DE102016001269A1 - Method for determining a current position of a motor vehicle on a road and a position determining device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer aktuellen Position (P') eines Kraftfahrzeugs auf einer Fahrbahn (14), bei welchem ein Orientierungspunkt (P), welcher eine Position und/oder eine Ausrichtung des Kraftfahrzeugs beschreibt, anhand von Daten eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems und/oder mittels Odometrie bestimmt wird und die aktuelle Position (P') des Kraftfahrzeugs anhand des Orientierungspunkts (P) bestimmt wird, wobei eine Bestimmung des Versatzes (v) des Orientierungspunkts (P) anhand eines Referenzorientierungspunkts einer digitalen Landkarte (7) und eine Korrektur des Orientierungspunkts (P) durch den Versatz (v) in Abhängigkeit von einer aktuellen Fahrsituation des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.The invention relates to a method for determining a current position (P ') of a motor vehicle on a roadway (14), in which a landmark (P), which describes a position and / or an orientation of the motor vehicle, based on data from a satellite positioning system and or by means of odometry and the current position (P ') of the motor vehicle is determined from the landmark (P), wherein a determination of the offset (v) of the landmark (P) from a reference orientation point of a digital map (7) and a correction of the landmark (P) by the offset (v) depending on a current driving situation of the motor vehicle are performed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer aktuellen Position eines Kraftfahrzeugs auf einer Fahrbahn, bei welchem ein Orientierungspunkt, welcher eine Position und/oder eine Ausrichtung des Kraftfahrzeugs beschreibt, anhand von Daten eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems und/oder mittels Odometrie bestimmt wird, und die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs anhand des Orientierungspunkts bestimmt wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Positionsbestimmungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to a method for determining a current position of a motor vehicle on a road surface, in which a landmark, which describes a position and / or orientation of the motor vehicle, is determined based on data from a satellite-supported position determination system and / or by means of odometry, and current position of the motor vehicle is determined based on the landmark. Moreover, the present invention relates to a position determining device for a motor vehicle.
Das Interesse richtet sich vorliegend auf die Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeugs. Informationen bezüglich der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs, insbesondere in Bezug auf eine Fahrbahn, können beispielsweise beim Navigieren des Kraftfahrzeugs verwendet werden. Hierbei können dem Fahrer entsprechende Navigationshinweise optisch dargestellt werden. Dies kann beispielsweise durch eine sogenannte Augmented-Reality-Anzeige (AR-Anzeige) ermöglicht werden.The interest here is directed to the position determination of a motor vehicle. Information regarding the current position of the motor vehicle, in particular with respect to a roadway, can be used, for example, when navigating the motor vehicle. Here, the driver corresponding navigation instructions can be visually displayed. This can be made possible for example by a so-called augmented reality display (AR display).
Um die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs zu bestimmen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Daten eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems zu verwenden. Darüber hinaus ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Position und/oder die Orientierung des Kraftfahrzeugs mithilfe von Odometrie zu bestimmen. Die Odometrie kann auch als Koppelnavigation beziehungsweise als Koppelortung bezeichnet werden. Hierbei werden mithilfe von visuellen, mechanischen und/oder optischen Sensoren eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs und eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt. Auf Grundlage der Daten des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems und/oder mithilfe der Odometrie kann dann ein Orientierungspunkt bestimmt werden, welcher die Position und/oder die Orientierung des Kraftfahrzeugs beschreibt. Darüber hinaus ist es aus dem Stand der Technik bekannt, einen Abgleich mit einer digitalen Landkarte beziehungsweise ein sogenanntes Map-Matching durchzuführen. Hierbei kann der Orientierungspunkt auf eine in der digitalen Karte hinterlegte Fahrbahn projiziert werden und somit die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs angenähert werden.In order to determine the current position of the motor vehicle, it is known from the prior art to use data from a satellite-based positioning system. Moreover, it is known from the prior art to determine the position and / or orientation of the motor vehicle by means of odometry. Odometry can also be referred to as dead reckoning or as coupling detection. Here, a direction of travel of the motor vehicle and a current speed of the motor vehicle are determined by means of visual, mechanical and / or optical sensors. On the basis of the data of the satellite-supported position determination system and / or with the aid of odometry, it is then possible to determine a landmark which describes the position and / or the orientation of the motor vehicle. Moreover, it is known from the prior art to perform a comparison with a digital map or a so-called map matching. In this case, the orientation point can be projected onto a roadway deposited in the digital map, and thus the current position of the motor vehicle can be approximated.
Hierzu beschreibt die
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie die aktuelle Position eines Kraftfahrzeugs zuverlässiger bestimmt werden kann.It is an object of the present invention to provide a solution as to how the current position of a motor vehicle can be determined more reliably.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch eine Positionsbestimmungsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a method and by a position-determining device having the features according to the respective independent patent claims. Advantageous developments of the present invention are the subject of the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bestimmen einer aktuellen Position eines Kraftfahrzeugs auf einer Fahrbahn umfasst das Bestimmen eines Orientierungspunkts, welcher eine Position und/oder eine Ausrichtung des Kraftfahrzeugs beschreibt, anhand von Daten eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems und/oder mittels Odometrie. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Bestimmen der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs anhand des Orientierungspunkts. Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass eine Bestimmung eines Versatzes des Orientierungspunkts anhand eines Referenzorientierungspunkts einer digitalen Landkarte und eine Korrektur des Orientierungspunkts durch den Versatz in Abhängigkeit von einer aktuellen Fahrsituation des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.A method according to the invention for determining a current position of a motor vehicle on a roadway comprises determining a landmark, which describes a position and / or an orientation of the motor vehicle, using data from a satellite-supported position determination system and / or using odometry. In addition, the method includes determining the current position of the motor vehicle based on the landmark. Moreover, it is provided that a determination of an offset of the landmark on the basis of a reference orientation point of a digital map and a correction of the landmark by the offset in dependence on a current driving situation of the motor vehicle are performed.
Mithilfe des Verfahrens soll die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs zuverlässiger bestimmt werden. Dazu wird zunächst der Orientierungspunkt bestimmt. Dieser Orientierungspunkt kann die Position des Kraftfahrzeugs und die Orientierung beziehungsweise die Ausrichtung des Kraftfahrzeugs beschreiben. Dabei kann die Position des Kraftfahrzeugs mithilfe des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems ermittelt werden. Die Position des Kraftfahrzeugs kann ferner mittels der Odometrie beziehungsweise mittels Koppelnavigation ermittelt werden. Hierbei können ferner die Daten eines Lenkwinkelsensors, eines Drehratensensors oder eines Inertialsensors berücksichtigt werden. Da der Orientierungspunkt auf Grundlage der Daten des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems ermittelt wurde, weist dieser üblicherweise einen Versatz auf. Dieser Versatz wird durch den Abgleich mit einer digitalen Landkarte ermittelt, in welcher zumindest ein Referenzorientierungspunkt hinterlegt ist. Bei dem Abgleich mit der digitalen Landkarte kann beispielsweise berücksichtigt werden, dass sich das Kraftfahrzeug üblicherweise auf vorgegebenen Fahrbahnen befindet. Der Referenzorientierungspunkt kann eine Referenzposition für das Kraftfahrzeug beschreiben, die sich beispielsweise auf der Fahrbahn befindet. Darüber hinaus kann der Referenzorientierungspunkt eine Referenzausrichtung des Kraftfahrzeugs beschreiben. Hierzu können beispielsweise Stützstellen in der digitalen Landkarte vorgesehen sein, denen jeweils eine Referenzorientierung zugeordnet ist.By means of the method, the current position of the motor vehicle is to be determined more reliably. For this, first the orientation point is determined. This landmark can describe the position of the motor vehicle and the orientation or orientation of the motor vehicle. In this case, the position of the motor vehicle can be determined by means of the satellite-supported position determination system. The position of the motor vehicle can also be determined by means of odometry or by means of dead reckoning. In this case, furthermore, the data of a steering angle sensor, a rotation rate sensor or an inertial sensor can be taken into account. Since the landmark was determined based on the data of the satellite positioning system, it usually has an offset. This offset is determined by comparison with a digital map in which at least one reference orientation point is stored. When comparing with the digital map can be taken into account, for example, that the motor vehicle usually on predetermined lanes located. The reference orientation point can describe a reference position for the motor vehicle, which is located, for example, on the roadway. In addition, the reference point of orientation may describe a reference orientation of the motor vehicle. For this purpose, for example, interpolation points in the digital map can be provided, to each of which a reference orientation is assigned.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Bestimmung des Versatzes und die Korrektur des Orientierungspunkts auf Grundlage des Versatzes in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrsituation des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs kann anhand des Orientierungspunkts und des Versatzes bestimmt werden, falls eine vorbestimmte Fahrsituation des Kraftfahrzeugs erkannt wird. Dabei kann der bestimmte Orientierungspunkt auf Grundlage des Versatzes korrigiert werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Versatz nicht bestimmt oder berücksichtigt wird. Hierbei wird berücksichtigt, dass es in bestimmten Fahrsituationen nicht zweckmäßig ist, den Versatz zu bestimmen beziehungsweise abzuschätzen und/oder diesen bei der Bestimmung der aktuellen Position zu berücksichtigen. Mit anderen Worten soll der Versatz nur berücksichtigt werden, falls sich das Kraftfahrzeug in einer vorbestimmten Fahrsituation oder in vorbestimmten Fahrsituationen befindet.According to the invention, it is provided that the determination of the offset and the correction of the landmark be carried out on the basis of the offset as a function of the current driving situation of the motor vehicle. The current position of the motor vehicle can be determined on the basis of the orientation point and the offset, if a predetermined driving situation of the motor vehicle is detected. In doing so, the particular landmark can be corrected based on the offset. It may also be provided that the offset is not determined or taken into account. This takes into account that in certain driving situations it is not appropriate to determine or estimate the offset and / or to take this into account when determining the current position. In other words, the offset should only be considered if the motor vehicle is in a predetermined driving situation or in predetermined driving situations.
Es liegen also unterschiedliche Arten von vorbestimmten Fahrsituationen vor: Fahrsituationen, in denen der Versatz bestimmt werden kann, und Fahrsituationen, in denen der Versatz zur Korrektur des Orientierungspunkts herangezogen werden kann. Insgesamt können vier Arten vor Fahrsituationen vorgegeben werden: Fahrsituationen, in denen der Versatz nicht bestimmt wird und der Orientierungspunkt nicht korrigiert wird, Fahrsituationen, in der Versatz nicht bestimmt wird und der Orientierungspunkt korrigiert wird, Fahrsituationen, in denen der Versatz bestimmt wird und der Orientierungspunkt nicht korrigiert wird, und Fahrsituationen, in denen der Versatz bestimmt wird und der Orientierungspunkt korrigiert wird. Dies ermöglicht insgesamt eine zuverlässige Bestimmung der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrsituation.There are thus different types of predetermined driving situations: driving situations in which the offset can be determined and driving situations in which the offset can be used to correct the landmark. In total, four types can be specified before driving situations: driving situations in which the offset is not determined and the landmark is not corrected, driving situations in which displacement is not determined and the landmark is corrected, driving situations in which the displacement is determined and the landmark is not corrected, and driving situations in which the offset is determined and the landmark is corrected. Overall, this makes possible a reliable determination of the current position of the motor vehicle as a function of the current driving situation.
Die Bestimmung des Versatzes und die Korrektur des Orientierungspunkts können beispielsweise erfolgen, wenn sich das Kraftfahrzeug auf einer geraden Fahrbahn beziehungsweise einer Fahrbahn mit einer vorbestimmten Krümmung bewegt. Die Bestimmung des Versatzes und die Korrektur des Orientierungspunkts können zudem erfolgen, falls sich der Orientierungspunkt auf einer in der digitalen Karten hinterlegten Fahrbahn befindet.The determination of the offset and the correction of the landmark can be done, for example, when the motor vehicle moves on a straight lane or a lane with a predetermined curvature. The determination of the offset and the correction of the landmark can also be done if the landmark is located on a deposited in the digital maps roadway.
Bevorzugt wird als die vorbestimmte Fahrsituation eine Fahrt durch eine Kurve erkannt. Insbesondere bei einer Kurvenfahrt kann zum Bestimmen beziehungsweise zum Abschätzen des Versatzes ein Vergleich der Orientierung des Kraftfahrzeugs auf Grundlage des Orientierungspunkts mit Referenzausrichtungen an vorbestimmten Schnittstellen in der digitalen Karte durchgeführt werden. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass der Versatz bestimmt wird und der Orientierungspunkt korrigiert wird, falls das Kraftfahrzeug durch eine Kurve fährt, wobei diese Kurve einen Kurvenradius aufweist, der zwischen einem vorbestimmten minimalen Kurvenradius und einem vorbestimmten maximalen Kurvenradius liegt. Es kann also entweder ein minimaler und/oder ein maximaler Kurvenradius festgelegt werden, um Kurven zu bestimmen, die zum Bestimmen des Versatzes geeignet sind. Beispielsweise kann durch das Vorgeben des minimalen Kurvenradius verhindert werden, dass in engen Kurven, welche nicht wie vorgegeben durchfahren werden, ein fehlerhafter Versatz bestimmt wird. Andererseits kann durch die Vorgabe des maximalen Kurvenradius verhindert werden, dass auf schwach oder nicht gekrümmten Straßen ein großer falscher Versatz bestimmt wird.Preferably, a drive through a curve is detected as the predetermined driving situation. In particular, when cornering, a comparison of the orientation of the motor vehicle based on the orientation point with reference alignments at predetermined interfaces in the digital map can be performed to determine or estimate the offset. In this case, it is provided in particular that the offset is determined and the orientation point is corrected if the motor vehicle travels through a curve, this curve having a curve radius which lies between a predetermined minimum curve radius and a predetermined maximum curve radius. Thus, either a minimum and / or a maximum radius of curvature can be set to determine curves suitable for determining the offset. For example, by specifying the minimum curve radius, it is possible to prevent a faulty offset from being determined in tight curves which are not traversed as specified. On the other hand, by specifying the maximum radius of curvature, it is possible to prevent a large incorrect offset from being determined on weak or non-curved roads.
In einer weiteren Ausführungsform unterbleibt eine Bestimmung des Versatzes, falls eine Kurve mit mehreren Fahrspuren durchfahren wird und/oder falls während der Fahrt durch die Kurve ein Spurwechsel durchgeführt wird. Insbesondere bei dem Wechsel der Fahrspur während der Kurvenfahrt oder einem Ausweichmanöver während der Kurvenfahrt kann ein fehlerhafter Versatz bestimmt werden, da die Ausrichtung des Kraftfahrzeugs nicht zu jedem Zeitpunkt einer interpolierten Ausrichtung der Straße entspricht. Um dies zu vermeiden, kann die Schätzung des Versatzes in Kurven bei mehrspurigen Straßen und bei Fahrspurwechseln nicht durchgeführt werden.In a further embodiment, a determination of the offset is omitted if a curve with several lanes is traversed and / or if a lane change is performed while driving through the curve. In particular, in the change of the lane during cornering or an evasive maneuver during cornering, a faulty offset can be determined, since the orientation of the motor vehicle does not correspond to an interpolated alignment of the road at any time. In order to avoid this, the estimation of the offset in curves in multi-lane roads and lane changes can not be performed.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Versatz bestimmt wird und der Orientierungspunkt korrigiert wird, falls eine Kurve mit mehreren Fahrspuren durchfahren wird. Dies kann insbesondere erfolgen, falls ein Winkel des Kraftfahrzeugs zur Fahrbahn beziehungsweise eine Ausrichtung des Kraftfahrzeugs zur Fahrbahn bestimmt werden kann. Hier kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass mit Hilfe einer Kamera des Kraftfahrzeugs Fahrbahnmarkierungen erkannt werden und hieraus die Ausrichtung des Kraftfahrzeugs zur Fahrbahn bestimmt wird. Auf diese Weise kann dann der Versatz bestimmt beziehungsweise abgeschätzt werden.It can also be provided that the offset is determined and the landmark is corrected if a curve is traversed with multiple lanes. This can be done in particular if an angle of the motor vehicle to the roadway or an orientation of the motor vehicle to the roadway can be determined. Here it can be provided, for example, that with the help of a camera of the motor vehicle lane markings are recognized and from this the orientation of the motor vehicle is determined to the road. In this way, the offset can then be determined or estimated.
In einer weiteren Ausgestaltung unterbleibt die Bestimmung des Versatzes, falls das Kraftfahrzeug eine Kreuzung durchfährt. Wenn aus Kartendaten der digitalen Landkarte bekannt ist, dass eine Kreuzung befahren wird oder aufgrund der gefahrenen Trajektorie, die mittels der Odometrie bestimmt wird, relativ zu den in der digitalen Karte gespeicherten Geometrien erkannt wird, dass eine Kreuzung befahren wird, kann ebenfalls das Schätzen des Versatzes unterbleiben.In a further embodiment, the determination of the offset is omitted if the motor vehicle passes through an intersection. If it is known from map data of the digital map that an intersection is being driven or due to the When the trajectory traveled, which is determined by means of the odometry, is detected relative to the geometries stored in the digital map, that an intersection is traveled, the estimation of the offset can likewise be omitted.
In einer weiteren Ausführungsform unterbleibt die Bestimmung des Versatzes, falls eine Fahrt durch einen Tunnel und/oder eine Ausfahrt aus einem Tunnel erkannt. Bei einer Fahrt durch einen Tunnel liegt üblicherweise ein schlechter oder gar kein Empfang des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems vor. Hierbei kann der Orientierungspunkt des Kraftfahrzeugs auf Grundlage der Odometrie beziehungsweise mithilfe eines Koppelortungsverfahrens bestimmt werden. Durch Ungenauigkeiten in der Fahrzeugsensorik kann dabei der Orientierungswert driften. Dies bedeutet, dass der Orientierungswert zunehmend von der tatsächlichen Position des Kraftfahrzeugs abweicht. Sobald der Empfang des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems wieder vorhanden ist, kann sich der Orientierungswert schlagartig ändern beziehungsweise dieser kann korrigiert werden. Dies kann dazu führen, dass durch weitere Verwendung des bisher gelernten Versatzes eine fehlerhafte Position bestimmt wird. Daher ist es insbesondere vorgesehen, dass der Versatz angepasst wird, falls als die vorbestimmte Fahrsituation die Fahrt durch den Tunnel und/oder die Ausfahrt aus dem Tunnel erkannt wird. Somit kann auch beim Befahren eines Tunnels oder nach dem Befahren des Tunnels die Position zuverlässig bestimmt werden.In a further embodiment, the determination of the offset is omitted if a journey through a tunnel and / or an exit from a tunnel is detected. When driving through a tunnel, there is usually poor or no reception of the satellite-based positioning system. In this case, the orientation point of the motor vehicle can be determined on the basis of odometry or by means of a coupling location method. Inaccuracies in the vehicle sensor system can cause the orientation value to drift. This means that the orientation value deviates increasingly from the actual position of the motor vehicle. As soon as the reception of the satellite-based positioning system is resumed, the orientation value may change abruptly or it may be corrected. This can lead to a faulty position being determined by further use of the previously learned offset. Therefore, it is provided in particular that the offset is adjusted if the drive through the tunnel and / or the exit from the tunnel is detected as the predetermined driving situation. Thus, the position can be reliably determined even when driving through a tunnel or after driving on the tunnel.
Falls der Versatz nicht bestimmt wird beziehungsweise nicht bestimmt werden kann, kann ein zuvor bestimmter Versatz herangezogen werden. Dies erfolgt insbesondere, wenn zuvor ein gültiger Versatz bestimmt wurde. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein vorbestimmter Versatz herangezogen wird.If the offset is not determined or can not be determined, a previously determined offset can be used. This is done in particular if a valid offset has previously been determined. It can also be provided that a predetermined offset is used.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein Aufenthaltsbereich anhand des Orientierungspunkts bestimmt wird und die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs zusätzlich anhand des Aufenthaltsbereichs bestimmt wird. Der Aufenthaltsbereich kann beispielsweise die Fahrbahn beziehungsweise eine Richtungsfahrbahn beschreiben. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Aufenthaltsbereich einer Fahrspur der Fahrbahn zugeordnet wird. Hierzu können beispielsweise Daten von Fahrzeugsensoren, beispielsweise einer Kamera, herangezogen werden, um Fahrspurmarkierungen zu erkennen.Furthermore, it is advantageous if a location area is determined on the basis of the orientation point and the current position of the motor vehicle is additionally determined on the basis of the location area. The residence area can describe, for example, the roadway or a directional roadway. It can also be provided that the occupied area is assigned to a traffic lane of the roadway. For this purpose, for example, data from vehicle sensors, for example a camera, can be used to detect lane markings.
In einer weiteren Ausführungsform unterbleibt die Bestimmung des Versatzes, falls sich der Orientierungspunkt außerhalb einer in der digitalen Landkarte hinterlegten Fahrbahn befindet. Hierbei kann es auch vorgesehen sein, dass die Korrektur des Orientierungspunkts unterbleibt. Eine solche Fahrsituation liegt insbesondere vor, wenn sich das Kraftfahrzeug abseits einer kartierten Fahrbahn befindet. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn sich das Kraftfahrzeug auf einem Parkplatz, im Gelände oder dergleichen befindet.In a further embodiment, the determination of the offset is omitted if the landmark is located outside a lane deposited in the digital map. It can also be provided that the correction of the landmark does not occur. Such a driving situation exists, in particular, when the motor vehicle is outside a mapped roadway. This is the case, for example, when the motor vehicle is in a parking lot, off-road or the like.
Eine erfindungsgemäße Positionsbestimmungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug ist zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt. Bevorzugt weist die Positionsbestimmungsvorrichtung eine Anzeigeeinrichtung zum Darstellen einer Anzeige in Abhängigkeit von der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs auf. Eine solche Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise ein Head-up-Display sein. Somit kann beispielsweise eine sogenannte Augmented-Reality-Anzeige bereitgestellt werden, bei der Positions- oder Navigationsangaben auf Grundlage der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs dargestellt werden. Somit kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs beim Navigieren des Kraftfahrzeugs unterstützt werden.A position determining device according to the invention for a motor vehicle is designed for carrying out a method according to the invention. Preferably, the position determination device has a display device for displaying a display as a function of the current position of the motor vehicle. Such a display device may be, for example, a head-up display. Thus, for example, a so-called augmented reality display can be provided in which position or navigation information is displayed on the basis of the current position of the motor vehicle. Thus, the driver of the motor vehicle can be assisted in navigating the motor vehicle.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Positionsbestimmungsvorrichtung.The preferred embodiments presented with reference to the method according to the invention and their advantages apply correspondingly to the position-determining device according to the invention.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will now be described with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings. Showing:
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Auf Grundlage der Daten des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems, die mit dem Empfänger
Einem Block
Es wird also ein Ansatz verfolgt, der eine Grobpositionierung anhand von Kartendaten mit einer Feinpositionierung anhand von Fahrzeugodometrie verknüpft. Dazu wird der Aufenthaltsbereich definiert, innerhalb dessen sich die geschätzte Position des Kraftfahrzeugs bewegen darf. Um zu vermeiden, dass sich der Orientierungspunkt P beziehungsweise die geschätzte Fahrzeugposition bei schlechtem Empfang des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems oder aus anderen Gründen ständig am Rand des Aufenthaltsbereichs aufhält und somit weitere Lenkbewegungen in Richtung der Straßenaußenseite von der geschätzten Fahrzeugposition P nicht entsprechend nachvollzogen werden können, wird der Versatz v bestimmt beziehungsweise abgeschätzt. Dieser Versatz v kann auf nachfolgend ermittelte Eingangspositionen gerechnet werden, um eine korrigierte Position zur weiteren Verwendung zu erreichen. Dabei ist es vorgesehen, dass die Bestimmung des Versatzes v und die Korrektur des Orientierungspunkts P auf Grundlage des Versatzes v in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrsituation des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Es wird also die aktuelle Fahrsituation beziehungsweise ein aktuelles Fahrmanöver des Kraftfahrzeugs erkannt und in Abhängigkeit davon entschieden werden, ob der Versatz v bestimmt wird und der Orientierungspunkt P mit dem Versatz v korrigiert wird.Thus, an approach is pursued that links a coarse positioning based on map data with a fine positioning based on vehicle odometry. For this purpose, the residence area is defined, within which the estimated position of the motor vehicle may move. In order to avoid that the orientation point P or the estimated vehicle position in bad reception of the satellite positioning system or for other reasons constantly resides at the edge of the occupied area and thus further steering movements in the direction of the road outside of the estimated vehicle position P can not be understood accordingly, the Offset v determined or estimated. This offset v can be calculated on subsequently determined input positions in order to achieve a corrected position for further use. It is provided that the determination of the offset v and the correction of the landmark P is determined on the basis of the offset v as a function of the current driving situation of the motor vehicle. Thus, the current driving situation or a current driving maneuver of the motor vehicle is detected and decided depending on whether the offset v is determined and the landmark P is corrected with the offset v.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass die aktuelle Position P' des Kraftfahrzeugs anhand des Orientierungswerts P und des Versatzes v bestimmt wird, falls eine oder mehrere vorbestimmte Fahrsituationen des Kraftfahrzeugs erkannt werden. Bei einer solchen vorbestimmten Fahrsituation kann es sich beispielsweise um eine Kurvenfahrt handeln. Während der Kurvenfahrt kann der Vergleich der Fahrzeugausrichtung mit der Ausrichtung in den Stützstellen der digitalen Landkarte
In einer Variante kann der maximale und/oder minimale Kurvenradius adaptiv, beispielsweise je nach Fahrsituation, Straßenklasse oder Straßentyp gewählt werden.In one variant, the maximum and / or minimum curve radius can be selected adaptively, for example, depending on the driving situation, road class or road type.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Bestimmung des aktuellen Kurvenradius – beispielsweise zur Auswahl, in welchen Kurven das Verfahren angewendet werden kann – auf Grundlagen von Daten der digitalen Landkarte
Weiterhin sollen Fahrsituationen vorgesehen werden, bei denen der Versatz v bei der Bestimmung der aktuellen Position P' nicht berücksichtigt wird beziehungsweise bei denen die Schätzung des Versatzes v nicht durchgeführt wird. Insbesondere beim Wechsel der Fahrspur
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass der jeweilige Versatz v in Form eines Versatzvektors bestimmt wird. Hierbei können mehrere nacheinander bestimmte Versatzvektoren miteinander verglichen werden. Bei übermäßigen Abweichungen einzelner Versatzvektoren von den übrigen Versatzvektoren sind Fehler möglich und somit kann die Schätzung des Versatzes v entsprechend ausgesetzt werden.Furthermore, it can be provided that the respective offset v is determined in the form of an offset vector. Here, several successively determined offset vectors can be compared with each other. In the event of excessive deviations of individual offset vectors from the other offset vectors, errors are possible and thus the estimate of the offset v can be correspondingly suspended.
Sowohl bei der Schätzung des Versatzes v in Kurven als auch bei der Schätzung des Versatzes v auf Grundlage des Abstands zwischen dem Orientierungspunkt P und der Straßenmitte, die anhand der digitalen Landkarte
Wenn der Versatz v bestimmt wurde, kann hieraus die aktuelle Position P' des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Für nachfolgend bestimmte Eingangspositionen beziehungsweise Orientierungswerte P kann auf Grundlage des Versatzes v dann eine Bewegungsbahn
Wenn eine Kreuzung
In einer weiteren Variante kann die Qualität der Daten des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems darüber entscheiden, ob ein Abstand zur Schätzung des Versatzes v verwendet wird. Mögliche Kriterien für die Qualität dieser Daten können beispielsweise die von dem Empfänger
Im Falle eines schlechten oder keines Empfangs des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems kann die Bestimmung des Orientierungspunktes P durch die Odometrie beziehungsweise die Koppelortung gestützt werden. Eine solche Situation tritt beispielsweise bei dem Befahren eines Tunnels
Dieser Effekt kann dadurch umgangen werden, dass bei der Bestimmung des Orientierungspunkts P neben der Position auch die Ausrichtung bestimmt wird. Dies ist vorliegend durch die Pfeile dargestellt. Hierbei fällt auf, dass ein Winkel
In einer weiteren Variante des Verfahrens kann die Größe des ermittelten Versatzes v, beispielsweise die euklidische Länge des bestimmten Versatzvektors, überwacht werden und mit einer festgelegten oder adaptiv bestimmten Maximalgröße verglichen werden. Im Falle einer Überschreitung dieser Maximalgröße kann die Bestimmung als „unsicher” gekennzeichnet werden und dann von nachgeschalteten Systemen gegebenenfalls nicht verwendet werden.In a further variant of the method, the size of the determined offset v, for example the Euclidean length of the determined offset vector, can be monitored and compared with a fixed or adaptively determined maximum size. In the case of exceeding this maximum size, the determination may be marked as "unsafe" and then may not be used by downstream systems.
Die oben beschriebene Bestimmung der aktuellen Position P' kann auch mit Verfahren zur Bestimmung des aktuell befahrenen Fahrstreifens beziehungsweise der aktuell befahrenen Fahrspur
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- PositionsbestimmungsvorrichtungPositioning device
- 22
- Empfängerreceiver
- 33
- OdometrieeinheitOdometrieeinheit
- 44
- inertiale Messeinheitinertial measuring unit
- 55
- Einheitunit
- 66
- Einheitunit
- 77
- digitale Landkartedigital map
- 88th
- Einheitunit
- 99
- Blockblock
- 1010
- Blockblock
- 1111
- Blockblock
- 1212
- Blockblock
- 1313
- geschätzte Bewegungsbahnestimated trajectory
- 1414
- Fahrbahnroadway
- 1515
- Fahrspurlane
- 1616
- Bewegungsbahntrajectory
- 1717
- korrigierte Bewegungsbahncorrected trajectory
- 1818
- Kreuzungcrossing
- 1919
- Trajektorietrajectory
- 2020
- Linieline
- 2121
- Knotennode
- 2222
- Tunneltunnel
- 2323
- Winkelangle
- PP
- Orientierungspunktlandmark
- P'P '
- aktuelle Positionactual position
- vv
- Versatzoffset
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015003724 A1 [0004] DE 102015003724 A1 [0004]
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-
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