102012004625A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aktualisierung und Anpassung von Karteninformationen in einem Navigationssystem
DE102009053982A1 (de) System zur Berechnung einer verbrauchsoptimierten Route eines Kraftfahrzeugs, Kraftfahrzeug mit einem entsprechenden System sowie Verfahren zur Berechnung einer verbrauchsoptimierten Route
DE102015223656A1 (de) Fahrerassistenzsystem und -Verfahren zur Fahrspurempfehlung
DE102014212336A1 (de) Verfahren zum Verarbeiten von Messdaten eines Fahrzeuges zur Bestimmung des Beginns einer Parkplatzsuche und Computerprogrammprodukt
DE102010043673A1 (de) Navigationssystem und Navigationsverfahren mit Verkehrsbeeinträchtigungs-Erkennungsfunktion
DE102004028404A1 (de) Verfahren zur Schätzung des Verlaufs einer Fahrspur eines Kraftfahrzeuges
DE102005051601B4 (de) System und Verfahren zur Übertragung von Informationen über Strassen vor einem Fahrzeug
DE10043578B4 (de) Verfahren zur Routenberechnung
DE102009045476A1 (de) Überhol-Warnvorrichtung
EP3625785A1 (de) Verfahren zum erzeugen einer überholwahrscheinlichkeitssammlung, verfahren zum betreiben einer steuereinrichtung eines kraftfahrzeugs, überholwahrscheinlichkeitssammeleinrichtung und steuereinrichtung
DE102009046855A1 (de) Verfahren und Navigationsgerät zum Bereitstellen von Zusatzdaten in einer digitalen Straßenkarte

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09718039

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09718039

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1