DE10141695A1 - Guiding method for an object, especially a motor vehicle using a navigation system, back along a route already traveled, especially where the route lies outside available navigational data - Google Patents
Guiding method for an object, especially a motor vehicle using a navigation system, back along a route already traveled, especially where the route lies outside available navigational dataInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Rückführung eines navigierbaren Objektes. The invention is based on a method for recycling of a navigable object.
Stand der TechnikState of the art
Bekannt sind Navigationseinrichtungen, die Fahrzeuge auf einer zuvor berechneten Route führen. Navigationseinrichtungen, die über einen Zugriff auf Datenmaterial außerhalb der befahrenen Route verfügen, sind in der Lage, den Nutzer auf einer Alternativroute zum Ziel zu führen, die gegebenenfalls neu berechnet werden muß. Befindet sich der Nutzer jedoch außerhalb des digitalisierten Straßennetzes, so wird er üblicherweise dazu aufgefordert, unmittelbar umzukehren, oder es werden in Form einer Kompaßrose Himmelsrichtung und Entfernung zu einem bekannten Routenpunkt angezeigt. Navigational devices that are based on vehicles are known a previously calculated route. Navigation devices that have access to Data are outside the route traveled able to target the user on an alternative route to carry out, which may have to be recalculated. However, if the user is outside the digitized road network, so it usually becomes prompted to reverse immediately, or it will be in shape a compass rose direction and distance to one known route point is displayed.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Mit den Maßnahmen des Anspruchs 1 beziehungsweise der Einrichtung nach Anspruch 8 ist es möglich, ein navigierbares Objekt, insbesondere ein Kraftfahrzeug, auch außerhalb eines digitalisierten Straßennetzes wieder zu einem bekannten Routenpunkt zurückzuführen. With the measures of claim 1 or Device according to claim 8, it is possible navigable object, in particular a motor vehicle, too outside of a digitized road network attributed to a known route point.
Die Erfindung nutzt insbesondere die Tatsache aus, dass in gängigen Navigationssystemen automatisch über einen bestimmten Zeitraum oder eine bestimmte Strecke eine zuvor gefahrene Strecke (Tracking) aufgezeichnet wird. Bei der Erfindung wird dieses Tracking vorteilhaft dazu benutzt, das navigierbare Objekt in umgekehrter Richtung zum letzten bekannten Routenpunkt, welcher beispielsweise auf der an Bord eines Kraftfahrzeuges befindlichen digitalen Karte noch verzeichnet ist, zurückzuführen. The invention takes particular advantage of the fact that in common navigation systems automatically via a certain period or a certain distance one before traveled route (tracking) is recorded. In the Invention, this tracking is used to advantage navigable object in reverse direction to the last one known route point, which for example on the Digital card still on board a motor vehicle is recorded.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das navigierbare Objekt, beziehungsweise das Kraftfahrzeug auch in einem nicht digitalisierten Gebiet zum Ziel geleitet werden kann, indem es auf der bekannten Strecke zurückgeführt wird. Solche Eigenschaften sind insbesondere dann von Interesse, wenn dem Kraftfahrzeugführer wie bei der Offboardnavigation nur unvollständige Datenbanken zur Zielführung zur Verfügung stehen. An advantage of the invention is that navigable object, or the motor vehicle too in a non-digitized area can be by being on the known route is returned. Such properties are special of interest if the driver like the Offboard navigation only for incomplete databases Route guidance is available.
Die Erfindung ist insbesondere dort vorteilhaft einsetzbar, wo es die Umstände nicht zulassen, dass das navigierbare Objekt auf dem gerade gefahrenen Weg rückführbar ist, beispielsweise wenn keine unmittelbare Wendemöglichkeit besteht, bei Abbiegeverboten, Einbahnstraßen oder Ähnlichem. In diesen Fällen fährt der Kraftfahrzeugführer zunächst einmal orientierungslos im bekannten Straßennetz umher, um dann einen bekannten Orientierungspunkt zu finden, von dem aus er auf der bereits gefahrenen Route zurückfährt. Im nicht digitalisierten Gebiet, das heißt beim Verlassen des durch die Routendaten vorgegebenen Bereiches, wird dieser Vorgang erfindungsgemäß dadurch unterstützt, dass dieses unbekannte Gebiet beim Abfahren automatisch von einer objekteigenen Einrichtung digitalisiert wird. Entdeckt diese Einrichtung dann einen Orientierungspunkt, an dem sich das navigierbare Objekt schon einmal befunden hat, ist es in der Lage, das Objekt zurückzuführen. The invention can be used advantageously in particular there where circumstances do not allow the navigable Object is traceable on the path just traveled, for example if there is no immediate turning option exists, in the event of bans on turning, one-way streets or the like. In these cases, the driver first drives once disoriented in the known street network around then find a known landmark from which from which he returns on the route he has already driven. in the not digitized area, that is, when leaving the area specified by the route data becomes this Process supported according to the invention that this unknown area automatically when leaving from one facility is digitized. Discover this Then set up an orientation point at which the navigable object has already been found, it is in the Able to trace the object.
Die Rückführung ist dann besonders erleichtert, wenn aus den zu erwartenden Routendaten und der aktuellen Objektgeschwindigkeit Richtungspfeile generiert werden, anhand denen die zuvor befahrene Spur im Offroadbereich oder eine eventuell im digitalisierten Gebiet neu zu befahrende Spur mit Zielführungsunterstützung befahren werden kann. The return is particularly facilitated if from the expected route data and the current one Object speed directional arrows are generated based on which the previously traveled lane in the off-road area or a new one to be driven in the digitized area Lane can be navigated with guidance.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen Based on the drawings, embodiments of the Invention explained in more detail. Show it
Fig. 1 das Tracking bei Verlassen vorgegebener Routendaten, Fig. 1 shows the tracking when leaving predetermined route data,
Fig. 2 die Rückführung entlang einer Positionsschnur zu einem bekannten Orientierungspunkt, Fig. 2, the return position along a line to a known reference point,
Fig. 3 eine Einrichtung zur Rückführung eines navigierbaren Objekts, Fig. 3 shows a device for recycling a navigable object,
Fig. 4 die Rückführung mit Richtungshinweisen. Fig. 4 shows the return with directional information.
Für die Ausführung der Erfindung ist ein Navigationssystem notwendig, das in der Lage ist, ein navigierbares Objekt auf einem vorgegebenen digitalen Straßennetz zu führen, beziehungsweise dem Fahrzeugführer entsprechende Zielführungsanweisungen innerhalb eines Bereiches vorgegebener Routendaten zur Verfügung zu stellen. Weiterhin muß das Navigationssystem dazu in der Lage sein, Positionsdaten des Objekts, das heißt Routendaten aufzuzeichnen, aus denen die Positionsdaten des Objekts/Fahrzeuges wiedergewonnen werden können. Das sind insbesondere GPS-Positionen und/oder Fahrtrichtung und Fahrstrecke. For the implementation of the invention is a navigation system necessary that is capable of a navigable object to run a given digital road network, or corresponding to the driver Route guidance within an area to provide predefined route data. Farther the navigation system must be able to Position data of the object, that is, route data record from which the position data of the Object / vehicle can be recovered. These are especially GPS positions and / or direction of travel and Route.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet bei Verlassen der bekannten Strecke 1 oder Netzes (des durch die Routendaten vorgegebenen Bereichs) die von der Ortungseinheit ermittelten Positionsdaten, ein sogenanntes Tracking, auf (vgl. Fig. 1). Dieses Tracking 2 wird so lange aufgezeichnet, bis eine oder mehrere neu ermittelte Positionen auf im Speicher bereits bekannte Positionsinformationen treffen. Trifft das Fahrzeug auf mindestens eine Trackinginformation, kann der Fahrer entlang dieser Positionsschnur sicher zum bekannten Straßennetz oder zur Route zurückgeführt werden (vgl. Fig. 2). When the known route 1 or network (the area predetermined by the route data) is left, the method according to the invention records the position data, a so-called tracking, determined by the locating unit (cf. FIG. 1). This tracking 2 is recorded until one or more newly determined positions meet position information already known in the memory. If the vehicle encounters at least one piece of tracking information, the driver can be safely guided back along this position cord to the known road network or to the route (cf. FIG. 2).
Anhand zweier Beispiele wird die Vorgehensweise der Rückführung nach der Erfindung erläutert: The procedure of the Return according to the invention explained:
Ein Fahrzeug wird durch ein Navigationssystem geleitet und verläßt den Bereich der im Gerät vorliegenden digitalen Karte, so dass es sich auf nicht digitalisiertem Gebiet befindet. Vom Verlassen des Gebietes an wird die gefahrene Strecke des Fahrzeuges permanent aufgezeichnet, so dass es nach einem Wendevorgang auf derselben Strecke wieder zurückgeführt werden kann. Dieser Vorgang erfolgt über ein umgekehrtes Abspielen der aufgezeichneten Strecke, beispielsweise in Form eines Zielführungspfeiles oder einer digitalen Karte. A vehicle is controlled by a navigation system directed and leaves the area of the present in the device digital card so that it is on non-digitized Area. From the moment you leave the area traveled distance of the vehicle permanently recorded, see above that after a turn on the same route again can be traced back. This process takes place via a reverse playback of the recorded route, for example in the form of a route arrow or a digital map.
Dasselbe Fahrzeug verläßt den Bereich der im Navigationsgerät vorliegenden digitalen Karte, kann jedoch aufgrund einer ungünstigen Einbahnstraßenregelung bereichsweise nicht dieselbe Strecke zurückfahren. Der Fahrer umfährt nun selbsttätig die Einbahnstraße. Sobald der Fahrer dann wieder auf einen Bereich trifft, den er aus irgendeiner Richtung schon befahren hat, versucht das Navigationssystem aufgrund der gespeicherten Daten den Fahrer auf die bekannte Route zurückzuführen. The same vehicle leaves the area of the Navigation device present digital map, however, can due to an unfavorable one-way regulation do not drive back the same distance in some areas. The Driver now automatically bypasses the one-way street. Once the Driver then again hits an area that he is from has already traveled in any direction, tries that Navigation system based on the stored data Drivers attributed to the well-known route.
Nachfolgend wird anhand von Fig. 3 eine Einrichtung erläutert, die zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. A device which is suitable for carrying out the method according to the invention is explained below with reference to FIG. 3.
Die Einrichtung umfaßt ein Navigationssystem mit einer Ortungseinheit 200, deren erfaßte Positionsdaten über das navigierbare Objekt mit den Daten eines Speichers 100 für eine digitale Karte gematcht werden. Erfindungsgemäß wird dieses Navigationssystem um ein Modul 300 zur Zustandserkennung erweitert. Dieses Modul 300, das die Daten der Ortungseinheit 200 und des Speichers 100 auswertet, unterscheidet zwischen den folgenden Objekt/Fahrzeugzuständen: The device comprises a navigation system with a locating unit 200 , the detected position data of which are matched with the data of a memory 100 for a digital map via the navigable object. According to the invention, this navigation system is expanded by a module 300 for status detection. This module 300 , which evaluates the data from the locating unit 200 and the memory 100 , differentiates between the following object / vehicle states:
Das Fahrzeug steht oder fährt auf einem digitalisierten Straßenstück. The vehicle is standing or driving on you digitized street piece.
Das Fahrzeug steht oder fährt nicht auf einem digitalisierten Straßenstück und auch nicht auf einem zuvor aufgezeichneten Positionstrack. The vehicle is not standing or driving on you digitized street section and not on a previous one recorded position track.
Das Fahrzeug steht oder fährt auf einem aufgezeichneten Positionstrack. The vehicle is standing or driving on you recorded position track.
Eine erfindungsgemäße Positionsaufzeichnungseinheit 400 zum Aufzeichnen und Filtern von Positionsdaten sorgt dafür, dass zum Einen ein Positionstrack aufgezeichnet wird und zum Anderen nicht jede von der Ortungseinheit 200 ermittelte Position aufgezeichnet wird, sondern nach bestimmten Kriterien gefiltert wird. Kriterien zum Filtern können sein: A position recording unit 400 according to the invention for recording and filtering position data ensures that, on the one hand, a position track is recorded and, on the other hand, not every position determined by the locating unit 200 is recorded, but rather is filtered according to certain criteria. Filtering criteria can be:
Aufzeichnen unterbrechen, da die hier ermittelten Positionswerte sich nicht oder nur gering von den zuvor ermittelten unterscheiden. Pause recording because this one determined position values not or only slightly from distinguish the previously determined.
Das Aufzeichnen wird hier nicht fortgeführt oder unterbrochen. The recording is here discontinued or interrupted.
Ein erfindungsgemäßes Modul 500 zum Erzeugen von Zielführungsanweisungen ermittelt aus dem Modul 300 geeignete Zielführungsanweisungen, die bei erneuter Fahrt auf dem Positionstrack 700 ausgegeben werden können. Ein Modul 600 zur Zielführung "Ontrack" liefert im geeigneten Moment die vom Modul 500 erzeugten Zielführungsanweisungen an eine geeignete Ausgabeeinheit 800. Für den Datentausch zwischen den Modulen/Einheiten 300, 400, 500, 600, 700 und 800 kann ein gemeinsamer Bus 900 vorgesehen sein. A module 500 according to the invention for generating route guidance instructions determines from the module 300 suitable route guidance instructions which can be output on the position track 700 when the route is traveled again. A module 600 for route guidance "Ontrack" delivers the route guidance instructions generated by the module 500 to a suitable output unit 800 at the appropriate moment. A common bus 900 can be provided for the data exchange between the modules / units 300 , 400 , 500 , 600 , 700 and 800 .
Die aus den aufgezeichneten Positionsdaten generierte digitale Karte kann mit der vorgegebenen digitalen Karte kombiniert dargestellt werden, um den Fahrzeugführer nicht unnötig mit Zusatzinformationen oder zwei verschiedenen Darstellungsformen zu belasten. Es können alternativ oder zusätzlich zur digitalen Karte anhand der aufgezeichneten Positionsdaten zur Rückführung Richtungspfeile generiert und angezeigt werden. The generated from the recorded position data digital card can use the given digital card not be presented in combination to the driver unnecessary with additional information or two different ones To burden forms of representation. Alternatively, or in addition to the digital map based on the recorded Position data for return directional arrows generated and are displayed.
Vorteilhafterweise ermittelt das Modul 500 Zielführungshinweise auf der Basis einer schon einmal gefahrenen Spur innerhalb eines Offroad-Bereiches. Dadurch werden sowohl die Fahrsicherheit als auch der Fahrkomfort erhöht, da der Fahrer auf eine abbiegeähnliche Streckenänderung rechtzeitig vorher vorbereitet wird. The module 500 advantageously determines route guidance information on the basis of a lane that has already been driven within an off-road area. This increases both driving safety and driving comfort, since the driver is prepared in good time for a turn-like route change.
Als Abbiegehinweis werden im folgenden keine Zielführungsanweisungen verstanden, die die echte geographische Gegebenheit in Form voneinander abgehender Straßen widerspiegeln. Vielmehr ist ein Abbiegehinweis als Vorbereitung des Fahrers zu verstehen, daß im folgenden Straßen- bzw. Routenverlauf mit einem Fahrverhalten gerechnet werden muss, das einem Abbiegevorgang entspricht. In the following, none are used as turning instructions Understanding route guidance that is real geographical conditions in the form of divergent Reflect streets. Rather, a turn is as Preparation of the driver to understand that in the following Road or route course with a driving behavior must be expected that corresponds to a turning process.
Das Zielführungssystem analysiert die zu erwartende Straßenführung (Routenführung) und setzt sie mit der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit in Relation. Ergeben sich aus den Routendaten und den daraus zu erwartenden Kurvenradien sowie der aktuellen Objektgeschwindigkeit eine Winkelgeschwindigkeit, die über der für dieses Objekt . (Fahrzeug) ermittelten maximal zulässigen liegt, dann wird ein abbiegeähnlicher Vorgang erwartet, welcher zu einer entsprechenden Anzeige führt. Durch die Ausgabe/Anzeige einer entsprechenden Zielführungsanweisung wird der Fahrer darauf vorbereitet, so dass er rechtzeitig die Geschwindigkeit reduzieren und somit gefahrlos dem Straßen (Routen)-Verlauf folgen kann. Dies ist in Fig. 4 verdeutlicht. Fährt das Fahrzeug 5 mit einer ausreichend geringen Geschwindigkeit auf der zuvor aufgezeichneten Spur 6, werden nur gerade Richtungspfeile 7 eingeblendet, die durch eine entsprechende Ausrichtung gegenüber der Nordlage den Verlauf der vorausliegenden Spur 6 anzeigen. Dadurch wird der Fahrer im Falle einer Abzweigung bei Entscheidungen unterstützt, welche Fahrtrichtung gewählt werden soll. The route guidance system analyzes the expected road guidance (route guidance) and puts it in relation to the current vehicle speed. The route data and the curve radii to be expected from this, as well as the current object speed result in an angular speed that is higher than that for this object. (Vehicle) determined maximum permissible, then a turn-like process is expected, which leads to a corresponding display. The driver is prepared for this by issuing / displaying a corresponding route guidance instruction so that he can reduce the speed in good time and thus safely follow the course of the road (route). This is illustrated in Fig. 4. If the vehicle 5 is traveling at a sufficiently low speed on the previously recorded lane 6 , only straight direction arrows 7 are shown, which indicate the course of the lane 6 ahead by a corresponding orientation relative to the north position. In this way, the driver is supported in the event of a branch when making decisions as to which direction of travel to choose.
Als Voraussetzung für die Zielführung nach der Erfindung muss dem Zielführungsgerät bzw. dem Modul 300 digitalisierte Information, d. h. Routen (Straßen)-Daten vorliegen. Für die Funktion der Offroad-Navigation können diese digitalisierten Routendaten wie zuvor geschildert beim Befahren des Offroadbereiches und der Aufzeichnung der dazugehörigen geografischen Koordinaten als zusammenhängende Spur aufgenommen worden sein. Möglich ist auch die Übertragung einer solchen Spur aus anderen Systemen, etwa durch eine Funkübertragung von einer Zentrale aus, die digitalisierte Daten über diesen Offroad-Bereich besitzt, die dem fahrzeugeigenen Speicher 100 nicht bekannt sind. Das Verfahren der Zielführung ist auch für herkömmliche Navigationsgeräte anwendbar, bei denen sich der Nutzer innerhalb des durch die Routendaten vorgegebenen Bereiches bewegt. Dazu muss dann die erforderliche Spur aus der digitalen Karte des fahrzeugeigenen Speichers 100 gewonnen werden. As a prerequisite for the route guidance according to the invention, the route guidance device or the module 300 must have digitized information, ie route (road) data. For the function of off-road navigation, these digitized route data can, as described above, have been recorded as a coherent lane when driving on the off-road area and recording the associated geographic coordinates. It is also possible to transmit such a lane from other systems, for example by radio transmission from a control center that has digitized data about this off-road area that are not known to the vehicle's own memory 100 . The method of route guidance can also be used for conventional navigation devices in which the user moves within the range specified by the route data. To do this, the required track must then be obtained from the digital map of the vehicle's memory 100 .
Von der betrachteten Spur wird nun innerhalb einer bestimmten Entfernung vom Fahrzeugstandort in Fahrtrichtung der minimale Kurvenradius berechnet. Eine vorteilhafte Weiterentwicklung des Verfahrens prüft die Kurvenradien auf Plausibilität, um Rauschen oder Messfehler innerhalb der Spur nicht fälschlicherweise als Kurve zu interpretieren. Eine weitere vorteilhafte Weiterentwicklung des Verfahrens besteht darin, dass die Spur in einer geschwindigkeitsabhängigen Entfernung von der Fahrzeugposition ausgewertet wird. Aus der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v und dem Kurvenradius r lässt sich dann mittels □ = v/r die maximal zu erwartende Winkelgeschwindigkeit berechnen. Übersteigt diese die maximal zulässigen und/oder im Regelfall beobachteten und /oder manuell eingegebenen Werte, die für dieses Fahrzeug und/oder den Fahrer vorliegen, wird über die Ausgabeeinheit 800 ein entsprechender Abbiegehinweis ausgegeben. The minimum curve radius is now calculated from the track in question within a certain distance from the vehicle location in the direction of travel. An advantageous further development of the method checks the curve radii for plausibility in order not to incorrectly interpret noise or measurement errors within the track as a curve. Another advantageous further development of the method is that the lane is evaluated at a speed-dependent distance from the vehicle position. The maximum expected angular velocity can then be calculated from the current vehicle speed v and the curve radius r by means of □ = v / r. If this exceeds the maximum permissible and / or generally observed and / or manually entered values that are available for this vehicle and / or the driver, a corresponding turning instruction is output via the output unit 800 .
Fährt das Fahrzeug in einer ausreichend geringen Geschwindigkeit, so wird die in naher Entfernung vorausliegende Strecke als Gerade dargestellt. In einer vorteilhaften Ausprägung entspricht die aktuelle Fahrtrichtung der nach oben weisenden Bildschirmrichtung der Ausgabeeinheit 800. Die in naher Entfernung zu erwartende Abweichung wird als Auslenkung des Pfeils gegenüber der nach oben weisenden Bildschirmrichtung dargestellt. If the vehicle is traveling at a sufficiently low speed, the distance ahead in the near distance is shown as a straight line. In an advantageous embodiment, the current direction of travel corresponds to the upward screen direction of the output unit 800 . The deviation to be expected in the near distance is shown as the deflection of the arrow in relation to the upward direction of the screen.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel biegt ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemässen Zielführung vom digitalisierten Gebiet auf einen nicht digitalisierten Waldweg ab und befindet sich somit definitionsgemäss in einem Offroad-Zustand. Mit dem Eintreten des Offroad- Zustandes wird die Spur des Fahrzeuges als Kette von Wegpunktkoordinaten (Positionsdaten) aufgezeichnet. Nach dem Erreichen eines Zwischenziels im nicht digitalisierten Gebiet wünscht der Fahrer eine Rückführung durch die erfindungsgemässe Zielführung. In the embodiment shown in FIG. 4, a vehicle with a route guidance according to the invention turns from the digitized area onto a non-digitized forest path and is therefore by definition in an off-road condition. When the off-road condition occurs, the track of the vehicle is recorded as a chain of waypoint coordinates (position data). After reaching an intermediate destination in the non-digitized area, the driver desires a return through the route guidance according to the invention.
Das Zielführungssystem führt den Fahrer über Richtungshinweise entlang der aufgezeichneten Spur zum Ziel. An einer Weggabelung schlägt der Fahrer die korrekte Richtung ein, da permanent ein Zielführungspfeil den Weg anzeigt. Vor Kurven, denen sich der Fahrer zu schnell nähert, werden Abbiegehinweise ausgegeben. The route guidance system guides the driver Directional signs along the recorded track to the destination. The driver beats the correct one at a fork in the road Direction, since there is always a guidance arrow pointing the way displays. Before corners that the driver feels too fast approaching, turn instructions are issued.
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