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WO2007065725A1 - Digital database system for a navigation device, and system for monitoring a driving corridor of a means of locomotion - Google Patents

Digital database system for a navigation device, and system for monitoring a driving corridor of a means of locomotion Download PDF

Info

Publication number
WO2007065725A1
WO2007065725A1 PCT/EP2006/011917 EP2006011917W WO2007065725A1 WO 2007065725 A1 WO2007065725 A1 WO 2007065725A1 EP 2006011917 W EP2006011917 W EP 2006011917W WO 2007065725 A1 WO2007065725 A1 WO 2007065725A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transportation
driving
data
lane
position data
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/011917
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hermann Winner
Doris Schmidt
Original Assignee
Technische Universität Darmstadt
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 Technische Universität Darmstadt filed Critical Technische Universität Darmstadt
Publication of WO2007065725A1 publication Critical patent/WO2007065725A1/en

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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
    • G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
    • G01C21/3804—Creation or updating of map data
    • G01C21/3833—Creation or updating of map data characterised by the source of data
    • G01C21/3844—Data obtained from position sensors only, e.g. from inertial navigation
    • 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
    • G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
    • G01C21/3804—Creation or updating of map data
    • G01C21/3807—Creation or updating of map data characterised by the type of data
    • G01C21/3815—Road data
    • G01C21/3822—Road feature data, e.g. slope data
    • 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
    • G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
    • G01C21/3804—Creation or updating of map data
    • G01C21/3833—Creation or updating of map data characterised by the source of data
    • G01C21/3837—Data obtained from a single source

Definitions

  • the invention relates to a digital database system for a navigation system of a means of transportation, such as a motor vehicle, which navigation system is based on a radio location, such as the GNSS.
  • the database system comprises a digital, local storage medium from which map data can be read out, for example in a GDF (Geographical Data Format) format, and in particular is permanently installed in the motor vehicle.
  • GDF Global Data Format
  • EP 0 777 863 B1 discloses a navigation system in which detour routes are proposed to prevent congestion from occurring regularly. Map sections are assigned to the congestion information.
  • DE 102 42 125 A1 discloses a navigation method for means of transportation, in which, in the event of a deviation from a precalculated road data route, the path actually traveled is stored in an additional profile database. It is the object of the invention to overcome the disadvantages of the prior art, in particular to provide a database system for a navigation system of a means of transportation, by means of which the reliability of route guidance proposed by the navigation system is increased.
  • the digital local storage medium which preferably already contains map data, is also writable.
  • a device for evaluating current driving position data of the navigation system modifies the storage medium in such a way that current driving position data generated by the navigation system, such as a new lane or an additional lane, can be written into the storage medium and / or the map data different from the current driving position data, for example the lanes leading past construction sites can be overwritten and / or expanded with the current driving position data.
  • the map data of the local storage medium has been modified or expanded, these modified data can now be read from the storage medium.
  • the local storage medium can also be empty, ie it does not need to contain card data.
  • map data are only generated and written to the local storage medium if the vehicle is moved after it has been put into operation and a map data write-in function is triggered under certain circumstances.
  • This local storage medium which contains exclusively individually generated map data, can cooperate with a permanent memory, such as a commercially available data CD, with unwritable map data in accordance with a priority control, so that a constantly updated map data system is available. In this way, the size of the local storage medium can be significantly reduced, so that the space requirement for the local storage medium can be kept low. With the initially empty storage medium, it is possible to provide an exclusively individual set of cards.
  • the local storage medium can be removed from the mounting location on the motor vehicle, in particular from the hardware component of the navigation system, in order to be removable from the motor vehicle so that the individual map data can be taken along for use with other motor vehicles.
  • a simple interface for docking a corresponding storage medium to the Navigation system of the respective motor vehicle may be provided.
  • Such an interface can be formed, for example, using a conventional so-called USB technology.
  • the respective user can therefore use the portable storage medium in each motor vehicle to use his individual map data acquired over the operating period.
  • the data card set in the digital storage medium of the navigation system is thus constantly updated and expanded, depending on the means of transport that have traveled on soft routes.
  • the navigation map database according to the invention is therefore a self-learning database. Even when driving through the respective route again in the opposite direction, updated map data are always available, with which precise locating of the means of transportation relative to the driving corridor is possible and guiding of the means of transportation along the calculated route is reliably guaranteed.
  • the quality of the data in the self-learning database changes with every learning process, i.e. when driving through certain routes. In the case of a large number of learning processes, it can make sense to filter the measurement results using a low-pass filter in order to prevent a sudden jump from poor to good data quality.
  • the database system is provided with an overwrite procedure which checks the new map data and / or driving position data to be stored for plausibility by means of an evaluation device.
  • the evaluation device checks current driving position data on the basis of a previously determined probability criterion. Accordingly, the new driving position data are classified as worth saving or not, depending on whether the probability criterion is met.
  • the evaluation device can provide the new and / or changed map and / or driving position data with a quality index.
  • their quality is assessed on the basis of the quality index and the new driving position data of the navigation system.
  • the new map data can be compared with the existing saved map data. If there is no map data in the digital storage medium for the location defined by the navigation system, this new data is itial quality index. If different map data occurs, a comparison is made of their quality indices, on the basis of which it can be decided whether the new map data should replace the original map data or not.
  • the modification in particular the local displacement of a map data point, can take place, for example, when several measurements indicate a high probability that the stored map data in this location area is incorrect.
  • the database system is provided with a data deletion device which deletes card data when it contains an unclear result of the card data.
  • the current driving position data obtained during the driving of the means of transportation can be assigned to the stored map data, for example, by the so-called map matching method.
  • a distance from the imaginary map line to the actual measurement can be calculated.
  • An error variance of both the map point and the measurement can be obtained as a measure of the displacement of a map point to be registered.
  • the self-learning database system according to the invention is designed in such a way that the intersection point is defined by a plurality of data relating to passing through the intersection point differently.
  • predetermined parameters can be helpful, such as road construction regulations, in particular maximum curve radii on highways.
  • the database system comprises a transmission device for transmitting the new and / or changed map and / or driving position data to a distal center for evaluating the map and / or driving position data.
  • the database system can have a receiver for receiving map and / or driving position data of modified database systems of other means of transportation. This map and / or driving position data of other means of transportation can be recorded in the storage medium in order to create a self-learning database also for route systems. Provide systems that were not traversed by the means of transportation with the corresponding navigation system.
  • a particularly reliable self-learning of the database system is achieved when data of the driving dynamics of the means of transport, such as speed, yaw rate, lateral acceleration, are assigned to the stored and / or current map and / or driving position data.
  • the driving dynamics sensors of the means of transportation are connected to the database system.
  • the invention further relates to a method for updating data from a database of a navigation system of a means of transportation, from which map data are read out, for example in a GDF format.
  • Current driving position data of the navigation system modify the storage medium in such a way that current driving position data generated by the navigation system, such as a new lane or an additional lane, are written into the storage medium and / or the map data which differs from the current driving position data is overwritten with the current driving position data and / or be expanded, the new and / or changed map and / or driving position data being read out when the driving corridor is traveled through again.
  • the method according to the invention can work in accordance with the database system according to the invention.
  • the invention also relates to a navigation system of the type described above with a self-learning database system according to the invention.
  • the invention relates to a system and a method for monitoring a driving corridor of a means of transportation, such as a motor vehicle, and / or for guiding the means of transportation on a lane.
  • a lane is understood to mean a route selected by the driver, which is usually defined as paved roads, such as highways, country roads, etc., or mapped paths and along which the means of transportation is to be moved.
  • a driving corridor is the lane in front of the vehicle with a defined direction of travel. In the case of a motorway, the driving corridor can have several lanes that are known to be separated from one another by broken lines as a lane or lane marking.
  • a system and a method for monitoring the driving corridor and / or for guiding the means of transportation has the general task of assisting the means of transportation to keep the vehicle along the chosen driving corridor, in particular the selected lane, and to warn in particular when it is obviously left unintentionally.
  • LDW lane departure warning
  • the lane keeping assistant warns the vehicle driver if the motor vehicle threatens to leave certain limits of the roadway, for example defined by roadway markings.
  • the known lane keeping assistant comprises, as a device for detecting a lane marking, such as a lane line, one or more video or image cameras which are directed towards the lane.
  • the lane departure warning system detects the course of the road and observes the direction of movement of the motor vehicle. If the lane departure warning system detects that the vehicle is traveling in a direction of travel that is threatening from the expected course of the road, it is known to inform the driver of this dangerous state by means of a haptic or acoustic signal.
  • LPS Lane Keeping Support
  • the driver assistance system not only warns, but actively supports the driver in driving or steering activities, for example by actively steering the vehicle back towards the center of the lane or by compensating for a corrective overreaction by the driver on the steering wheel.
  • the detection sensitivity of video cameras is limited due to environmental influences.
  • the device for detecting the road marking in particular in the dark and rain, is not able to provide the data necessary for the control and regulation of the systems.
  • the conventional lane keeping assistants and driver assistance systems cannot reliably perform their task. There is a not inconsiderable risk of an accident here, in particular, if the motor vehicle driver relies on the functional activity of the lane departure warning system and the driver assistance system.
  • a navigation system is known from DE 100 12 471 A1, in which images are recorded when the vehicle is driving, which images are assigned to NAVSTAR GPS position signals recorded simultaneously at the time of the illumination and are stored in a separate memory. Furthermore, a navigation system for a motor vehicle is known from DE 696 31 280 T2, which comprises an information processing and control unit with an image processor. The determined navigation data can be improved by means of driving dynamics data.
  • the system according to the invention for monitoring the driving corridor is then provided with a device, such as a video camera, for detecting a lane marking and for generating a driving marking signal and a monitoring device, such as a computer, which, based on the lane marking signal, at least the correct driving corridor to be driven on of the means of transportation is checked and, if necessary, a warning signal that can be communicated to a driver of the means of transportation and / or a control and / or regulating signal that can be fed to an assistant steering system that can be controlled by a driver of the means of transportation when the means of transportation leaves the road.
  • the monitoring device is connected to a radio location system or navigation system for determining Position of the means of transport connected.
  • the GNSS Global Navigation Satellite System
  • the navigation system should also be understood to mean so-called extension systems, such as the SAPOS, DGPS.
  • extension systems such as the SAPOS, DGPS.
  • the data of the navigation system also serve to check the correctness of the road marking signals received and, if necessary, to generate more accurate lane information, so that an optimization of the directional accuracy of the lane keeping system is achieved.
  • the monitoring device is also connected to a driving dynamics sensor system of the means of transportation, so that the monitoring device also uses driving dynamics data for checking the driving corridor.
  • driving dynamics sensor system of the means of transportation
  • the navigation system and the driving dynamics sensors are merged in order to achieve greater functional accuracy.
  • a reliably working lane keeping system for example in poorly lit tunnels, is ensured if both road markings are poorly recognizable and contact with the satellite location is interrupted.
  • the vehicle dynamics sensor system is used for the short-term location and determination of the position of the means of transportation and thus for the short-term support of the system according to the invention, the satellite location ensuring the long-term location of the means of transportation and support of the lane keeping system.
  • the invention further relates to a navigation method for a means of transportation, in which the position of the means of transportation is determined on the basis of a radio and / or satellite location, such as the GNSS.
  • the navigation method according to the invention is intended to ensure that when driving through tunnels, when the contact to the satellites is interrupted, the position of the means of transport can be continuously determined at least with the same positional accuracy.
  • This problem is solved in that data of a driving dynamics sensor system of the means of transportation and a system for monitoring the driving corridor are used to determine the position of the means of transportation.
  • the data from the driving dynamics sensor system and the device for detecting the lane marking are merged with the stored map information of the navigation system in order to determine the position of the means of transportation in the event of a satellite location failure.
  • the data from the vehicle dynamics sensors cannot only be used if the navigation system has failed due to a lack of contact with the satellites.
  • a fusion of the data of the driving dynamics sensor system with the actually recorded location data of the navigation system should also be provided, with which a more precise location of the means of transportation is possible.
  • the navigation system is therefore responsible for long-term stability of the location data, driving dynamics sensor data and lane keeping system data acting as a short-term correction of the location data of the navigation system.
  • the sensed signals can be filtered using a filter, such as a Cayman filter or a corresponding high or low pass filter be processed.
  • the invention relates to a driving dynamics sensor system for detecting speeds and accelerating a movement of a means of transportation.
  • Driving dynamics measurements are, for example, necessary function parameters for an anti-lock brake system (ABS) or for the so-called “electronic stability program” (electronic stability program - ESP).
  • Driving dynamics data include, for example, the so-called yaw rate, driving speed, lateral acceleration, etc.
  • the driving dynamics sensor system for monitoring recorded driving dynamics data is connected to a system for navigating a means of transportation, which system is based on satellite and / or radio location, such as the GNNS, so that on the basis of the Location data of the navigation system an error of the vehicle dynamics sensor system can be determined.
  • the driving dynamics sensor system can be connected to a system for monitoring the driving corridor of a means of transportation and / or for guiding the means of transportation on a lane to be expected, so that an error in the driving dynamics sensor system can be determined and compensated for on the basis of the driving corridor data.

Landscapes

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

Abstract

Disclosed is a digital database system for a navigation system of a means of locomotion, said navigation system being based on radiolocation, such as GNSS. The inventive database system comprises a digital, local storage medium from which map data can be read in GDF format, for example. Said storage medium is writable while a device used for evaluating current travel position data of the navigation system modifies the storage medium in such a way that current travel position data generated by the navigation system, such as a new roadway or an additional lane, can be written into the storage medium and/or the map data that differs from the current travel position data can be overwritten with and/or extended by the current travel position data, the new and/or modified map data and/or travel position data being readable when driving there again.

Description

Digitales Datenbanksystem für ein Navigationsgerät und System zum Überwachen eines  Digital database system for a navigation device and system for monitoring one
Fahrkorridors eines Fortbewegungsmittels  Corridor of a means of transportation
Die Erfindung betrifft ein digitales Datenbanksystem für ein Navigationssystem eines Fortbewegungsmittels, wie eines Kraftfahrzeugs, welches Navigationssystem auf einer Funkortung, wie dem GNSS, basiert. Das Datenbanksystem umfaßt ein digitales, lokales Speichermedium, aus dem Kartendaten beispielsweise in einem GDF (Geographical Data Format)- Format auslesbar sind und insbesondere fest in dem Kraftfahrzeug installiert ist. The invention relates to a digital database system for a navigation system of a means of transportation, such as a motor vehicle, which navigation system is based on a radio location, such as the GNSS. The database system comprises a digital, local storage medium from which map data can be read out, for example in a GDF (Geographical Data Format) format, and in particular is permanently installed in the motor vehicle.
Bei den bekannten Navigationssystemen mit dem lokalen Speichermedien, wie einer CD, besteht häufig eine deutliche Diskrepanz zwischen den gespeicherten Kartendaten und der reellen Straßenführung. Das Straßennetz unterliegt einer ständigen Änderung. Die abgeänderte Streckenführung wird von dem Navigationssystem nicht berücksichtigt. In the known navigation systems with the local storage media, such as a CD, there is often a clear discrepancy between the stored map data and the real road layout. The road network is subject to constant change. The modified route is not taken into account by the navigation system.
Aus der EP 0 936 520 Bl ist ein Navigationssystem mit einer Einrichtung zum Detektieren von Kraftfahrzeughindernissen in der Fortbewegungsrichtung bekannt. Beim Auftreten von Hindernissen wird eine Umgehungsroute von dem Navigationssystem vorgeschlagen. From EP 0 936 520 B1 a navigation system with a device for detecting motor vehicle obstacles in the direction of travel is known. If obstacles occur, a bypass route is proposed by the navigation system.
Die EP 0 777 863 Bl offenbart ein Navigationssystem, bei dem gegen regelmäßiges Auftreten von Stauspitzen Umleitungsstrecken vorgeschlagen werden. Den Stauangaben werden Kartenabschnitte zugeordnet. EP 0 777 863 B1 discloses a navigation system in which detour routes are proposed to prevent congestion from occurring regularly. Map sections are assigned to the congestion information.
Die DE 102 42 125 Al offenbart ein Navigationsverfahren für Fortbewegungsmittel, bei dem bei Abweichung von einer vorberechneten Straßendatenroute der tatsächlich gefahrene Weg in einer zusätzlichen Profildatenbank gespeichert wird. Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere ein Datenbanksystem für ein Navigationssystem eines Fortbewegungsmittels bereitzustellen, mit dem die Zuverlässigkeit von durch das Navigationssystem vorgeschlagener Strek- kenführung erhöht ist. DE 102 42 125 A1 discloses a navigation method for means of transportation, in which, in the event of a deviation from a precalculated road data route, the path actually traveled is stored in an additional profile database. It is the object of the invention to overcome the disadvantages of the prior art, in particular to provide a database system for a navigation system of a means of transportation, by means of which the reliability of route guidance proposed by the navigation system is increased.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Danach ist das digitale lokale Speichermedium, das vorzugsweise bereits Kartendaten enthält, auch beschreibbar ausgeführt. Zudem modifiziert eine Einrichtung zum Auswerten von aktuellen Fahrpositionsdaten des Navigationssystems derart das Speichermedium, daß von den Navigationssystem generierte aktuelle Fahrpositionsdaten, wie eine neue Fahrbahn oder ein zusätzlicher Fahrstreifen, in das Speichermedium schreibbar sind und/oder die von den aktuellen Fahrpositionsdaten unterscheidenden Kartendaten, wie beispielsweise die an Baustellen vorbeiführenden Fahrstreifen, mit den aktuellen Fahrpositionsdaten überschreibbar und/oder erweiterbar sind. Beim erneuten Durchfahren der Strecke, deren Kartendaten des lokalen Speichermediums abgeändert oder erweitert wurden, sind nunmehr diese abgeänderten Daten aus dem Speichermedium auslesbar. This object is solved by the features of claim 1. Thereafter, the digital local storage medium, which preferably already contains map data, is also writable. In addition, a device for evaluating current driving position data of the navigation system modifies the storage medium in such a way that current driving position data generated by the navigation system, such as a new lane or an additional lane, can be written into the storage medium and / or the map data different from the current driving position data, for example the lanes leading past construction sites can be overwritten and / or expanded with the current driving position data. When driving through the route again, the map data of the local storage medium has been modified or expanded, these modified data can now be read from the storage medium.
Es sei angemerkt, daß das lokale Speichermedium auch leer sein kann, also keine Kartendaten enthalten braucht. Kartendaten werden erfindungsgemäß nur dann erzeugt und in das lokale Speichermedium geschrieben, wenn das Fahrzeug nach dessen Inbetriebnahme bewegt wird und unter Umständen eine Kartendateneinschreibfunktion ausgelöst wird. Dieses lokale, ausschließlich individuell erzeugte Kartendaten enthaltende Speichermedium kann mit einem Festspeicher, wie einer handelsüblichen Daten-CD, mit unüberschreibbaren Kartendaten entsprechend einer Prioritätssteuerung kooperieren, so daß ein stets upgedatetes Kartendatensy- stem zur Verfügung steht. Auf diese Weise kann die Größe des lokalen Speichermediums deutlich reduziert werden, so daß der Platzaufwand für das lokale Speichermedium gering gehalten werden kann. Mit dem anfänglich leeren Speichermedium ist es möglich, einen ausschließlich individuellen Kartensatz bereitzustellen. It should be noted that the local storage medium can also be empty, ie it does not need to contain card data. According to the invention, map data are only generated and written to the local storage medium if the vehicle is moved after it has been put into operation and a map data write-in function is triggered under certain circumstances. This local storage medium, which contains exclusively individually generated map data, can cooperate with a permanent memory, such as a commercially available data CD, with unwritable map data in accordance with a priority control, so that a constantly updated map data system is available. In this way, the size of the local storage medium can be significantly reduced, so that the space requirement for the local storage medium can be kept low. With the initially empty storage medium, it is possible to provide an exclusively individual set of cards.
Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das lokale Speichermedium von der Montagestelle am Kraftfahrzeug, insbesondere von dem Hardwarebauteil des Navigationssystems, demontierbar, um von dem Kraftfahrzeug entfernbar zu sein, damit die individuellen Kartendaten zur Benutzung anderer Kraftfahrzeuge mitnehmbar sind. Hierzu könnte beispielsweise eine einfache Schnittstelle zum Andocken eines entsprechenden Speichermediums an das Navigationssystem des jeweiligen Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Eine solche Schnittstelle kann beispielsweise mittels einer herkömmlichen sogenannten USB-Technik gebildet sein. Somit kann der jeweilige Nutzer mit Hilfe des transportablen Speichermediums in jedem Kraftfahrzeug seine über den Betriebszeitraum hinweg erworbenen, individuellen Kartendaten nutzen. In the preferred embodiment of the invention, the local storage medium can be removed from the mounting location on the motor vehicle, in particular from the hardware component of the navigation system, in order to be removable from the motor vehicle so that the individual map data can be taken along for use with other motor vehicles. For this purpose, for example, a simple interface for docking a corresponding storage medium to the Navigation system of the respective motor vehicle may be provided. Such an interface can be formed, for example, using a conventional so-called USB technology. The respective user can therefore use the portable storage medium in each motor vehicle to use his individual map data acquired over the operating period.
Erfindungsgemäß wird also der Datenkartensatz in dem digitalen Speichermedium des Navigationssystems ständig aktualisiert und erweitert, je nachdem auf weichen Strecken sich das Fortbewegungsmittel bewegt hat. Bei der erfindungsgemäßen Navigationskartendatenbank handelt es sich also um eine selbst-lernende Datenbank. Auch beim erneuten Durchfahren der jeweiligen Strecke in entgegengesetzter Richtung stehen stets aktualisierte Kartendaten zur Verfügung, mit denen eine genaue Ortung des Fortbewegungsmittels relativ zum Fahrkorridor möglich und ein Leiten des Fortbewegungsmittels längs der errechneten Fahrstrecke zuverlässig gewährleistet ist. According to the invention, the data card set in the digital storage medium of the navigation system is thus constantly updated and expanded, depending on the means of transport that have traveled on soft routes. The navigation map database according to the invention is therefore a self-learning database. Even when driving through the respective route again in the opposite direction, updated map data are always available, with which precise locating of the means of transportation relative to the driving corridor is possible and guiding of the means of transportation along the calculated route is reliably guaranteed.
Bei jedem Lern Vorgang, das heißt beim Durchfahren bestimmter Fahrstrecken, verändert sich die Qualität der Daten der selbstlernenden Datenbank. Bei einer Vielzahl von Lernvorgängen kann es sinnvoll sein, die Meßergebnisse über einen Tiefpaß zu filtern, um ein plötzliches Springen von schlechter zu guter Datenqualität zu verhindern. The quality of the data in the self-learning database changes with every learning process, i.e. when driving through certain routes. In the case of a large number of learning processes, it can make sense to filter the measurement results using a low-pass filter in order to prevent a sudden jump from poor to good data quality.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das Datenbanksystem mit einer Überschreibprozedur versehen, die zu speichernde neue Kartendaten und/oder Fahrpositionsdaten mittels einer Bewertungseinrichtung auf Plausibilität kontrolliert. Dabei überprüft die Bewertungseinrichtung aktuelle Fahrpositionsdaten anhand von einem vorab festgestellten Wahrscheinlichkeitskriterium. Entsprechend werden die neuen Fahrpositionsdaten als speicherwürdig oder nicht eingestuft, je nachdem ob das Wahrscheinlichkeitskriterium erfüllt ist. In a development of the invention, the database system is provided with an overwrite procedure which checks the new map data and / or driving position data to be stored for plausibility by means of an evaluation device. The evaluation device checks current driving position data on the basis of a previously determined probability criterion. Accordingly, the new driving position data are classified as worth saving or not, depending on whether the probability criterion is met.
Beispielsweise kann die Bewertungseinrichtung die neuen und/oder geänderten Karten- und/oder Fahrpositionsdaten jeweils mit einem Qualitätsindex versehen. Bei Abruf der neuen und/oder geänderten Karten- und/oder Fahrpositionsdaten wird deren Qualität anhand des Qualitätsindexes und der neuen Fahrpositionsdaten des Navigationssystems bewertet. Beispielsweise können die neuen Kartendaten mit den vorhandenen gespeicherten Kartendaten verglichen werden. Liegen in dem digitalen Speichermedium keine Kartendaten zu der von dem Navigationssystem definierten Ortung vor, so werden diese neuen Daten mit einem in- itialen Qualitätsindex versehen. Bei Auftreten sich unterscheidender Kartendaten wird ein Vergleich deren Qualitätsindizes vorgenommen, aufgrund dessen entscheidbar ist, ob die neuen Kartendaten die ursprünglichen Kartendaten ersetzen sollen oder nicht. For example, the evaluation device can provide the new and / or changed map and / or driving position data with a quality index. When the new and / or changed map and / or driving position data are called up, their quality is assessed on the basis of the quality index and the new driving position data of the navigation system. For example, the new map data can be compared with the existing saved map data. If there is no map data in the digital storage medium for the location defined by the navigation system, this new data is itial quality index. If different map data occurs, a comparison is made of their quality indices, on the basis of which it can be decided whether the new map data should replace the original map data or not.
Die Abänderung, insbesondere die örtliche Verschiebung eines Kartendatenpunktes, kann beispielsweise dann erfolgen, wenn mehrere Messungen eine hohe Wahrscheinlichkeit erkennen lassen, daß die gespeicherten Kartendaten in diesem Ortungsbereich falsch sind. The modification, in particular the local displacement of a map data point, can take place, for example, when several measurements indicate a high probability that the stored map data in this location area is incorrect.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Datenbanksystem mit einer Daten- löscheinrichtung versehen, welche Kartendaten dann löscht, wenn diese ein unklares Karten- datenergebnis in sich bergen. In a preferred embodiment of the invention, the database system is provided with a data deletion device which deletes card data when it contains an unclear result of the card data.
Die während des Fahrens des Fortbewegungsmittels erhaltenen aktuellen Fahrpositionsdaten können beispielsweise durch das so genannte Map-Matching- Verfahren den gespeicherten Kartendaten zugeordnet werden. Dabei kann ein Abstand von der imaginären Kartenlinie zu der tatsächlichen Messung berechnet werden. Als Maß für die zu registrierende Verschiebung eines Kartenpunktes kann eine Fehlervarianz sowohl des Kartenpunktes als auch der Messung gewonnen werden. The current driving position data obtained during the driving of the means of transportation can be assigned to the stored map data, for example, by the so-called map matching method. A distance from the imaginary map line to the actual measurement can be calculated. An error variance of both the map point and the measurement can be obtained as a measure of the displacement of a map point to be registered.
Insbesondere bei einer Kreuzungssituation ist das erfindungsgemäße selbst-lernende Datenbanksystem derart ausgelegt, daß der Kreuzungspunkt durch mehrere Daten definiert ist, die unterschiedliches Durchfahren des Kreuzungspunkts betreffen. Particularly in the case of an intersection situation, the self-learning database system according to the invention is designed in such a way that the intersection point is defined by a plurality of data relating to passing through the intersection point differently.
Bei der Beurteilung, ob eine Veränderung von gespeicherten Kartendaten notwendig ist, können vorbestimmte Parameter hilfreich sein, wie zum Beispiel Vorschriften des Straßenbaus, insbesondere maximale Kurvenradien bei Autobahnen. When assessing whether a change in stored map data is necessary, predetermined parameters can be helpful, such as road construction regulations, in particular maximum curve radii on highways.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfaßt das Datenbanksystem eine Sendeeinrichtung zum Übermitteln der neuen und/oder geänderten Karten- und/oder Fahrpositionsdaten an eine distale Zentrale zur Auswertung der Karten- und/oder Fahrpositionsdaten. Außerdem kann das Datenbanksystem einen Empfänger zum Empfangen von Karten- und/oder Fahrpositionsdaten modifizierter Datenbanksysteme anderer Fortbewegungsmittel aufweisen. Diese Karten- und/oder Fahrpositionsdaten anderer Fortbewegungsmittel können in das Speichermedium aufgenommen werden, um eine selbstlernende Datenbank auch für Streckensy- steme bereitzustellen, die nicht von dem Fortbewegungsmittel mit dem entsprechenden Navigationssystem durchfahren wurden. In a preferred development of the invention, the database system comprises a transmission device for transmitting the new and / or changed map and / or driving position data to a distal center for evaluating the map and / or driving position data. In addition, the database system can have a receiver for receiving map and / or driving position data of modified database systems of other means of transportation. This map and / or driving position data of other means of transportation can be recorded in the storage medium in order to create a self-learning database also for route systems. Provide systems that were not traversed by the means of transportation with the corresponding navigation system.
Ein besonders zuverlässiges Selbstlernen des Datenbanksystems wird dann erzielt, wenn Daten der Fahrdynamik des Fortbewegungsmittels, wie Geschwindigkeit, Gierrate, Querbeschleunigung, den gespeicherten und/oder aktuellen Karten- und/oder Fahrpositionsdaten speichernd zugeordnet werden. Hierzu ist die Fahrdynamik-Sensorik des Fortbewegungsmittels mit dem Datenbanksystem verbunden. A particularly reliable self-learning of the database system is achieved when data of the driving dynamics of the means of transport, such as speed, yaw rate, lateral acceleration, are assigned to the stored and / or current map and / or driving position data. For this purpose, the driving dynamics sensors of the means of transportation are connected to the database system.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aktualisieren von Daten einer Datenbank eines Navigationssystems eines Fortbewegungsmittels, aus der Kartendaten beispielsweise in einem GDF-Format ausgelesen werden. Aktuelle Fahrpositionsdaten des Navigationssystems modifizieren derart das Speichermedium, daß von dem Navigationssystem generierte, aktuelle Fahrpositionsdaten, wie eine neue Fahrbahn oder ein zusätzlicher Fahrstreifen, in das Speichermedium geschrieben werden und/oder die sich von den aktuellen Fahrpositionsdaten unterscheidenden Kartendaten mit den aktuellen Fahrpositionsdaten überschrieben und/oder erweitert werden, wobei beim erneuten Durchfahren des Fahrkorridors die neuen und/oder geänderten Karten- und/oder Fahrpositionsdaten ausgelesen werden. The invention further relates to a method for updating data from a database of a navigation system of a means of transportation, from which map data are read out, for example in a GDF format. Current driving position data of the navigation system modify the storage medium in such a way that current driving position data generated by the navigation system, such as a new lane or an additional lane, are written into the storage medium and / or the map data which differs from the current driving position data is overwritten with the current driving position data and / or be expanded, the new and / or changed map and / or driving position data being read out when the driving corridor is traveled through again.
Das erfϊndungsgemäße Verfahren kann entsprechend dem erfindungsgemäßen Datenbanksystem arbeiten. The method according to the invention can work in accordance with the database system according to the invention.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Navigationssystem der oben beschriebenen Art mit einem erfindungsgemäßen selbst-lernenden Datenbanksystem. The invention also relates to a navigation system of the type described above with a self-learning database system according to the invention.
Des weiteren betrifft die Erfindung ein System und ein Verfahren zum Überwachen eines Fahrkorridors eines Fortbewegungsmittels, wie eines Kraftfahrzeugs, und/oder zum Führen des Fortbewegungsmittels auf einem Fahrstreifen. Furthermore, the invention relates to a system and a method for monitoring a driving corridor of a means of transportation, such as a motor vehicle, and / or for guiding the means of transportation on a lane.
Unter Fahrbahn sei eine von dem Fahrzeugführer ausgewählte Wegstrecke verstanden, die üblicherweise als befestigte Straßen, wie Autobahnen, Landstraßen, etc, oder kartografisierte Pfade festgelegt ist und längs welcher das Fortbewegungsmittel bewegt werden soll. Ein Fahrkorridor ist die vor dem Fahrzeug liegende Fahrbahn mit einer festgelegten Fahrtrichtung. Der Fahrkorridor kann im Falle einer Autobahn mehrere Fahrstreifen aufweisen, die bekanntermaßen durch unterbrochene Linien als Fahrbahn- oder Fahrstreifenmarkierung voneinander getrennt sind. Ein System sowie ein Verfahren zum Überwachen des Fahrkorridors und/oder zum Führen des Fortbewegungsmittels hat die allgemeine Aufgabe, den Fortbewegungsmittelführer dabei zu unterstützen, das Fahrzeug längs des gewählten Fahrkorridors, insbesondere des gewählten Fahrstreifens, zu halten und insbesondere bei offensichtlich unabsichtlichem Verlassen zu warnen. A lane is understood to mean a route selected by the driver, which is usually defined as paved roads, such as highways, country roads, etc., or mapped paths and along which the means of transportation is to be moved. A driving corridor is the lane in front of the vehicle with a defined direction of travel. In the case of a motorway, the driving corridor can have several lanes that are known to be separated from one another by broken lines as a lane or lane marking. A system and a method for monitoring the driving corridor and / or for guiding the means of transportation has the general task of assisting the means of transportation to keep the vehicle along the chosen driving corridor, in particular the selected lane, and to warn in particular when it is obviously left unintentionally.
Es ist bekannt, den Führer eines Kraftfahrzeugs insbesondere auf sehr schwierigem und engem Fahrbahngelände oder auf eintönigen Autobahnstrecken mittels eines gattungsgemäßen Überwachungssystem zu unterstützen, das als so genannter Spurhalteassistent oder als "Lane Departure Warning" (LDW) bekannt ist. Der Spurhalteassistent warnt den Fahrzeugführer, falls das Kraftfahrzeug bestimmte beispielsweise durch Fahrbahnmarkierung definierte Grenzen der Fahrbahn zu verlassen droht. It is known to support the driver of a motor vehicle, in particular on very difficult and narrow road surfaces or on monotonous motorway routes, by means of a generic monitoring system which is known as a so-called lane departure warning system or a "lane departure warning" (LDW). The lane keeping assistant warns the vehicle driver if the motor vehicle threatens to leave certain limits of the roadway, for example defined by roadway markings.
Der bekannte Spurhalteassistent umfaßt als Einrichtung zum Erfassen einer Fahrbahnmarkierung, wie eine Fahrbahnlinie, eine oder mehrere Video- oder Bildkameras, die zur Fahrbahn hin gerichtet sind. Der Spurhalteassistent erfaßt den Verlauf der Fahrbahn und beobachtet die Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs. Wenn der Spurhalteassistent erkennt, daß das Fahrzeug in eine von dem zu erwartenden Straßenverlauf bedrohliche Fahrrichtung gelangt, ist es bekannt, den Fahrer durch ein haptisches oder akustisches Signal auf diesen Gefahrenzustand hinzuweisen. The known lane keeping assistant comprises, as a device for detecting a lane marking, such as a lane line, one or more video or image cameras which are directed towards the lane. The lane departure warning system detects the course of the road and observes the direction of movement of the motor vehicle. If the lane departure warning system detects that the vehicle is traveling in a direction of travel that is threatening from the expected course of the road, it is known to inform the driver of this dangerous state by means of a haptic or acoustic signal.
Als funktionale Erweiterung des Spurhalteassistenten ist es bekannt, anhand der von dem Spurhalteassistenten ermittelten Daten Steuersignale bereitzustellen, die einem Antrieb einer fahrzeugführerfremdansteuerbaren Assistenzlenkung zuführbar sind. Die motorisierte Lenkunterstützung ist in Kombination mit einer automatischen Spurführung auch als Fahrerassistenzsystem unter der Bezeichnung "Lane Keeping Support" (LKS) bekannt. Das Fahrerassistenzsystem warnt nicht nur, sondern unterstützt den Fahrer aktiv bei der Fahr- oder Lenktätigkeit, indem beispielsweise das Fahrzeug zur Fahrbahnmitte hin aktiv zurückgelenkt oder am Lenkrad eine korrigierende Lenküberreaktion des Fahrers ausgeglichen wird. As a functional extension of the lane departure warning system, it is known to use the data determined by the lane departure warning system to provide control signals that can be supplied to a drive of an assistance steering system that can be controlled by the driver. In combination with automatic lane guidance, motorized steering support is also known as a driver assistance system under the name "Lane Keeping Support" (LKS). The driver assistance system not only warns, but actively supports the driver in driving or steering activities, for example by actively steering the vehicle back towards the center of the lane or by compensating for a corrective overreaction by the driver on the steering wheel.
Bei den bekannten Spurhalteassistenten und Fahrerassistenzsystemen stellte sich allerdings als Nachteil heraus, daß der Detektierempfindlichkeit von Videokameras aufgrund von Umwelteinflüssen Grenzen gesetzt ist. Wenn beispielsweise der Kontrast der Fahrstreifenmarkie- rang gegenüber dem Fahrbahnbelag zu gering ist, ist es der Einrichtung zum Erfassen der Fahrbahnmarkierung insbesondere bei Dunkelheit und Regen nicht möglich, für die Steuerung und Regelung der Systeme notwendige Daten zu liefern. Insbesondere im Falle eines Baustellenbereichs mit fehlenden oder mehrdeutigen Markierungen können die herkömmlichen Spurhalteassistenten und Fahrerassistenzsysteme ihre Aufgabe nicht zuverlässig lösen. Hierbei besteht ein nicht unerhebliches Unfallrisiko vor allem dann, wenn sich der Kraftfahrzeugführer auf die Funktionstätigkeit des Spurhalteassistenten sowie des Fahrerassistenzsystems verläßt. In the known lane departure warning systems and driver assistance systems, however, it turned out to be a disadvantage that the detection sensitivity of video cameras is limited due to environmental influences. For example, if the contrast of the lane marking rank compared to the road surface is too low, the device for detecting the road marking, in particular in the dark and rain, is not able to provide the data necessary for the control and regulation of the systems. In particular in the case of a construction site area with missing or ambiguous markings, the conventional lane keeping assistants and driver assistance systems cannot reliably perform their task. There is a not inconsiderable risk of an accident here, in particular, if the motor vehicle driver relies on the functional activity of the lane departure warning system and the driver assistance system.
Aus der DE 100 12 471 Al ist ein Navigationssystem bekannt, bei dem Bilder beim Fahren des Fahrzeugs aufgenommen werden, welche Bilder zum Zeitpunkt der Ablichtung simultan erfaßten NAVSTAR-GPS-Positionssignalen zugeordnet und in einem separaten Speicher abgespeichert werden. Weiterhin ist aus der DE 696 31 280 T2 ein Navigationssystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, das eine Informationsverarbeitungs- und Steuerungseinheit mit einem Bildprozessor umfaßt. Die ermittelten Navigationsdaten können mittels Fahrdynamikdaten verbessert werden. A navigation system is known from DE 100 12 471 A1, in which images are recorded when the vehicle is driving, which images are assigned to NAVSTAR GPS position signals recorded simultaneously at the time of the illumination and are stored in a separate memory. Furthermore, a navigation system for a motor vehicle is known from DE 696 31 280 T2, which comprises an information processing and control unit with an image processor. The determined navigation data can be improved by means of driving dynamics data.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein System zum Überwachen eines Fahrkorridors eines Fortbewegungsmittels und/oder zum Führen des Fortbewegungsmittels auf einem zu erwartenden Fahrstreifen bereitzustellen, bei dem eine sichere Funktionsweise auch bei schlechten Wetterverhältnissen sowie Dunkelheit und insbesondere bei fehlenden oder mehrdeutigen Fahrbahnmarkierungen sichergestellt ist. It is an object of the invention to provide a method and a system for monitoring a driving corridor of a means of transportation and / or for guiding the means of transportation on a lane to be expected, in which safe functioning is ensured even in bad weather conditions and darkness and in particular in the case of missing or ambiguous lane markings is.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Patentansprach 10 oder 15 gelöst. This object is solved by the features of claim 10 or 15.
Danach ist das erfindungsgemäße System zum Überwachen des Fahrkorridors mit einer Einrichtung, wie einer Videokamera, zum Erfassen einer Fahrbahnmarkierung und zum Erzeugen eines Fahrmarkierungs-Signals und einer Überwachungseinrichtung, wie einem Rechner, versehen, die anhand des Fahrbahnmarkierungs-Signals zumindest den korrekten zu befahrenden Fahrkorridor des Fortbewegungsmittels überprüft und gegebenenfalls ein Warnsignal, das einem Führer des Fortbewegungsmittels mitteilbar ist, und/oder ein Steuer- und/oder Regelsignal erzeugt, das einer fortbewegungsmittelführerfremd ansteuerbaren Assistenzlenkung zuführbar ist, wenn das Fortbewegungsmittel die Fahrbahn verläßt. Erfindungsgemäß ist die Überwachungseinrichtung an ein Funkortungssystem oder Navigationssystem zur Bestim- mung der Position des Fortbewegungsmittels angeschlossen. Als Navigationssystem kann das GNSS (Global Navigation Satellite System), wie das NAVSTAR-GPS, das Galileo-System, eingesetzt werden. Unter Navigationssystem sollen erfindungsgemäß auch sogenannte Erweiterungssysteme, wie das SAPOS, DGPS, verstanden sein. Mit der Datenfusion des Navigationssystems arbeitet das Systems zum Überwachen des Fahrkorridors auch dann uneingeschränkt funktionstüchtig, wenn aufgrund schlechter Sichtverhältnisse, wie Nebel, Regen, Schnee oder Dunkelheit, der Erkennung von Fahrbahnlinien mittels Videokameras stark eingeschränkt oder sogar unmöglich ist. Auch bei mehrdeutigen Markierungen im Baustellenbereich ist erfindungsgemäß eine zuverlässige Spurhaltung des Fortbewegungsmittels längs des Fahrkorridors bereitgestellt. Auch bei Ausfall des Videosystems bleibt die Spurhaltungsfunktion aufrecht erhalten. The system according to the invention for monitoring the driving corridor is then provided with a device, such as a video camera, for detecting a lane marking and for generating a driving marking signal and a monitoring device, such as a computer, which, based on the lane marking signal, at least the correct driving corridor to be driven on of the means of transportation is checked and, if necessary, a warning signal that can be communicated to a driver of the means of transportation and / or a control and / or regulating signal that can be fed to an assistant steering system that can be controlled by a driver of the means of transportation when the means of transportation leaves the road. According to the invention, the monitoring device is connected to a radio location system or navigation system for determining Position of the means of transport connected. The GNSS (Global Navigation Satellite System), such as the NAVSTAR-GPS, the Galileo system, can be used as the navigation system. According to the invention, the navigation system should also be understood to mean so-called extension systems, such as the SAPOS, DGPS. With the data fusion of the navigation system, the system for monitoring the driving corridor works without restrictions even if the detection of lane lines by means of video cameras is severely restricted or even impossible due to poor visibility conditions such as fog, rain, snow or darkness. Even in the case of ambiguous markings in the construction site area, reliable tracking of the means of transportation along the driving corridor is provided according to the invention. The tracking function is maintained even if the video system fails.
Die Daten des Navigationssystems dienen auch dazu, die erhaltenen Fahrbahnmarkierungs- Signale auf Richtigkeit zu überprüfen und gegebenenfalls genauere Fahrstreifeninformationen zu erzeugen, so daß eine Optimierung in der Richtungsgenauigkeit des Spurhaltesystems erreicht ist. The data of the navigation system also serve to check the correctness of the road marking signals received and, if necessary, to generate more accurate lane information, so that an optimization of the directional accuracy of the lane keeping system is achieved.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung außerdem an eine Fahrdynamik-Sensorik des Fortbewegungsmittels angeschlossen, so daß die Überwachungseinrichtung zur Prüfung des Fahrkorridors auch Fahrdynamik-Daten nutzt. Somit werden Daten des Spurhaltesystems, des Navigationssystems und der Fahrdynamik-Sensorik fusioniert, um eine höhere Funktionsgenauigkeit zu erzielen. Auf diese Weise wird dann ein zuverlässig arbeitendes Spurhaltesystem, beispielsweise in schlecht beleuchteten Tunneln, sichergestellt, wenn sowohl Fahrbahnmarkierungen schlecht erkennbar sind als auch der Kontakt zur Satellitenortung unterbrochen ist. Im allgemeinen dient die Fahrdynamik-Sensorik zur kurzzeitigen Ortung und Bestimmung der Position des Fortbewegungsmittels und damit zur kurzzeitigen Unterstützung des erfindungsgemäßen Systems, wobei die Satellitenortung die längerfristige Ortung des Fortbewegungsmittels und Unterstützung des Spurhaltesystems gewährleistet. In a development of the invention, the monitoring device is also connected to a driving dynamics sensor system of the means of transportation, so that the monitoring device also uses driving dynamics data for checking the driving corridor. In this way, data from the lane keeping system, the navigation system and the driving dynamics sensors are merged in order to achieve greater functional accuracy. In this way, a reliably working lane keeping system, for example in poorly lit tunnels, is ensured if both road markings are poorly recognizable and contact with the satellite location is interrupted. In general, the vehicle dynamics sensor system is used for the short-term location and determination of the position of the means of transportation and thus for the short-term support of the system according to the invention, the satellite location ensuring the long-term location of the means of transportation and support of the lane keeping system.
Beim Ausfall der Videokamera des Spurhaltesystems kann anhand der Fahrdaten der Fahrdynamik-Sensorik und mit Hilfe von abgespeicherten Kartendaten im Bereich des durch das Navigationssystem ermittelten Ortes des Fortbewegungsmittels eine zumindest kurzzeitige Ortung und Spurhaltung des Fortbewegungsmittels sichergestellt werden. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Navigationsverfahren für ein Fortbewegungsmittel, bei dem die Position des Fortbewegungsmittels auf der Basis einer Funk- und/oder Satellitenortung, wie dem GNSS, bestimmt wird. Das erfindungsgemäße Navigationsverfahren soll gewährleisten, daß bei Tunnelfahrten, wenn der Kontakt zu den Satelliten unterbrochen ist, ohne weiteres kontinuierlich die Position des Fortbewegungsmittels zumindest mit der gleichen Positionsgenauigkeit ermittelbar bleibt. If the video camera of the lane keeping system fails, an at least short-term location and tracking of the means of transportation can be ensured on the basis of the driving data of the driving dynamics sensor system and with the aid of stored map data in the area of the location of the means of transportation determined by the navigation system. The invention further relates to a navigation method for a means of transportation, in which the position of the means of transportation is determined on the basis of a radio and / or satellite location, such as the GNSS. The navigation method according to the invention is intended to ensure that when driving through tunnels, when the contact to the satellites is interrupted, the position of the means of transport can be continuously determined at least with the same positional accuracy.
Dies Problem wird dadurch gelöst, daß zur Bestimmung der Position des Fortbewegungsmittels Daten einer Fahrdynamik-Sensorik des Fortbewegungsmittels und eines Systems zum Überwachen des Fahrkorridors genutzt werden. Dabei werden die Daten der Fahrdynamik- Sensorik sowie der Einrichtung zum Erfassen der Fahrbahnmarkierung mit den gespeicherten Karteninformationen des Navigationssystems fusioniert, um die Position des Fortbewegungsmittels bei Ausfall der Satellitenortung zu bestimmen. This problem is solved in that data of a driving dynamics sensor system of the means of transportation and a system for monitoring the driving corridor are used to determine the position of the means of transportation. The data from the driving dynamics sensor system and the device for detecting the lane marking are merged with the stored map information of the navigation system in order to determine the position of the means of transportation in the event of a satellite location failure.
Dabei können die Daten der Fahrdynamik-Sensorik nicht nur dann genutzt werden, wenn das Navigationssystem wegen fehlendem Kontakt zu den Satelliten ausgefallen ist. Erfindungsgemäß soll auch eine Fusion der Daten der Fahrdynamik-Sensorik mit den tatsächlich erfaßten Ortungsdaten des Navigationssystems vorgesehen sein, mit der eine genauere Ortung des Fortbewegungsmittels möglich ist. The data from the vehicle dynamics sensors cannot only be used if the navigation system has failed due to a lack of contact with the satellites. According to the invention, a fusion of the data of the driving dynamics sensor system with the actually recorded location data of the navigation system should also be provided, with which a more precise location of the means of transportation is possible.
Erfindungsgemäß ist also das Navigationssystem für eine Langzeitstabilität der Ortungsdaten verantwortlich, wobei Fahrdynamik-Sensorik-Daten und Spurhaltesystem-Daten als kurzzeitiges Korrektiv der Ortungsdaten des Navigationssystems wirken. According to the invention, the navigation system is therefore responsible for long-term stability of the location data, driving dynamics sensor data and lane keeping system data acting as a short-term correction of the location data of the navigation system.
Um die Daten der Fahrdynamik-Sensorik, wie einen Querbeschleunigungssensor, einen Drehratensensor, einen Gierratensensor, für die Weiterverarbeitung bei der Fusionierung mit dem Navigationssystem zu optimieren, können die sensierten Signale durch einen Filter, wie einen Kaiman-Filter oder einen entsprechenden Hoch- oder Tiefpaßfilter bearbeitet sein. In order to optimize the data from the vehicle dynamics sensors, such as a lateral acceleration sensor, a rotation rate sensor, a yaw rate sensor, for further processing when merging with the navigation system, the sensed signals can be filtered using a filter, such as a Cayman filter or a corresponding high or low pass filter be processed.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Fahrdynamik-Sensorik zum Erfassen von Geschwindigkeiten und Beschleunigung einer Bewegung eines Fortbewegungsmittels. Furthermore, the invention relates to a driving dynamics sensor system for detecting speeds and accelerating a movement of a means of transportation.
Insbesondere bei der Messung der Fahrdynamik-Eigenschaften eines Fortbewegungsmittels treten Fehler auf, die sich im Laufe der Zeit zu einer nicht vernachlässigbaren Fehlerquelle aufaddieren können. Fahrdynamik-Messungen sind beispielsweise für ein Antiblockierbrems- system (ABS) oder für das so genannte "electronic stability program" (elektronisches Stabilitätsprogramm - ESP) notwendige Funktionsparamter. Unter Fahrdynamik-Daten fallen beispielsweise die sogenannte Gierrate, die Fahrgeschwindigkeit, die Querbeschleunigung, etc. Errors occur in particular when measuring the driving dynamics properties of a means of transportation, which over time become a non-negligible source of error can add up. Driving dynamics measurements are, for example, necessary function parameters for an anti-lock brake system (ABS) or for the so-called "electronic stability program" (electronic stability program - ESP). Driving dynamics data include, for example, the so-called yaw rate, driving speed, lateral acceleration, etc.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine zuverlässigere Fahrdynamik-Messung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Fahrdynamik- S ensorik zur Überwachung von erfaßten Fahrdynamik-Daten mit einem System zum Navigieren eines Fortbewegungsmittels verbunden ist, welche Systeme auf der Satelliten- und/oder Funkortung, wie dem GNNS, basiert, so daß anhand der Ortungsdaten des Navigationssytems ein Fehler der Fahrdynamik- Sensorik ermittelbar ist. It is an object of the invention to provide a more reliable driving dynamics measurement. This object is achieved in that the driving dynamics sensor system for monitoring recorded driving dynamics data is connected to a system for navigating a means of transportation, which system is based on satellite and / or radio location, such as the GNNS, so that on the basis of the Location data of the navigation system an error of the vehicle dynamics sensor system can be determined.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann die Fahrdynamik-Sensorik mit einem System zum Überwachen des Fahrkorridors eines Fortbewegungsmittels und/oder zum Führen des Fortbewegungsmittels auf einem zu erwartenden Fahrstreifen verbunden sein, so daß anhand der Fahrkorridordaten ein Fehler der Fahrdynamik-Sensorik ermittelbar und ausgleichbar ist. In a further development of the invention, the driving dynamics sensor system can be connected to a system for monitoring the driving corridor of a means of transportation and / or for guiding the means of transportation on a lane to be expected, so that an error in the driving dynamics sensor system can be determined and compensated for on the basis of the driving corridor data.
Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme der Fusion der Fahrdynamik-Daten mit den Ortungsdaten eines Navigationssystems wird erreicht, daß Fehlen bei der Messung der Fahrdynamik- Eigenschaften, wie beim starken Abbremsen, korrektiv entgegengewirkt werden kann. With the measure according to the invention of the fusion of the driving dynamics data with the location data of a navigation system, it is achieved that lack of measurement of the driving dynamics properties, such as when braking hard, can be counteracted correctly.
Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. The features of the invention disclosed in the above description and in the claims can be essential both individually and in any combination for realizing the invention in its various embodiments.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Digitales Datenbanksystem für ein Navigationssystem eines Fortbewegungsmittels, welches Navigationssystem auf einer Funkortung, wie dem GNSS, basiert, umfassend ein digitales, lokales Speichermedium, aus dem Kartendaten beispielsweise in einem GDF-Format auslesbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermedium beschreibbar ist und eine Einrichtung zum Auswerten von aktuellen Fahrpositi- onsdaten des Navigationssystems derart das Speichermedium modifiziert, daß von dem Navigationssystem generierte, aktuelle Fahrpositionsdaten, wie eine neue Fahrbahn oder ein zusätzlicher Fahrstreifen, in das Speichermedium schreibbar sind und/oder die sich von den aktuellen Fahrpositionsdaten unterscheidenden Kartendaten mit den aktuellen Fahrpositionsdaten überschreibbar und/oder erweiterbar sind, wobei beim erneuten Befahren die neuen und/oder geänderten Karten- und/oder Fahrpositionsdaten auslesbar sind. 1. Digital database system for a navigation system of a means of transportation, which navigation system is based on a radio location, such as the GNSS, comprising a digital, local storage medium from which map data can be read out, for example in a GDF format, characterized in that the storage medium is writable and A device for evaluating current driving position data of the navigation system modifies the storage medium in such a way that current driving position data generated by the navigation system, such as a new lane or an additional lane, can be written into the storage medium and / or the map data that differs from the current driving position data can be overwritten and / or expanded with the current driving position data, the new and / or changed map and / or driving position data being readable when driving again.
2. Datenbanksystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Überschreibprozedur von gespeicherten Kartendaten durch eine Bewertungseinrichtung kontrolliert ist, die aktuelle Fahrpositionsdaten anhand von einem vorab festgelegten Wahrscheinlichkeitskriterium überprüft und für speicherwürdig einstuft, falls das Wahrscheinlichkeitskriterium erfüllt ist. 2. Database system according to claim 1, characterized in that an overwrite procedure of stored map data is controlled by an evaluation device, checks the current driving position data on the basis of a predefined probability criterion and classifies it as storable if the probability criterion is met.
3. Datenbanksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung die neuen und/oder geänderten Karten- und/oder Fahrpositionsdaten jeweils mit einem Qualitätsindex versieht, wobei bei Abruf der neuen und/oder geän- derten Karten- und/oder Fahrpositionsdaten deren Qualität anhand des Qualitätsindexes und der neuen Fahrpositionsdaten des Navigationssystems bewertet wird. 3. Database system according to claim 2, characterized in that the evaluation device provides the new and / or changed map and / or driving position data with a quality index, wherein when the new and / or changed other map and / or driving position data whose quality is assessed on the basis of the quality index and the new driving position data of the navigation system.
4. Datenbanksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sendereinrichtung zum Übermitteln der neuen und/oder geänderten Karten- und/oder Fahrpositionsdaten an eine distale Zentrale zur Auswertung der Karten- und/oder Fahrpositionsdaten vorgesehen ist, wobei insbesondere zusätzlich ein Empfänger zum Empfangen von Karten- und/oder Fahrpositionsdaten von einem distalen modifizierten Datenbanksystem eines anderen Fortbewegungsmittel vorgesehen ist, welche Karten- und/oder Fahrpositionsdaten in das Speichermedium aufgenommen werden und insbesondere von der distalen Zentrale an den Empfänger versendet sind. 4. Database system according to one of claims 1 to 3, characterized in that a transmitter device for transmitting the new and / or changed map and / or driving position data to a distal center for evaluating the map and / or driving position data is provided, in particular in addition a receiver for receiving map and / or driving position data from a distal modified database system of another means of transportation is provided, which map and / or driving position data are recorded in the storage medium and in particular are sent from the distal center to the receiver.
5. Datenbanksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich-ne t, daß eine Einrichtung zum visuellen Erfassen von Fahrbahnmarkierungslinien digitale Fahrbahnmarkierungslinien-Signale generiert, die den gespeicherten und/oder aktuellen Karten- und/oder Fahrpositionsdaten speichernd zugeordnet werden. 5. Database system according to one of claims 1 to 4, characterized in that a device for the visual detection of lane marking lines generates digital lane marking line signals which are assigned to the stored and / or current map and / or driving position data.
6. Datenbanksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Daten der Fahrdynamik, wie Geschwindigkeit, Gierrate, Querbeschleunigung, den gespeicherten und/oder aktuellen Karten- und/oder Fahrpositionsdaten speichernd zugeordnet sind. 6. Database system according to claim 5, characterized in that data of the driving dynamics, such as speed, yaw rate, lateral acceleration, the stored and / or current map and / or driving position data are assigned to store.
7. Datenbanksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale lokale Speichermedium transportabel ist, wobei es von einer Hardware-Komponente des Fortbewegungsmittels, wie dem Navigationssystem, demontierbar ist, um es an eine Hardware-Komponente eines anderen Kraftfahrzeugs anzuschließen. 7. Database system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the digital local storage medium is portable, it being removable from a hardware component of the means of transportation, such as the navigation system, in order to connect it to a hardware component of another motor vehicle .
8. Verfahren zum Aktualisieren von Daten einer digitalen, lokalen Datenbank eines Navigationssystems eines Fortbewegungsmittels, aus der Kartendaten beispielsweise in einem GDF-Format ausgelesen werden, wobei aktuelle Fahrpositionsdaten des Navigationssystems derart das Speichermedium modifiziert, dass von dem Navigationssystem generierte, aktuelle Fahrpositionsdaten, wie eine neue Fahrbahn oder ein zusätzlicher Fahrstreifen, in das Speichermedium geschrieben werden und/oder die sich von den aktuellen Fahrpositionsdaten unterscheidenden Kartendaten mit den aktuellen Fahrpositionsdaten überschrieben und/oder erweitert werden, wobei beim erneuten Befahren die neuen und/oder geänderten Karten- und/oder Fahrpositionsdaten ausgelesen werden. 8.Method for updating data from a digital, local database of a navigation system of a means of transportation, from which map data are read out, for example, in a GDF format, current driving position data of the navigation system modifying the storage medium in such a way that current driving position data, such as one, generated by the navigation system new lane or an additional lane to be written into the storage medium and / or which are different from map data distinguishing the current driving position data are overwritten and / or expanded with the current driving position data, the new and / or changed map and / or driving position data being read out when the vehicle is driven on again.
9. Verfahren nach Anspruch 8, das gemäß dem Datenbanksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7 arbeitet. 9. The method according to claim 8, which operates according to the database system according to one of claims 1 to 7.
10. System zum Überwachen eines Fahrkorridors eines Fortbewegungsmittels und/oder zum Führen des Fortbewegungsmittels auf einem Fahrstreifen des Fahrkorridors, umfassend eine Einrichtung, wie eine Kamera, zum Erfassen und/oder Detektieren einer Fahrbahnmarkierung und zum Erzeugen eines Fahrbahnmarkierungs-Signals sowie eine Überwachungseinrichtung, die anhand des Fahrbahnmarkierungs-Signals zumindest den Fahrkorridor, insbesondere den zu befahrenden Fahrstreifen, prüft und gegebenenfalls ein Warnsignal, das einem Führer des Fortbewegungsmittels mitteilbar ist, und/oder ein Steuer- und/oder Regelsignal erzeugt, das einer fortbewegungs- mittelführerfremd ansteuerbaren Assistenzlenkung zuführbar ist, wenn das Fortbewegungsmittel den Fahrkorridor, insbesondere den Fahrstreifen, verläßt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Überwachungseinrichtung mit dem Navigationssystem zum Orten des Fortbewegungsmittels derart kooperiert, daß die Überwachungseinrichtung zur Prüfung des Fahrkorridors, beispielsweise bei fehlendem Fahrbahnmarkierungssignal, Daten des Navigationssystems nutzt. 10. System for monitoring a driving corridor of a means of transportation and / or for guiding the means of transportation on a lane of the driving corridor, comprising a device, such as a camera, for detecting and / or detecting a lane marking and for generating a lane marking signal and a monitoring device on the basis of the lane marking signal, at least the driving corridor, in particular the lane to be driven, is checked and, if necessary, a warning signal that can be communicated to a driver of the means of transportation and / or generates a control and / or regulating signal that can be fed to an assistance steering system that can be controlled by a non-means of transportation when the means of transportation leaves the driving corridor, in particular the lane, characterized in that the monitoring device cooperates with the navigation system for locating the means of transportation in such a way that the monitoring device for checking of the driving corridor, for example in the absence of a lane marking signal, uses data from the navigation system.
11. System nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Fahrdynamik- Sensorik des Fortbewegungsmittels mit der Überwachungseinrichtung verbunden ist, so daß die Überwachungseinrichtung zur Prüfung des Fahrkorridors, insbesondere bei fehlendem Fahrbahnmarkierungssignal, Fahrdynamik-Daten nutzt. 11. The system according to claim 10, characterized in that a driving dynamics sensor system of the means of transportation is connected to the monitoring device, so that the monitoring device uses the driving dynamics data to check the driving corridor, in particular in the absence of a road marking signal.
12. System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß bei Ausfall einer Komponente der Einrichtung zum Erfassen einer Fahrbahnmarkierung die Überwachungseinrichtung anhand der Daten des Navigationssystems und insbesondere der Fahrdynamik- S ensorik betrieben ist. 12. System according to claim 10 or 11, characterized in that in the event of failure of a component of the device for detecting a lane marking, the monitoring device is operated on the basis of the data from the navigation system and in particular the driving dynamics sensor system.
13. System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung anhand der Daten des Navigationssystems den aktuellen und/oder kommenden Verlauf des Fahrkorridors, insbesondere des Fahrstreifens, berechnet und ihn anhand der aktuell ermittelten Daten der Fahrdynamik-Sensorik überprüft. 13. System according to one of claims 10 to 12, characterized in that the monitoring device uses the data from the navigation system to calculate the current and / or upcoming course of the driving corridor, in particular the lane, and checks it using the currently determined data of the driving dynamics sensor system.
14. System nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall des Navigationssystems die Überwachungseinrichtung anhand der Daten der Einrichtung zum Erfassen einer Fahrbahnmarkierung und insbesondere der Fahrdynamik-Sensorik betrieben ist. 14. System according to any one of claims 10 to 13, characterized in that in the event of a failure of the navigation system, the monitoring device is operated on the basis of the data from the device for detecting a road marking and in particular the driving dynamics sensor system.
15. Verfahren zum Überwachen eines Fahrkorridors eines Fortbewegungsmittels und/oder zum Führen des Fortbewegungsmittels auf einem Fahrstreifen des Fahrkorridors, bei dem: 15. A method for monitoring a driving corridor of a means of transportation and / or for guiding the means of transportation on a lane of the driving corridor, in which:
a. eine Fahrbahnmarkierung erfaßt und ein Fahrbahnmarkierungs-Signal erzeugt wird sowie  a. a lane marking is detected and a lane marking signal is generated and
b. anhand des Fahrbahnmarkierungs-Signals zumindest der Fahrkorridor, insbesondere der Fahrstreifen, geprüft und gegebenenfalls ein Warnsignal, das einem Führer des Fortbewegungsmittels mitteilbar ist, und/oder ein Steuer- und/oder Regelsignal erzeugt wird, das einer fortbewegungsmittelführerfremd ansteuerbare Assistenzlenkung zugeführt wird, wenn das Fortbewegungsmittel den Fahrkorridor oder den Fahrstreifen verläßt,  b. on the basis of the lane marking signal, at least the driving corridor, in particular the lane, is checked and, if appropriate, a warning signal that can be communicated to a driver of the means of transportation and / or a control and / or regulating signal is generated that is supplied to an assistant steering system that can be controlled by a non-means of transportation, if that Means of transportation leaves the corridor or lane,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung des Fahrkorridors Daten eines Navigationssystems zum Orten des Fortbewegungsmittels genutzt werden.  characterized in that data from a navigation system for locating the means of transportation are used to check the driving corridor.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung des Fahrkorridors Daten einer Fahrdynamik-Sensorik des Fortbewegungsmittels genutzt werden. 16. The method according to claim 15, characterized in that data of a driving dynamics sensor system of the means of transportation are used to check the driving corridor.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß es gemäß dem nach einem der Ansprüche 10 bis 14 ausgebildeten System arbeitet. 17. The method according to claim 15 or 16, characterized in that it works according to the system formed according to one of claims 10 to 14.
18. Navigationsverfahren für ein Fortbewegungsmittel, bei dem die Position des Fortbewegungsmittels auf der Basis einer Funkortung, wie dem GNSS, bestimmt wird, da- durch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Position des Fortbewegungsmittels Daten einer Fahrdynamik-Sensorik des Fortbewegungsmittels und Daten eines Systems zum Überwachen eines Fahrkorridors des Fortbewegungsmittels und/oder zum Führen des Fortbewegungsmittels auf einem Fahrstreifen des Fahrkorridors genutzt werden, welches System insbesondere nach einem der Ansprüche 10 bis 14 ausgebildet wird. 18. Navigational method for a means of transportation in which the position of the means of transportation is determined on the basis of a radio location, such as the GNSS, characterized in that data of a driving dynamics sensor system of the means of transportation and data of a system for monitoring a driving corridor of the means of transportation and / or for guiding the means of transportation on a lane of the driving corridor are used to determine the position of the means of transportation, which system in particular according to one of claims 10 to 14 is formed.
19. Navigationsverfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall der Satelliten-Ortung die Position des Fortbewegungsmittels mit Hilfe gespeicherter Kartendaten, von Daten der Fahrdynamik-Sensorik und des Fahrkorri- dorüberwachungssystems ermittelt wird. 19. Navigation method according to claim 18, characterized in that in the event of a satellite location failure, the position of the means of transportation is determined with the aid of stored map data, data from the vehicle dynamics sensors and the vehicle corridor monitoring system.
20. System zum Navigieren eines Fortbewegungsmittels, welches System auf einer Funkortung, wie dem GNSS, basiert, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Fahrdynamik-Sensorik, wie einem Querbeschleunigungssensor, einem Drehratensensor, einem Gierratensensor, und einem System zum Überwachen des Fahrkorridors des Fortbewegungsmittels und/oder zum Führen des Fortbewegungsmittels auf einem zu erwartenden Fahrstreifen verbunden ist, welches System insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist, so daß die Position des Förtbewe- gungsmittels mit Hilfe von Daten der Fahrdynamik-Sensorik ortbar ist. 20. System for navigating a means of transportation, which system is based on a radio location, such as the GNSS, characterized in that it has a vehicle dynamics sensor system, such as a lateral acceleration sensor, a rotation rate sensor, a yaw rate sensor, and a system for monitoring the driving corridor of the means of transportation and / or for guiding the means of transportation on an expected lane, which system is designed in particular according to one of claims 1 to 6, so that the position of the conveying means can be located using data from the driving dynamics sensor system.
21. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Datenfusion ein Filter, wie ein Kaiman-Filter oder ein entsprechender Hoch- und Tiefpaßfilter vorgesehen, ist. 21. System according to claim 20, characterized in that a filter such as a Cayman filter or a corresponding high and low pass filter is provided for a data fusion.
22. Fahrdynamik-Sensorik zum Erfassen von Geschwindigkeit und Beschleunigung einer Bewegung eines Fortbewegungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Überwachung von erfaßten und/oder ermittelten Fahrdynamik-Daten mit einem System zum Navigieren eines Fortbewegungsmittels, welches System auf der Funkortung, wie dem GNSS, basiert, und einem System zum Überwachen des Fahrkorridors eines Fortbewegungsmittels und/oder zum Führen des Fortbewegungsmittels auf einem Fahrstreifen des Fahrkorridors verbunden ist, so daß anhand der Ortungsdaten des Navigationssystems ein Fehler der Fahrdynamik-Sensorik ermittelbar ist. 22. Driving dynamics sensor system for detecting the speed and acceleration of a movement of a means of transportation, characterized in that it is used to monitor detected and / or determined driving dynamics data with a system for navigating a means of transportation, which system on the radio location, such as the GNSS, is based, and a system for monitoring the driving corridor of a means of transportation and / or for guiding the means of transportation is connected to a lane of the driving corridor, so that an error of the driving dynamics sensor system can be determined on the basis of the location data of the navigation system.
23. Navigationssystem mit einem nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildeten Datenbanksystem. 23. Navigation system with a database system designed according to one of claims 1 to 7.
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