DE102007006869A1

DE102007006869A1 - Positional information acquisition system for moving mobile-object e.g. vehicle on road, has position determining unit for additional determining of current position of mobile object on estimated road

Info

Publication number: DE102007006869A1
Application number: DE200710006869
Authority: DE
Inventors: Kazunao Kariya Yamada
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2007-02-12
Publication date: 2007-08-30
Also published as: JP2007218848A

Abstract

The positional information acquisition system has a position measuring unit for measuring current position of a mobile object. A road estimate unit is provided for estimating a road, on which the mobile object moves, on the basis of the measured current position and a stored road map data. A position determining unit is provided for additional determining of the current position of the mobile object on the estimated road. A reliability level calculating unit is provided for calculating a randomness level of the specific current position on the estimated road.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Positionsinformationsgewinnungssystem, das in einem mobilen Objekt, wie beispielsweise einem sich auf einer Straße bewegenden Fahrzeug, vorgesehen ist, um Informationen über dessen momentane Position zu gewinnen.The The present invention relates to a position information acquisition system. that in a mobile object, such as one on one Street moving vehicle, is provided to provide information about its to win current position.

Ein Fahrzeugnavigationssystem ist eine Art von Positionsinformationsgewinnungssystem, das in sich auf Straßen bewegenden mobilen Objekten vorgesehen ist, um Informationen über deren momentane Positionen zu gewinnen. Ein in einem Subjektfahrzeug vorgesehenes Fahrzeugnavigationssystem misst die momentane Position des Fahrzeugs als absolute Position, indem es Funkwellen von GPS-Satelliten über einen GPS-Empfänger empfängt. Die gemessene absolute Position wird anschließend auf der Grundlage einer Erfassung eines Geschwindigkeitssensors oder eines Kreiselsensors angepasst, um dadurch die momentane Position und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit einer hohen Genauigkeit zu gewinnen. Anschließend werden die momentane Position und die Fahrtrichtung einer Karte auf einem Bildschirm einer Anzeigeeinheit überlagert (d. h., es wird eine Ortungsfunktion ausgeführt) und eine empfohlene Route zu einem von einem Benutzer bestimmten Zielort abgefragt und dem Benutzer angezeigt (d. h., es wird eine Routenführungsfunktion ausgeführt).One Vehicle navigation system is a type of position information acquisition system, that in itself on streets Moving mobile objects is provided to provide information about their to win current positions. A provided in a subject vehicle Vehicle navigation system measures the current position of the vehicle as an absolute position by transmitting radio waves from GPS satellites over one GPS receiver receives. The measured absolute position is then based on a Detecting a speed sensor or a gyro sensor adjusted to thereby the current position and the direction of travel to win the vehicle with high accuracy. Then be the current position and direction of a map on a screen superimposed on a display unit (that is, a locate function is performed) and a recommended route queried to a destination determined by a user and the User is displayed (that is, a route guidance function is executed).

Bei der Ortungsfunktion wird ein Kartenabgleich (Map Matching) angewandt, um die Position des Fahrzeugs auf einer Straße einer elektronisch angezeigten Karte zu überlagern. Bei dem Kartenabgleich werden ein Fahrzeugfahrweg und eine Straßenform in den Straßenkartendaten miteinander verglichen, um eine von dem Fahrzeug befahrene Straße zu schätzen. Die JP-H9-304093 A und die JP-2005-207821 A offenbaren Technologien für einen Kartenabgleich.at the locator function uses Map Matching, to the position of the vehicle on a road electronically displayed Overlay card. The map matching becomes a vehicle travel path and a road shape in the street map data compared with each other to estimate a road traveled by the vehicle. The JP-H9-304093 A and JP-2005-207821 A disclose technologies for one Map matching.

Die elektronisch auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit angezeigte Karte weist keine sehr hohe Genauigkeit auf. Ein herkömmliches Fahrzeugnavigationssystem legt Wert auf eine Überlagerung der momentanen Position auf einer Straße in einer elektronisch angezeigten Karte, die eine geringere Genauigkeit als die gemessene Position aufweist, indem sie die gemessene Position an eine relative Position auf der Straße in der angezeigten Karte anpasst. D. h., ein herkömmliches Kartenabgleichverfahren legt Wert auf die Bestimmung einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße und nicht darauf, eine Position bezüglich einer Rückwärts- und Vorwärtsrichtung auf der Straße genau zu bestimmen.The electronically displayed on the screen of the display unit does not have very high accuracy. A conventional vehicle navigation system lays Value on an overlay the current position on a road in an electronically displayed Card that has a lower accuracy than the measured position by moving the measured position to a relative position in the street in the displayed map. That is, a conventional one Map matching method emphasizes the determination of one of the vehicle busy street and not on a position regarding a backward and forward forward direction in the street to be determined exactly.

Es ist ferner ein Fahrzeugnavigationssystem bekannt, das mit einer Fahrzeugsteuerung zusammenarbeitet. Beispielsweise wird von einem Fahrzeugnavigationssystem gewonnene Information über eine Kurve für eine Steuerung verwendet, die bewirkt, dass die Scheinwerfer einen im Vorausbereich der Kurve liegenden Anteil der Straße ausleuchten, wenn das Fahrzeug in die Kurve einfährt. Die Genauigkeit bezüglich der Rückwärts- und Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs ist jedoch, wie vorstehend beschrieben, nicht sehr hoch, und ein Fehler wird nicht so genau erkannt, dass er für eine derartige Fahrzeugsteuerung verwendet werden kann. Dieses Problem wird dann deutlicher ersichtlich, wenn eine Fahrzeugsteuerung in erhöhtem Maße auf die Fahrsicherheit ausgerichtet ist.It Furthermore, a vehicle navigation system is known, which with a Vehicle control works together. For example, one of Vehicle navigation system obtained information about a curve for a controller used, which causes the headlamps in advance of the Curve lying proportion of the road Illuminate when the vehicle enters the curve. The accuracy regarding the Reverse and Forward direction of the However, as described above, the vehicle is not very high, and a mistake is not so well recognized that he is for such Vehicle control can be used. This problem will then more clearly apparent when a vehicle control to an increased extent on the Driving safety is aligned.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Positionsinformationsgewinnungssystem bereitzustellen, das dazu ausgelegt ist, mit hoher Genauigkeit Information über die momentane Position zu gewinnen und einen Zuverlässigkeitsgrad zu erhöhen, wenn die Information über die momentane Position für eine Fahrzeugsteuerung oder dergleichen verwendet wird.It It is the object of the present invention to provide a position information acquisition system which is adapted to provide high accuracy information about the to gain momentary position and increase a degree of confidence, though the information about the current position for a vehicle controller or the like is used.

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Positionsinformationsgewinnungssystem für ein sich auf einer Straße bewegendes mobiles Objekt bereitgestellt, mit: einem Speichermittel zum Speichern von Straßenkartendaten; einem Positionsmessmittel zum Messen der momentanen Position des mobilen Objekts; einem Straßenschätzmittel zum Schätzen einer Straße, auf der sich das mobile Objekt bewegt, auf der Grundlage der gemessenen momentanen Position und der gespeicherten Straßenkartendaten; einem Positionsbestimmungsmittel zum zusätzlichen Bestimmen der momentanen Position des mobilen Objekts auf der geschätzten Straße; einem Zuverlässigkeitsgradberechnungsmittel zum Berechnen eines Zufällig keitsgrads der bestimmten momentanen Position auf der geschätzten Straße; und einem Ausgabemittel zum Ausgeben von sowohl der bestimmten momentanen Position auf der geschätzten Straße als auch des berechneten Zuverlässigkeitsgrads.According to one Embodiment of the present invention is a position information acquisition system for a yourself on a street moving mobile object, comprising: a storage means for storing road map data; one Position measuring means for measuring the current position of the mobile object; a street appraisal to appreciate a street, on which the mobile object moves, based on the measured current position and the stored road map data; a position determining means to the additional Determining the current position of the mobile object on the estimated road; one Reliability level calculation means to calculate a randomness degree the determined current position on the estimated road; and an output means to output both the determined current position on the estimated Street as well as the calculated reliability level.

Bei dem obigen Aufbau wird die momentane Position eines mobilen Objekts in drei Schritten erfasst: (i) Messen der momentanen Position mit einem Positionsmessmittel; (ii) Schätzen einer Straße, auf der sich die momentane Position des mobilen Objekts befindet, mit dem Straßenschätzmittel, und (iii) Bestimmen der momentanen Position auf der geschätzten Straße mit dem Positionsbestimmungsmittel. Durch die zusätzliche Bereitstellung des Positionsbestimmungsmittels kann nicht nur eine Straße, auf der sich das mobile Objekt bewegt, bestimmt werden, sondern ebenso eine tatsächliche Position auf der Straße mit einer höheren Genauigkeit bestimmt werden. Die Genauigkeit der erfassten momentanen Position kann folglich verbessert werden. Ferner kann durch die Bereitstellung des Zuverlässigkeitsgradberechnungsmittels ein Zuverlässigkeitsgrad berechnet werden, der den Zuverlässigkeitsgrad der momentanen Position anzeigt. Das Ausgabemittel gibt den Zuverlässigkeitsgrad zusätzlich zur momentanen Position aus. Folglich kann der Zuverlässigkeitsgrad dazu verwendet werden, zu bestimmen, wie die momentane Position zu verwenden ist (oder ob die momentane Position verwendet werden kann), wodurch die Zuverlässigkeit bei einer Anwendung der erfassten momentanen Position auf eine Fahrzeugsteuerung oder dergleichen verbessert werden kann.In the above construction, the current position of a mobile object is detected in three steps: (i) measuring the current position with a position measuring means; (ii) estimating a road on which the current position of the mobile object is located with the road estimating means, and (iii) determining the current position on the estimated road with the position determining means. By additionally providing the position determining means, not only a road on which the mobile object moves can be determined, but also an actual position on the road can be determined with a higher accuracy. The accuracy of the detected instantaneous position can thus be improved. Further For example, by providing the confidence level calculation means, a reliability level indicating the reliability level of the current position can be calculated. The output means outputs the reliability level in addition to the current position. Thus, the degree of reliability can be used to determine how to use the current position (or whether the current position can be used), whereby the reliability in applying the detected current position to a vehicle controller or the like can be improved.

Die obige und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde, näher ersichtlich sein. In der Zeichnung zeigt:The above and other objects, features and advantages of the present invention The invention will become apparent from the following detailed description. which was made with reference to the attached drawing, closer be. In the drawing shows:

1 ein Blockdiagramm eines Gesamtaufbaus eines Fahrzeugsystems gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a block diagram of an overall construction of a vehicle system according to the present invention;

2 ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zur Gewinnung der momentanen Position; 2 a flowchart of a process for obtaining the current position;

3 ein Ablaufdiagramm eines detaillierten Prozesses zur Messung der momentanen Position; 3 a flowchart of a detailed process for measuring the current position;

4 ein Ablaufdiagramm eines detaillierten Prozesses zum Schätzen einer von einem Subjektfahrzeug befahrenen Straße; 4 a flowchart of a detailed process for estimating a road traveled by a subject vehicle;

5 ein Ablaufdiagramm eines detaillierten Prozesses zur Bestimmung der momentanen Position auf einer geschätzten Straße; 5 a flowchart of a detailed process for determining the current position on an estimated road;

6 ein Diagramm eines Datenflusses zur Gewinnung der momentanen Position; und 6 a diagram of a data flow for obtaining the current position; and

7 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Kartenabgleichs. 7 a figure to illustrate a map comparison.

Die vorliegende Erfindung wird auf ein Fahrzeugsystem angewandt, bei dem ein Fahrzeugnavigationssystem mit einer Fahrzeugsteuerung kooperiert. Ein Fahrzeugsystem 1 gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet als Positionsinformationsgewinnungseinheit in einem als mobiles Objekt dienenden Subjektfahrzeug. Das Fahrzeugsystem 1 weist einen GPS-Sensor 3, einen Richtungssensor 4, einen Abstandssensor 5, eine Kartendatenbank 6, ein Radar 7 und eine mit den vorstehenden Komponenten verbundene Steuereinheit 2 auf. Bei diesem Beispiel ist die Steuereinheit 2 über ein lokales Netzwerk (LAN) 8 ferner mit einer Lichtsteuereinheit 9 verbunden.The present invention is applied to a vehicle system in which a vehicle navigation system cooperates with a vehicle controller. A vehicle system 1 according to the present invention operates as a position information obtaining unit in a subject vehicle serving as a mobile object. The vehicle system 1 has a GPS sensor 3 , a directional sensor 4 , a distance sensor 5 , a map database 6 , a radar 7 and a control unit connected to the above components 2 on. In this example, the control unit is 2 via a local area network (LAN) 8th further with a light control unit 9 connected.

Die Steuereinheit 2 weist zur Steuerung des Systems 1 im Wesentlichen einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einer E/A-Einheit auf. Die Steuereinheit 2 beinhaltet oder erzielt eine Positionsberechnungseinheit 10, eine Fahrwegspeichereinheit 11, eine Kartenabgleichseinheit 12 und eine Sicherheitssteuereinheit 13 über ein Computerprogramm oder einen Hardware-Aufbau.The control unit 2 points to the control of the system 1 essentially a microcomputer with a CPU, a ROM, a RAM and an I / O unit. The control unit 2 includes or achieves a position calculation unit 10 , a track storage unit 11 , a card matching unit 12 and a security control unit 13 via a computer program or a hardware setup.

Der GPS-Sensor 3 weist einen Empfänger auf, um Signale von GPS-Satelliten zu empfangen, und erfasst die momentane absolute Position (Längen- und Breitengrad) des Fahrzeugs und einen Zeitpunkt (Uhrzeit) mit hoher Genauigkeit. Der Richtungssensor 4 erfasst eine Ausrichtung (d. h. Fahrtrichtung) des Fahrzeugs, während der Abstandssensor 5 eine Wegstrecke des Fahrzeugs misst. Signale der Sensoren 3 bis 5 werden an die Positionsberechnungseinheit 10 in der Steuereinheit 2 gegeben.The GPS sensor 3 has a receiver to receive signals from GPS satellites, and detects the vehicle's current absolute position (latitude and longitude) and time (time) with high accuracy. The direction sensor 4 detects an orientation (ie direction of travel) of the vehicle while the distance sensor 5 measures a distance of the vehicle. Signals from the sensors 3 to 5 are sent to the position calculation unit 10 in the control unit 2 given.

Die Kartendatenbank 6 dient als Kartendatenspeichermittel zur Speicherung von Kartendaten, die (i) sämtliche Nationen (z. B. Japan) abdeckende Straßenkartendaten und (ii) betreffende zusätzliche Einrichtungsdaten umfassen. Die Straßenkartendaten sind als Streckenabschnittsdaten (link data) vorgesehen. Ein Streckenabschnitt ist als Straßenabschnitt zwischen Knoten definiert, die Kreuzungen oder dergleichen umfassen. Die Streckenabschnittsdaten umfassen bezüglich eines Streckenabschnitts eine Streckenabschnitts-ID, eine Streckenabschnittslänge, Positionsdaten des Start- und des Endpunkts, Winkel- oder Richtungsdaten, eine Breite, eine Art oder dergleichen. Ferner sind Daten zur Wiedergabe einer Straßenkarte vorgesehen.The map database 6 serves as map data storage means for storing map data including (i) road map data covering all nations (eg, Japan) and (ii) additional facility data concerned. The road map data is provided as link data. A link is defined as a road section between nodes that include intersections or the like. The link data includes, with respect to a link, a link ID, a link length, position data of the start and end points, angle or direction data, a latitude, a type, or the like. Further, data for displaying a road map is provided.

Das Radar 7 misst einen Abstand zu einem vor dem Subjektfahrzeug befindlichen Zielobjekt (einschließlich eines weiteren, von dem Subjektfahrzeug verschiedenen Fahrzeugs), indem es beispielsweise Mikrowellen abstrahlt und die reflektierten Wellen erfasst. Bei diesem Beispiel dient das Radar 7 als Erfassungsmittel zur Erfassung eines Abstands (d. h. einer relativen Position) zwischen dem Subjektfahrzeug und einem externen stationären Zielobjekt, dessen absolute Position bekannt ist. Das stationäre Zielobjekt kann ein Erkennungsziel sein, das an einer Verkehrsampel über einer Straße oder an einem bestimmten Gebäude vorgesehen ist. Erfassungssignale des Radars 7 werden an die Sicherheitssteuereinheit 13 in der Steuereinheit 2 gegeben. Das Radar 7 kann durch eine Überwachungskamera, einen Ultraschallsensor, einen Lasersensor oder dergleichen ersetzt werden.The radar 7 measures a distance to a target object located in front of the subject vehicle (including another vehicle other than the subject vehicle), for example by emitting microwaves and detecting the reflected waves. In this example, the radar is used 7 as detecting means for detecting a distance (ie, a relative position) between the subject vehicle and an external stationary target whose absolute position is known. The stationary target object may be a recognition target provided at a traffic light above a road or at a specific building. Detection signals of the radar 7 are sent to the security control unit 13 in the control unit 2 given. The radar 7 can be replaced by a surveillance camera, an ultrasonic sensor, a laser sensor or the like.

Ferner ist das Fahrzeugsystem 1 oder die Steuereinheit 2, obgleich nicht in 1 gezeigt, mit den folgenden Komponenten verbunden: einer Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Navigationsfensters, wie beispielsweise einer Karte; einer Bedienschaltereinheit für einen Benutzer zum Eingeben von Befehlen; einer Tonausgabeeinheit; und einer Kommunikationseinheit, die Straßenverkehrsinformationen von außerhalb, wie beispielsweise von einem VICS-(Fahrzeugsinformations- und Kommunikationssystem, Schutzmarke)-Zentrum, zu empfangen. Bei dem obigen Aufbau werden die momentane Position und die Fahrtrichtung einer Karte auf einem Bild schirm der Anzeigeeinheit überlagert (d. h. eine Ortungsfunktion wird ausgeführt) und eine empfohlenen Route zu einem von einem Benutzer bestimmten Zielort abgefragt und dem Benutzer angezeigt (d. h. eine Routenführungsfunktion wird ausgeführt).Further, the vehicle system 1 or the control unit 2 although not in 1 shown connected to the following components: a display unit for displaying a navigation window, such as a map; an operator switch unit for a user to input commands; a sound output unit; and a communication unit to receive the road traffic information from outside, such as from a VICS (Vehicle Information and Communication System, Trade Mark) center. In the above construction, the current position and the direction of travel of a map on a screen are superimposed on the display unit (ie, a locating function is executed) and a recommended route to a destination designated by a user is retrieved and displayed to the user (ie, a route guidance function is executed). ,

Ferner erhält die Steuereinheit 2 Informationen über die momentane Position und gibt verschiedene Informationen an die Lichtsteuereinheit 9 (jeweils über das fahrzeuginterne LAN 8). Die Lichtsteuereinheit 9 steuert die Scheinwerfer des Fahrzeugs automatisch. Die Lichter werden beispielsweise auf der Grundlage einer Erfassung eines Helligkeitsgrads außerhalb des Fahrzeugs ein- und ausgeschaltet. Eine Abstrahlrichtung (d. h. Scheinwerferrichtung) wird auf der Grundlage der Information über die momentane Position und Vorausstraßeninformation von der Sicherheitssteuereinheit 13 angepasst.Furthermore, the control unit receives 2 Information about the current position and gives various information to the light control unit 9 (each via the in-vehicle LAN 8th ). The light control unit 9 controls the headlights of the vehicle automatically. For example, the lights are turned on and off based on detection of a brightness level outside the vehicle. An emission direction (ie, headlight direction) is determined based on the current position information and pre-road information from the safety control unit 13 customized.

Die Positionsberechnungseinheit 10 berechnet (oder misst) jedes Intervall t die momentane Position in der realen Welt (d. h. die momentane absolute Position) auf der Grundlage von Signalen des GPS-Sensors 3, des Richtungssensors 4 und des Abstandssensors 5, um Positionsinformationen zu gewinnen. Die Positionsberechnungseinheit 10 berechnet Fahrdaten in Übereinstimmung mit einem Intervall (d. h. Zeitablauf) t von der vorherigen Messung bis zur aktuellen Messung. Information über das Messergebnisses der momentanen Position wird an die Kartenabgleichseinheit 12 und die Sicherheitssteuereinheit 13 gegeben. Gleichzeitig meldet die Positionsberechnungseinheit 10 (i) einen Zuverlässigkeitsgrad (d. h. eine Messgenauigkeit), die aus Fehlern der Sensoren 3 bis 5 resultiert, und (ii) einen Messzeitpunkt, an dem die Messung ausgeführt wurde. Die Fahrdaten werden an die Fahrwegspeichereinheit 11 gegeben und als Fahrtwegdaten gespeichert.The position calculation unit 10 calculates (or measures) each interval t the current position in the real world (ie the instantaneous absolute position) based on signals from the GPS sensor 3 , the directional sensor 4 and the distance sensor 5 to gain position information. The position calculation unit 10 calculates driving data in accordance with an interval (ie, timing) t from the previous measurement to the current measurement. Information about the measurement result of the current position is sent to the card matching unit 12 and the security control unit 13 given. At the same time, the position calculation unit reports 10 (i) a degree of reliability (ie, measurement accuracy) resulting from errors of the sensors 3 to 5 results, and (ii) a measurement time point at which the measurement was made. The driving data are sent to the track storage unit 11 given and stored as Fahrtwegdaten.

Anschließend schätzt die Kartenabgleichseinheit 12 eine von dem Subjektfahrzeug befahrene Straße (d. h. einen Streckenabschnitt) mit Hilfe eines bekannten Musterabgleichverfahrens. Diese Schätzung basiert auf einem Messergebnis der Positionsberechnungseinheit 10, in der Fahrwegspeichereinheit 11 gespeicherten Fahrtwegdaten und Straßenkartendaten der Kartendatenbank 6. Streckenabschnittsdaten (d. h. Information über die geschätzten Straße) werden an die Sicherheitssteuereinheit 13 gemeldet.Then the map matching unit estimates 12 a road traveled by the subject vehicle (ie, a road section) by means of a known pattern matching method. This estimation is based on a measurement result of the position calculation unit 10 in the track storage unit 11 stored route data and road map data of the map database 6 , Track data (ie, estimated road information) is sent to the safety control unit 13 reported.

Die Sicherheitssteuereinheit 13 führt eine zusätzliche Bestimmung der tatsächlichen Position des Fahrzeugs auf der geschätzten Straße aus, um die momentane Position auf der geschätzten Straße auf der Grundlage (i) der Fahrstraßeninformation (d. h. der Streckenabschnittsdaten) von der Kartenabgleichseinheit 12, (ii) der Information über die momentane Position von der Positionsberechnungseinheit 10, (iii) der Straßenkartendaten von der Kartendatenbank 6 und (iv) der Information über die relative Position von dem Radar 7 zu bestimmen.The security control unit 13 performs an additional determination of the actual position of the vehicle on the estimated road to the current position on the estimated road on the basis of (i) the route information (ie, the link data) from the map matching unit 12 , (ii) the information about the current position from the position calculation unit 10 , (iii) the road map data from the map database 6 and (iv) the information about the relative position of the radar 7 to determine.

Gleichzeitig berechnet die Sicherheitssteuereinheit 13 einen Zuverlässigkeitsgrad der bestimmten momentanen Position. Der Zuverlässigkeitsgrad wird auf der Grundlage (i) einer Messgenauigkeit der Positionsberechnungseinheit 10 und (ii) eines Anpassfehlers der von der Kartenabgleichseinheit 12 geschätzten momentanen Position zu der von der Sicherheitssteuereinheit 13 bestimmten momentanen Position berechnet. Gleichzeitig werden der Messzeitpunkt, an dem die Messung ausgeführt wurde, und der berechnete Zuverlässigkeitsgrad als Zuverlässigkeitsgradinformation kombiniert.At the same time, the safety control unit calculates 13 a degree of reliability of the particular current position. The degree of reliability is based on (i) a measurement accuracy of the position calculation unit 10 and (ii) a matching error from that of the card matching unit 12 estimated instantaneous position to that of the safety control unit 13 determined instantaneous position. At the same time, the measurement time point at which the measurement was performed and the calculated reliability level are combined as reliability level information.

Die Sicherheitssteuereinheit 13 gibt die Information über die bestimmte momentane Position und den Zuverlässigkeitsgrad an die Lichtsteuereinheit 9. Folglich dienen die Positionsberechnungseinheit 10 und die Sensoren 3 bis 5 zur Erfassung einer Position als Mittel zur Messung der momentanen Position. Die Kartenabgleichseinheit 12 dient als Straßenschätzmittel. Die Sicherheitssteuereinheit 13 dient als Positionsbestimmungsmittel, Zuverlässigkeitsgradberechnungsmittel und Ausgabemittel.The security control unit 13 gives the information about the determined current position and the degree of reliability to the light control unit 9 , Consequently, the position calculation unit is used 10 and the sensors 3 to 5 for detecting a position as means for measuring the current position. The card matching unit 12 serves as a street appraisal. The security control unit 13 serves as position determining means, reliability degree calculating means and output means.

Die Sicherheitssteuereinheit 13 berechnet, je nach Bedarf, Information (d. h. Vorausstraßeninformationen) über einen vor dem Subjektfahrzeug gelegenen Straßenabschnitt, wie beispielsweise einen Kurveneinfahrtpunkt und eine Krümmung einer Kurve, und gibt die berechnete Vorausbereichstraßeninformation an die Lichtsteuereinheit 9. Die Lichtsteuereinheit 9 steuert die Richtung der Scheinwerfer, um einen Vorausbereich der Kurve auf der Grundlage der von der Sicherheitssteuereinheit 13 eingegebenen Vorausstraßeninformation auszuleuchten. Zu diesem Zeitpunkt wird auf der Grundlage der Zuverlässigkeitsgradinformation bestimmt, wie die Lichter anzusteuern sind.The security control unit 13 calculates, as needed, information (ie, pre-road information) about a road section located ahead of the subject vehicle, such as a corner entry point and a curve of a curve, and outputs the calculated advance area road information to the light control unit 9 , The light control unit 9 Controls the direction of the headlights to an advance range of the curve based on that of the safety control unit 13 Illuminate input road information. At this time, it is determined how the lights are to be driven on the basis of the reliability information.

Nachstehend wird der Betrieb des obigen Systems unter Bezugnahme auf die 2 bis 7 beschrieben. 2 zeigt ein Abgabediagramm eines Gesamtprozesses der Steuereinheit 2 zur Gewinnung von Informationen über die momentane Position. Die 3 bis 5 zeigen Ablaufdiagramme mit den Details der 2. 6 zeigt einen Gesamtdatenfluss.Hereinafter, the operation of the above system will be described with reference to FIGS 2 to 7 described. 2 shows a discharge diagram of an overall process of the control unit 2 to obtain information about the current position. The 3 to 5 show flowcharts with the details of 2 , 6 shows a total data flow.

In Schritt S1 berechnet (misst) die Positionsberechnungseinheit 10, wie in 2 gezeigt, die momentane Position in der realen Welt, d. h. die absolute Position des Fahrzeugs. Hierbei wird kurz vor Beginn der Schritte S1, S2 und S3, wie in den 3, 4 und 5 gezeigt, auf eine Normalzeit Bezug genommen, um einen genauen Zeitpunkt zu messen. In Schritt S2 schätzt die Kartenabgleichseinheit 12 eine von dem Subjektfahrzeug befahrene Straße. In Schritt S3 bestimmt die Sicherheitssteuereinheit 13 zusätzlich die tatsächliche Position des Subjektfahrzeugs auf der geschätzten Straße, um dadurch die momentane Position des Fahrzeugs auf der Straße zu bestimmen. In Schritt S3 wird gleichzeitig ein Zuverlässigkeitsgrad der bestimmten momentanen Position berechnet.In step S1, the position calculation unit calculates (measures) 10 , as in 2 shown, the current position in the real world, ie the absolute position of the vehicle. Here, just before the start of steps S1, S2 and S3, as in the 3 . 4 and 5 shown, referenced to a normal time to measure an exact time. In step S2, the map matching unit estimates 12 a road traveled by the subject vehicle. In step S3, the security control unit determines 13 in addition, the actual position of the subject vehicle on the estimated road to thereby determine the current position of the vehicle on the road. In step S3, a degree of reliability of the determined current position is simultaneously calculated.

Die Details von Schritt S1 sind näher in der 3 beschrieben. In Schritt S11 werden Messsignale des GPS-Sensors 3, des Richtungssensors 4 und des Abstandsensors 5 eingegeben. In Schritt S12 durchlaufen die eingegebenen Signale ein geeignetes Filter. In Schritt S13 werden die momentane absolute Position, die absolute Ausrichtung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs, eine Fahrstrecke für ein Intervall t ab der vorherigen Messung und eine relative Ausrichtung ab der vorherigen Messung auf der Grundlage der angepassten Signale oder Daten berechnet.The details of step S1 are closer in the 3 described. In step S11, measurement signals of the GPS sensor 3 , the directional sensor 4 and the distance sensor 5 entered. In step S12, the input signals pass through a suitable filter. In step S13, the current absolute position, the absolute orientation of a travel direction of the vehicle, a travel distance for an interval t from the previous measurement, and a relative orientation from the previous measurement are calculated on the basis of the adjusted signals or data.

Die momentane absolute Position wird beispielsweise als Längengrad, als Breitengrad und als Höhe über Normalnull angezeigt. Die absolute Ausrichtung wird beispielsweise als von Koordinaten (A, B) zu Koordinaten (C, D) verlaufend angezeigt. Eine Fahrstrecke wird beispielsweise als 1,6 m angezeigt. Eine relative Ausrichtung wird beispielsweise als rechts voraus 45 Grad angezeigt. Diese Daten werden mit einem Schätzfehler (d. h. einer Messgenauigkeit) und dem Messzeitpunkt kombiniert und ausgegeben.The current absolute position is for example as longitude, as latitude and altitude above sea level displayed. For example, the absolute alignment is called from Coordinates (A, B) to coordinates (C, D) displayed running. A driving route is displayed as 1.6 m, for example. A relative orientation for example, is shown as 45 degrees right ahead. These dates be with an estimation error (i.e., a measurement accuracy) and the measurement time combined and output.

Die Details von Schritt S2 sind in der 4 beschrieben. In Schritt S21 wird eine Anfangsposition unter Verwendung der von der Positionsberechnungseinheit 10 erhaltenen Daten bestimmt. In Schritt S22 wird ein Kartenabgleich-(Musterabgleich)prozess auf der Grundlage der in der Fahrtwegspeichereinheit 11 gespeicherten Fahrtwegdaten und der Straßenkartendaten der Kartendatenbank 6 ausgeführt, um eine Straße zu schätzen, auf der sich das Fahrzeug befindet oder bewegt.The details of step S2 are in the 4 described. In step S21, an initial position is determined using the position calculation unit 10 obtained data determined. In step S22, a map matching (pattern matching) process is performed on the basis of the travel path storage unit 11 stored trip data and the road map data of the map database 6 executed to estimate a road on which the vehicle is or moves.

7 zeigt eine Abbildung mit zwei Straßen 1, 2 auf einer elektronischen Karte. Die gemessenen momentanen absoluten Positionen (d. h. die momentanen Positionen in der realen Welt) sind durch schwarze Kreise gekennzeichnet. Als Folge des Kartenabgleichprozesses wird das Fahrzeug als entlang der weißen Kreise auf der Straße 2 fahrend geschätzt. Anschließend, wenn eine von dem Fahrzeug befahrene Straße geschätzt wird, wird eine Streckenabschnitts-ID zusammen mit Information über einen Zeitpunkt, an dem die Straße geschätzt wird, ausgegeben. In diesem Fall beträgt der Zuverlässigkeitsgrad (d. h. die Genauigkeit) der geschätzten Straße annähernd 100 %. Es kann zusätzlich ein Schätzfehler als Zuverlässigkeitsgrad der geschätzten Straße ausgegeben werden, wenn dies möglich ist oder gewünscht wird. 7 shows a picture with two streets 1 . 2 on an electronic map. The measured instantaneous absolute positions (ie the current positions in the real world) are indicated by black circles. As a result of the map matching process, the vehicle will appear as being along the white circles on the road 2 estimated driving. Subsequently, when a road traveled by the vehicle is estimated, a link ID together with information about a time when the road is estimated is output. In this case, the reliability degree (ie, the accuracy) of the estimated road is approximately 100%. In addition, an estimation error may be output as the reliability degree of the estimated road, if possible or desired.

Die Details von Schritt S3 sind in der 5 beschrieben. In Schritt S31 werden die in Schritt S13 ausgegebene momentane absolute Position oder dergleichen und die in Schritt S22 ausgegebene Streckenabschnitts-ID an die Sicherheitssteuereinheit 13 gegeben. In Schritt S32 wird eine zusätzliche Bestimmung der tatsächlichen Position des Fahrzeugs auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Radars 7 getroffen. Das Radar 7 erfasst einen Abstand von dem Fahrzeug zu einem an einer Verkehrsampel vorgesehenen Erkennungsziel, dessen absolute Position bekannt ist. Hierdurch wird die momentane Position auf der geschätzten Straße bestimmt. Diese Bestimmung ist in der 7 als Bewegung vom weißen Kreis zum weißen Stern gezeigt.The details of step S3 are in the 5 described. In step S31, the current absolute position or the like output in step S13 and the link ID sent in step S22 are sent to the safety controller 13 given. In step S32, an additional determination of the actual position of the vehicle is made on the basis of the detection result of the radar 7 met. The radar 7 detects a distance from the vehicle to a detection target provided at a traffic light whose absolute position is known. This determines the current position on the estimated road. This provision is in the 7 shown as a movement from the white circle to the white star.

In Schritt S33 wird ein Zuverlässigkeitsgrad der bestimmten momentanen Position des Fahrzeugs auf der Karte auf der Grundlage des Schätzfehlers, welcher der in Schritt S1 berechneten absoluten Position anhängig ist, und eines Anpassfehlers oder Anpassgrads an der in Schritt S32 bestimmten momentanen Position berech net. Dieser Zuverlässigkeitsgrad wird beispielsweise als Fehler von x Metern oder x Prozent oder als Pegel mit den Niveaus hoch, mittel oder niedrig angezeigt.In Step S33 becomes a reliability level of determined instantaneous position of the vehicle on the map on the Basis of estimation error, which of the absolute positions calculated in step S1 is pending, and a fitting error or degree of fit at the current one determined in step S32 Calculate position. This level of reliability becomes, for example as an error of x meters or x percent or as a level with the levels high, medium or low.

In Schritt S34 liest die Lichtsteuereinheit 9 optional Kartenvorausstraßeninformationen bezüglich eines vor dem Fahrzeug gelegenen Bereichs aus der Kartendatenbank 6. In Schritt S35 werden die in Schritt S32 bestimmte momentane Position und der in Schritt S33 berechnete Zuverlässigkeitsgrad zusammen mit dem Messzeitpunkt an die Lichtsteuereinheit 9 gegeben. Ferner wird die in Schritt S34 gelesene Vorausstraßeninformation, je nach Bedarf, ausgegeben. Anschließend endet der Prozess.In step S34, the light control unit reads 9 optional map pre-route information regarding an area in front of the vehicle from the map database 6 , In step S35, the current position determined in step S32 and the degree of reliability calculated in step S33 are sent to the light control unit together with the measurement timing 9 given. Further, the pre-road information read in step S34 is output as needed. Then the process ends.

Die Lichtsteuereinheit 9 steuert die Scheinwerfer, wie in 6 gezeigt, auf der Grundlage der bestimmten momentanen Position auf der Straße, des Zuverlässigkeitsgrads, des Messzeitpunkts und der Vorausstraßeninformation an. In diesem Fall wird in Abhängigkeit des Zuverlässigkeitsgrads bestimmt, ob die bestimmte momentane Position auf der Straße verwendet werden soll, oder inwiefern sie verwendet werden soll. Ferner ist der Messzeitpunkt beinhaltet. Folglich kann eine Verschlechterung des Zuverlässigkeitsgrads bedingt durch eine Zeitverzögerung bestimmt und je nach Bedarf geändert werden. Bei der Navigationsfunktion kann die momentane Position des Fahrzeugs auf der Grundlage der in Schritt S32 bestimmten momentanen Position mit einer höheren Genauigkeit in der Karte gezeigt werden.The light control unit 9 controls the headlights, as in 6 shown on the basis of the determined current position on the road, the degree of reliability, the measurement time and the road information. In this case, depending on the degree of reliability, it is determined whether the particular current position on the road should be used or how it should be used. Furthermore, the measurement time is included. Consequently, a deterioration in the degree of reliability may be due to a time delay be be right and changed as needed. In the navigation function, the current position of the vehicle may be shown based on the current position determined in step S32 with a higher accuracy in the map.

Die momentane Position des Fahrzeugs wird gemäß obiger Beschreibung in drei Schritten erfasst: (i) Messen der momentanen Position (d. h. der momentanen absoluten Position mit einem Messfehler), (ii) Schätzen einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße und (iii) zusätzliches Bestimmen der momentanen Position auf der geschätzten Straße. Folglich kann nicht nur eine von dem Fahrzeug befahrene Straße, sondern ebenso die tatsächliche Position auf der geschätzten Straße mit einer höheren Genauigkeit bestimmt werden. D. h., die momentane Position des Fahrzeugs kann mit hoher Genauigkeit erzielt werden.The current position of the vehicle is in three as described above Steps detected: (i) measuring the current position (i.e. instantaneous absolute position with a measurement error), (ii) estimating a road used by the vehicle and (iii) additional Determine the current position on the estimated road. Consequently, not only can a road traveled by the vehicle, but also the actual one Position on the esteemed Street with a higher one Accuracy can be determined. That is, the current position of the vehicle can be achieved with high accuracy.

Ferner wird ein Zuverlässigkeitsgrad der bestimmten momentanen Position berechnet und zusammen mit der bestimmten momentanen Position ausgegeben. Folglich kann die Information über den Zuverlässigkeitsgrad dazu verwendet werden, zu bestimmen, wie die Information über die momentane Position zu verwenden ist (oder ob die Information über die momentane Position verwendet werden kann), wodurch die Zuverlässigkeit bei einer Anwendung der Information über die momentane Position auf eine Fahrzeugsteuerung oder dergleichen verbessert werden kann. Ferner wird ebenso der Messzeitpunkt ausgegeben, so dass eine Verschlechterung des Zuverlässigkeitsgrads bedingt durch eine Zeitverzögerung überprüft und je nach Bedarf geändert werden kann.Further becomes a degree of reliability the determined current position and calculated together with the certain current position issued. Consequently, the information about the degree of reliability be used to determine how the information about the to use current position (or if the information about the momentary position can be used), reducing the reliability upon application of the information about the current position a vehicle control or the like can be improved. Further, the measuring time is also output so that deterioration the degree of reliability conditionally checked by a time delay and ever changed as needed can be.

Insbesondere basiert die Bestimmung der momentanen Position auf der geschätzten Straße durch das Radar 7 bei dem Beispiel auf der Erfassung eines Abstands zu einem Ziel, dessen absolute Position bekannt ist. Folglich kann die momentane Position genauer bestimmt werden.In particular, the determination of the current position on the estimated road is based on the radar 7 in the example, detecting a distance to a destination whose absolute position is known. Consequently, the current position can be determined more accurately.

Die Bestimmung der momentanen Position auf der geschätzten Straße unter Verwendung des Radars 7 kann durch einen Kartenabgleich mit Hilfe eines Projektionsverfahrens ersetzt werden. In diesem Fall kann ein einfacher Prozess angewandt werden. Solch ein Prozess kann für einen Ort angewandt werden, an dem die Infrastruktur bezüglich eines stationären Ziels nicht vorgesehen ist oder aufrechterhalten wird. Die Bestimmung der momentanen Position auf der geschätzten Straße kann ferner durch eine Kombination mehrerer Verfahren erzielt werden.The determination of the current position on the estimated road using the radar 7 can be replaced by a map matching using a projection method. In this case, a simple process can be used. Such a process may be applied to a location where the infrastructure is not provided or maintained with respect to a stationary destination. The determination of the current position on the estimated road may also be achieved by a combination of several methods.

Bei diesem Beispiel wird eine Fahrzeugsteuerung unter Verwendung der momentanen Position beispielhaft als Lichtsteuerung beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf eine andere Fahrzeugsteuerung, wie beispielsweise eine Klimaanlagensteuerung, eine Bremssteuerung oder dergleichen angewandt werden. Bei dem Beispiel wird die vorliegende Erfindung auf das Fahrzeugsystem angewandt, bei dem ein Fahrzeugnavigationssystem mit einer Fahrzeugsteuerung zusammenarbeitet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern kann auf ein Navigationssystem für Fußgänger angewandt werden.at In this example, a vehicle control using the current position described as an example lighting control. However, the present invention can be applied to another vehicle control, such as an air conditioning control, a brake control or the like. In the example, the present Invention applied to the vehicle system, in which a vehicle navigation system with a vehicle control works together. The present invention but is not limited to this but can be applied to a navigation system for pedestrians.

Jeder beliebige Kombination der vorstehend beschriebenen Prozesse, Schritte oder Mittel kann als Computerprogrammeinheit (z. B. Unterprogramm) und/oder Hardware-Einheit (z. B. Schaltung oder IC), einschließlich oder nicht einschließlich einer Funktion einer betreffenden Vorrichtung, erzielt werden. Die Hardware-Einheit kann ferner Teil eines Mikrocomputers sein.Everyone any combination of the processes described above, steps or means can be used as a computer program unit (eg subroutine) and / or hardware unit (eg, circuit or IC), including or not including a function a relevant device can be achieved. The hardware unit may also be part of a microcomputer.

Die Computerprogrammeinheit oder eine beliebige Kombination mehrerer Computerprogrammeinheiten kann ferner Teil eines Computerprogramms sein, das auf einem computerlesbaren Speichermedium beinhaltet oder über ein Kommunikationsnetz heruntergeladen und auf einem Computer installiert werden kann.The Computer program unit or any combination of several Computer program units can also be part of a computer program be on a computer-readable storage medium or via a Communication network downloaded and installed on a computer can be.

Fachleuten wird ersichtlich sein, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weisen ausgestaltet werden können. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung sollte jedoch aus den beigefügten Ansprüche bestimmt werden.professionals It will be apparent that the embodiments described above of the present invention in various ways can be. However, the scope of the present invention should be understood from the attached claims be determined.

Vorstehend wurde ein Positionsinformationsgewinnungssystem für ein mobiles Objekt offenbart.above became a position information acquisition system for a mobile Object revealed.

Eine Positionsberechnungseinheit 10 misst die momentane Position eines Subjektfahrzeugs auf der Grundlage von Signalen eines GPS-Sensors 3, eines Richtungssensors 4 und eines Abstandssensors 5 als absolute Position. Eine Kartenabgleichseinheit 12 schätzt eine von dem Fahrzeug befahrene Straße mit Hilfe eines Kartenabgleichsverfahrens. Eine Sicherheitssteuereinheit 13 bestimmt die momentane Position auf der geschätzten Straße, indem sie zusätzlich die tatsächliche Position des Fahrzeugs auf der geschätzten Straße bestimmt, indem sie ein Erfassungsergebnis eines Radars 7, d. h. einen Abstand von einem stationären Ziel, dessen absolute Position bekannt ist, verwendet. Die Sicherheitssteuereinheit berechnet ferner einen Zuverlässigkeitsgrad der bestimmten momentanen Position und gibt die bestimmte momentane Position auf der geschätzten Straße und den berechneten Zuverlässigkeitsgrad an eine Lichtsteuereinheit 9. Folglich kann die momentane Position auf einer Straße mit hoher Genauigkeit gewonnen werden, so dass die Zuverlässigkeit für eine Anwendung der gewonnenen momentanen Position auf eine Fahrzeugsteuerung erhöht werden kann.A position calculation unit 10 measures the current position of a subject vehicle based on signals from a GPS sensor 3 , a directional sensor 4 and a distance sensor 5 as absolute position. A map matching unit 12 estimates a road traveled by the vehicle using a map matching method. A security control unit 13 determines the current position on the estimated road by additionally determining the actual position of the vehicle on the estimated road by obtaining a detection result of a radar 7 ie, a distance from a stationary target whose absolute position is known. The safety control unit further calculates a reliability level of the determined current position, and outputs the determined current position on the estimated road and the calculated reliability level to a light control unit 9 , Consequently, the current position on a road can be obtained with high accuracy, so that the reliability for application of the obtained current position to a vehicle control can be increased.

Claims

Position information acquisition system ( 1 ) for a mobile object moving on a street, comprising: - a memory means ( 6 ) for storing road map data; A position measuring means ( 3 - 5 . 10 ) for measuring the current position of the mobile object; - a road estimation tool ( 12 ) for estimating a road on which the mobile object moves on the basis of the measured current position and the stored road map data; A position determining means ( 13 ) for additionally determining the current position of the mobile object on the estimated road; A reliability degree calculation means ( 13 ) for calculating a degree of randomness of the determined current position on the estimated road; and - an output means ( 13 ) for outputting both the determined current position on the estimated road and the calculated reliability level.

System according to claim 1, characterized in that the position determining means determines the current position on the estimated road, by making a map match using a projection method performs.

A system according to claim 1, characterized in that the position determining means determines the current position on the estimated road by detecting a position with respect to an external stationary target whose absolute position is known, with a detection means ( 7 ) detected.

System according to one of claims 1 to 3, characterized that the reliability grade calculator the degree of reliability on the basis of (i) a measuring accuracy of the measuring means and (ii) a fitting error of the position determining means in the Determination of the current position calculated.

System according to one of claims 1 to 4, characterized that the output means a measuring time at which the measuring means the current position, along with the degree of reliability outputs.