Verfahren und. Vorrichtung zur Präzisierung der Fahranweisungen eines NavigationssystemsProcedure and. Device for specifying the driving instructions of a navigation system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Präzisierung der Fahranweisungen eines Navigationssystems, insb. für Kraftfahrzeuge.The invention relates to a method and a device for specifying the driving instructions of a navigation system, in particular for motor vehicles.
NavigationsSysteme in Fahrzeugen haben in den letzten Jahre große Verbreitung gefunden. Dabei geben die Navigationsdaten eine globale Sicht auf die Fahrumgebung, aus der die Verhaltenshinweise generiert werden (z.B. "jetzt rechts abbiegen"). Auch ist die Position des Fahrzeugs in den Kartendaten oft- mals nicht mit ausreichender Genauigkeit bekannt. Als Folge davon kann der exakte Zeitpunkt der Fahranweisungen durch das NavigationsSystem in vielen Fällen nicht korrekt gewählt werden.Navigation systems in vehicles have been widely used in recent years. The navigation data provide a global view of the driving environment from which the behavioral instructions are generated (e.g. "turn right now"). The position of the vehicle in the map data is also often not known with sufficient accuracy. As a result, the exact time of the driving instructions can in many cases not be selected correctly by the navigation system.
Ein weiteres Problem, das sich aus der zu groben Zuordnung zwischen Kartendaten und Fahrzeugposition ergibt, ist die Generierung von hilfreichen Zwischenhinweisen, die auf den eigentlichen Fahrhinweis hinführen. Beispiel: das Fahrzeug fährt auf der mittleren von drei Fahrspuren, die nächste Fahranweisung wäre: "jetzt rechts abbiegen". In diesem Beispiel wäre der Zwischenhinweis "bitte auf rechte Fahrspur wechseln" sehr hilfreich. Idealerweise käme erst nach Ausführung dieses Fahrmanövers dann die Anweisung "jetzt rechts abbiegen" .Another problem that arises from the coarse assignment between map data and vehicle position is the generation of helpful intermediate instructions that point to the actual driving instruction. Example: the vehicle is traveling in the middle of three lanes, the next driving instruction would be: "now turn right". In this example, the intermediate message "Please change to the right lane" would be very helpful. Ideally, the instruction "now turn right" would only come after this driving maneuver has been carried out.
Bisher werden im Wesentlichen Informationen ausgenutzt, die dem NavigationsSystem zur Verfügung stehen (GPS Position und Kartenmaterial) , sowie Fahrzeugdaten (Odometrie) wie Raddrehzahlen, Geschwindigkeit, Lenkwinkel und ähnliches. Die Unge- nauigkeit der Positionsbestimmung bezüglich der tatsächlichen Fahrumgebung kann bis zu 50m betragen.
In zukünftigen Fahrzeugen werden neben NavigationsSystemen auch Kamerasysteme für Fahrerassistenzfunktionen wie Spurerkennung bzw. Überwachung, zum sog. Blind-Spot und Spurwechseln, zur Hinderniswarnung, zur Pre-Crash-Sensierung, zur Verkehrszeichenerkennung oder dergleichen mehr, eine wichtige Rolle spielen. Diese Kamerasysteme erlauben im Gegensatz zu den Kartendaten eine präzise lokale Sicht auf die Fahrumgebung.So far, information that is available to the navigation system (GPS position and map material), as well as vehicle data (odometry) such as wheel speeds, speed, steering angle and the like have been used. The inaccuracy of the position determination with respect to the actual driving environment can be up to 50m. In future vehicles, in addition to navigation systems, camera systems for driver assistance functions such as lane detection or monitoring, for blind spots and lane changes, for obstacle warnings, for pre-crash sensing, for traffic sign recognition or the like will also play an important role. In contrast to the map data, these camera systems allow a precise local view of the driving environment.
Diesbezüglich ist beispielsweise aus der DE 199 37 489 AI die Kombination einer Umfelderfassung mit einem GPS System bekannt. Es wird jedoch weder die Generierung von Fahranweisungen offenbart, noch die Auswirkung der Bildverarbeitung auf diese.In this regard, DE 199 37 489 A1, for example, discloses the combination of an environment detection with a GPS system. However, the generation of driving instructions is not disclosed, nor is the effect of image processing on them.
Auch die US 5,922,036 AI offenbart ein Verfahren, bei dem mittels einer Kamera die Anzahl der Fahrspuren sowie die Nummer der eigenen Fahrspur bestimmt werden. Daraus wird dann zusammen mit einem GPS gestützten NavigationsSystem eine Fahranweisung generiert. Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch die Bestimmung der Anzahl der Fahrspuren, da sich diese durch die perspektivische Projektion mitunter nicht eindeutig bestimmen lässt. Auch besteht die Gefahr einer Verwechselung der Spurmarkierungen der äußeren Fahrspuren mit z.B. der Leitplanke. Ein weiterer Nachteil ist die möglicheNo. 5,922,036 AI also discloses a method in which the number of lanes and the number of one's own lane are determined by means of a camera. Driving instructions are then generated from this together with a GPS-supported navigation system. A disadvantage of this method, however, is the determination of the number of lanes, since this can sometimes not be clearly determined by the perspective projection. There is also the risk of confusing the lane markings of the outer lanes with e.g. the guardrail. Another disadvantage is the possible one
Verdeckung äußerer Linien durch andere Fahrzeuge. Der Typ der Spurmarkierung (durchgezogen, gestrichelt) wird nicht erkannt .Outer lines hidden by other vehicles. The type of lane marking (solid, dashed) is not recognized.
Schließlich ist aus der US 6,577,334 Bl ein Verfahren bekannt, bei dem mittels einer Kamera eine Abzweigung von einem "Highway" sowie die grobe Nummer der Fahrspur erkannt wird. Dieses wird zusammen mit einem GPS gestützten Navigationssystem zur Kontrolle des Fahrzeugs (Motorsteuerung, Getriebe— Steuerung, 4WD, ABS, Aufhängung,...) benutzt. Die Generierung von Fahranweisungen wird beschrieben, jedoch nicht im Detail
ausgeführt. Im Unterschied zu US 5,922,036 AI besteht die Fahrspurerkennung aus drei Komponenten:Finally, a method is known from US Pat. No. 6,577,334 B1, in which a branch from a "highway" and the rough number of the lane are recognized by means of a camera. This is used together with a GPS-supported navigation system to control the vehicle (engine control, transmission control, 4WD, ABS, suspension, ...). The generation of driving instructions is described, but not in detail executed. In contrast to US 5,922,036 AI, lane recognition consists of three components:
Einer Abzweigungiserkennung, die auf der Messung der Ver- breiterung einer Spurmarkierung beruht sowie zusätzlich oder alternativ der Verbreiterung der Fahrspur. Dieses ist im Detail sehr genau beschrieben.A junction detection system that is based on the measurement of the widening of a lane marking and additionally or alternatively the widening of the lane. This is described in great detail.
Einer Spurpositionserkennung, die jedoch nicht wie bei US 5,922,036 AI die Zahl der Spuren erkennt, sondern den Hauptnachteil umgeht und den Typ der Markierung benutzt . Ist eine Linie durchgezogen, die andere gestrichelt, so befindet sich das Fahrzeug auf einer Randspur. Sind beide Linien gestrichelt, so befindet sich das Fahrzeug auf ei— ner Mittelspur.A track position detection, which, however, does not recognize the number of tracks as in US 5,922,036 AI, but bypasses the main disadvantage and uses the type of marking. If one line is solid, the other is dashed, the vehicle is on an edge lane. If both lines are dashed, the vehicle is in a middle lane.
Eine Messung eines Fahrspurwechsels.A measurement of a lane change.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Präzisierung der Fahranweisungen eines Navigationssystems, insb. für Kraftfahrzeuge bereitzustellen, das vorbenannte Nachteile vermeidet und vorbenannte Umstände zuverlässiger erkennt. Insbesondere sind technische Maßnahmen anzugeben, um folgende Ziele zu errei— chen: Vorbereitung und Verbesserung der Fahranweisungen sowie Verbesserung des Zeitpunktes der Fahranweisungen.It is an object of the present invention to provide an improved method and a device for specifying the driving instructions of a navigation system, in particular for motor vehicles, which avoids the aforementioned disadvantages and detects the aforementioned circumstances more reliably. In particular, technical measures must be specified to achieve the following goals: preparation and improvement of the driving instructions and improvement of the timing of the driving instructions.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.This object is achieved by the features of the independent claims.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous refinements and developments, which can be used individually or in combination with one another, are the subject of the dependent claims.
Bei dem Verfahren zur Präzisierung der Fahranweisungen eines Navigationssystems, insb. für Kraftfahrzeuge, werden erfindungsgemäß Daten der Fahrumgebung, insb. im Frontbereich, des
Kraftfahrzeuges in das NavigationsSystem eingespeist, welche mittels eines Kamerasystems gewonnen wurden, wobei die präzisierten Fahranweisungen im Wesentlichen auf den von dem Kamerasystem erkannten Typ (durchgezogene Linie, gestrichelte Li- nie, Wechsel von durchgezogener Linie auf gestrichelte und umgekehrt) der Markierung einer Fahrspur basieren.In the method for specifying the driving instructions of a navigation system, in particular for motor vehicles, data of the driving environment, in particular in the front area, of the Motor vehicle fed into the navigation system, which were obtained by means of a camera system, the precise driving instructions being essentially based on the type of a lane identified by the camera system (solid line, dashed line, change from solid line to dashed and vice versa).
In Abgrenzung zu US 5, 922, 036 AI und insbesondere zu US 6,577,334 Bl wird mit der vorliegenden Erfindung vorteilhaft eine wichtige Vereinfachung vorgenommen. Die Fahrspurerkennung und die daraus generierten Fahranweisungen basieren im Wesentlichen auf dem erkannten Typus der Spurmarkierung. Dadurch ist insbesondere ein Fahrspurmodell nicht erforderlich, was vorteilhaft erheblich an Rechenzeit einspart.In contrast to US Pat. No. 5,922,036 AI and in particular US Pat. No. 6,577,334 B1, the present invention advantageously makes an important simplification. The lane recognition and the driving instructions generated from it are essentially based on the recognized type of lane marking. As a result, a lane model in particular is not required, which advantageously saves considerable computing time.
Alternativ oder kumulativ hierzu lassen sich Fahranweisungen im Wesentlichen auf Basis von dem Kamerasystem erkannter Ab- •biegepfeile, Haltelinien, Zebrastreifen, etc. der eigenen und/oder auf einer benachbarten Fahrspur präzisieren.Alternatively or cumulatively, driving instructions can be specified essentially on the basis of turning arrows • recognized by the camera system, stop lines, crosswalks, etc. of one's own and / or on an adjacent lane.
Im Gegensatz zu nicht wechselnden Markierungen von Fahrspuren weisen Zebrastreifen, Pfeile, Haltelinien, Kreuzungen, Straßeneinmündungen, Ampeln, und dergleichen einen definierten Längen und Breitengrad auf, welcher vorteilhaft einen präzi— sen Abgleich mit einem diesbezüglichen Eintrag in einem Kartensatz erlauben, wodurch ein Kraftfahrzeug genauer lokalisierbar und infolge dessen präziser navigierbar wird.In contrast to non-changing markings of lanes, zebra crossings, arrows, stop lines, intersections, road junctions, traffic lights, and the like have a defined longitude and latitude, which advantageously allow a precise comparison with a corresponding entry in a map set, as a result of which a motor vehicle is more accurate can be localized and consequently navigated more precisely.
Das bloße Erkennen eines Verkehrsschildes, eines Zebrastrei- fens, einer Ampel, einer Stopplinie oder dergleichen erlaubt also einen exakten Abgleich der Fahrumgebung des Kfz mit hinterlegten Kartendaten.The mere recognition of a traffic sign, a zebra crossing, a traffic light, a stop line or the like thus allows an exact comparison of the driving environment of the motor vehicle with stored map data.
Dies gilt jedoch nicht nur für stationäre Objekte sondern auch für andere Verkehrsteilnehmer, also für sich bewegende Objekte. Beispielsweise gibt die Position eines querenden Fahrzeuges im Bild der Kamera einen Hinweis auf die exakte
Position des eigenen Fahrzeuges relativ zu einer in den Navigationskarten bzw. -daten eingetragenen markanten Straßenbegebenheit wie Kreuzungen, Einmündungen, Ausfahrten oder dergleichen.However, this applies not only to stationary objects but also to other road users, i.e. moving objects. For example, the position of a crossing vehicle in the image of the camera gives an indication of the exact one Position of your own vehicle relative to a distinctive road event entered in the navigation maps or data, such as intersections, junctions, exits or the like.
Deshalb lassen sich alternativ oder kumulativ hierzu Fahranweisungen im Wesentlichen auf Basis von dem Kamerasystem erkannter Verkehrsschilder, Ampeln, Gegen- und Querverkehr etc. präzisieren, ie aufgeführt erlaubt dies vorteilhaft die Ge- nerierung von Fahranweisungen in Abhängigkeit des aktuellen Verkehrsgeschehens .Therefore, alternatively or cumulatively, driving instructions can essentially be specified on the basis of traffic signs, traffic lights, oncoming and cross traffic, etc. recognized by the camera system, ie, when listed, this advantageously allows driving instructions to be generated depending on the current traffic situation.
Beispielsweise lassen sich so Fahranweisungen erzeugen, welche sich auf den aktuell befahrenen Spurtyp (geradeaus, Rechtsabbieger, Linksabbieger, etc.) beziehen.For example, driving instructions can be generated that relate to the type of lane currently being traveled (straight ahead, right turn, left turn, etc.).
Alternativ oder kumulativ hierzu lassen sich Fahranweisungen erzeugen, welche sich relativ auf die aktuell befahrene Spurnummer beziehen (z.B. versuchen Sie, zwei Spuren nach links zu wechseln) .Alternatively or cumulatively, driving instructions can be generated that relate relatively to the lane number currently being used (e.g. try to change two lanes to the left).
Erfindungsgemäß bevorzugt lassen sich erstmals vorteilhaft unnötige Fahranweisungen unterdrücken. Beispielsweise, wenn das Fahrzeug sich bereits auf einer richtigen Spur befindet, oder wenn die Art der Fahrbahnmarkierung ein Manöver nicht erlaubt, also kein "wenn möglich bitte wenden" bei durchgezogener Mittellinie oder dergleichen.According to the invention, unnecessary driving instructions can advantageously be suppressed for the first time. For example, if the vehicle is already in a correct lane, or if the type of lane marking does not allow maneuvers, ie no "please turn if possible" with a solid center line or the like.
Alternativ oder kumulativ hierzu können erstmals Fahranwei— sungen oder Erinnerungen an eine vorhergehende Fahranweisung ausgegeben werden, sobald eine Änderung der Fahrbahnmarkierung ein Fahrmanöver erlaubt (z.B. "Der Mittelstreifen lässt jetzt ein Wenden zu" oder dergleichen) und/oder sobald der Wechsel der Art der Fahrbahnmarkierung ein vorgesehenes Manö- ver erlaubt oder erfordert (z.B. "Jetzt nach rechts auf dieAs an alternative or cumulatively, driving instructions or reminders of a previous driving instruction can be issued for the first time as soon as a change in the lane marking allows a driving maneuver (eg "The median now allows turning" or the like) and / or as soon as the type of lane marking changes a planned maneuver allows or requires (eg "Now right on the
Abbiegespur wechseln", nachdem rechts der Beginn einer Abbie-
gespur anhand des Beginns einer unterbrochenen Linie erkannt wird) .Change turn lane "after the start of a turn track is recognized from the beginning of a broken line).
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung der zuvor beschriebenen Verfahren, nämlich ein Navigationssystem, welches erfindungsgemäß umfasst:The invention also relates to a device for carrying out the methods described above, namely a navigation system which comprises:
- ein Kamerasystem, welches die Fahrumgebung, insb. im Frontbereich, des Kraftfahrzeuges erfasst;- A camera system that detects the driving environment, especially in the front area, of the motor vehicle;
- eine Auswerteeinheit für die von der Überwachungseinheit erfassten Bilddaten;an evaluation unit for the image data recorded by the monitoring unit;
- eine Recheneinheit, in welcher Fahranweisungen generiert werden auf Basis aufbereiteter Kartendaten, einer Positionsbestimmung des Kraftfahrzeuges z.B. mittels GPS, Odometrie und/oder dergleichen, und den Auswerteergebnissen der von dem Kamerasystem erfassten Bilddaten.a computing unit in which driving instructions are generated on the basis of prepared map data, a position determination of the motor vehicle e.g. by means of GPS, odometry and / or the like, and the evaluation results of the image data recorded by the camera system.
Die Mittel zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren weisen die diesbezüglich aufgeführten Vorteile auf.The means for carrying out the methods according to the invention have the advantages listed in this regard.
In einer ersten Weiterbildung ist die Auswerteeinheit Teil der Recheneinheit, wobei die Bilddaten von dem Kamerasystem bevorzugt über eine LVDS-Verbindung an die Auswerteeinheit übertragen werden.In a first development, the evaluation unit is part of the computing unit, the image data from the camera system preferably being transmitted to the evaluation unit via an LVDS connection.
Alternativ oder kumulativ hierzu ist eine Auswerteeinheit im Kamerasystem vorgesehen, welche die erfassten Bilddaten teilweise oder vollständig (vor-) auswertet, wobei teilweise oder vollständig ausgewertete Bilddaten mittels einer CAN-, RS232- , MOST-, LIN- oder anderen geeigneten Verbindung an die Recheneinheit übertragen werden.Alternatively or cumulatively, an evaluation unit is provided in the camera system, which partially or completely (pre-) evaluates the captured image data, with partially or fully evaluated image data using a CAN, RS232, MOST, LIN or other suitable connection to the computing unit be transmitted.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, sich der Präzisierung der Fahranweisungen eines NavigationsSystems, insb. für Kraftfahrzeuge, eines Kamerasystems zu bedienen, welche beispielsweise den Typ der Markierung einer Fahrspur
(durchgezogene Linie, gestrichelte Linie, Wechsel von durchgezogener Linie auf gestrichelte und umgekehrt) zuverlässig erkenn ..The present invention is based on the knowledge of making use of the precision of the driving instructions of a navigation system, in particular for motor vehicles, of a camera system, for example the type of marking a lane (solid line, dashed line, change from solid line to dashed and vice versa) reliably detect.
Damit erlaubt die Erfindung vorteilhaft den Abgleich der Position eines Kraftfahrzeuges zu in Kartendaten hinterlegten Markierungen wie Fahrspurwechsel, Pfeile, Zebrastreifen, Ampeln etc. zu den Kartendaten und damit ein präziseres Navigieren als im Stand der Technik bekannt.The invention thus advantageously allows the position of a motor vehicle to be compared to markings stored in map data, such as lane changes, arrows, crosswalks, traffic lights, etc., to the map data, and thus more precise navigation than is known in the prior art.
Sie minimiert zudem in vorteilhafter Weise die Ausgabe unnötiger und/oder irreführender Fahranweisungen eines Navigationssystems an den Fahrer eines Kraftfahrzeuges im Straßenverkehr .It also advantageously minimizes the output of unnecessary and / or misleading driving instructions from a navigation system to the driver of a motor vehicle in road traffic.
Zusätzliche Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand eines bevorzugten Aus ührungsbei- spieles beschrieben.Additional details and further advantages of the invention are described below on the basis of a preferred exemplary embodiment.
Ein Kamerasystem bestehend aus Kamera und Bildverarbeitungsrechner ist beispielsweise an der Frontscheibe im Bereich des Innenspiegels montiert. Der Bildbereich umfasst den Straßenverlauf vor dem Fahrzeug mit einem totalen horizontalen Blickwinkel von ca. 50°. Das Kamerasystem erkennt die eigene Fahrspur, den Typ der Fahrspurmarkierung, die Zahl der vorhandenen Fahrspuren, Abbiegpfeile, Haltelinien, Verkehrs— Schilder, Zebrastreifen, Ampeln und/oder den Querverkehr, etc. Die Information wird als Botschaft z.B. auf dem CAN—Bus eingespeist, also in die Netzwerkhardware zur Datenübertra— gung im Fahrzeug. Diese Botschaften/Daten werden von einem Navigationssystem aus dem CAN ausgelesen und in verbesserte Fahranweisungen umgesetzt.A camera system consisting of a camera and an image processing computer is mounted, for example, on the windscreen in the area of the interior mirror. The image area includes the course of the road in front of the vehicle with a total horizontal viewing angle of approx. 50 °. The camera system recognizes its own lane, the type of lane marking, the number of existing lanes, turning arrows, stop lines, traffic signs, crosswalks, traffic lights and / or cross traffic, etc. The information is sent as a message e.g. fed into the CAN bus, ie into the network hardware for data transmission in the vehicle. These messages / data are read out of the CAN by a navigation system and converted into improved driving instructions.
Das System besteht typischerweise aus: - einem Navigationssystem, welches die Kartendaten aufbereitet, die Position des Fahrzeugs z.B. mittels GPS sowie Odometrie bestimmt und Fahranweisungen generiert;
- einem Kamerasystem, welches die Fahrumgebung im Frontbereich des Fahrzeugs erfasst; sowieThe system typically consists of: - a navigation system, which processes the map data, determines the position of the vehicle, for example using GPS and odometry, and generates driving instructions; - A camera system that detects the driving environment in the front area of the vehicle; such as
- einer Kommunikation zwischen Kamerasystem und Navigationssystem mindestens in der Richtung: Kamera zu Naviga- tionssystem.- Communication between camera system and navigation system at least in the direction: camera to navigation system.
Das NavigationsSystem muss über eine Recheneinheit verfügen, das Kamerasystem kann über eine eigene Recheneinheit verfügen. Alternativ oder kumulativ sind folgende Fälle denkbar: - die Kamera überträgt die Bilddaten in eine eigene Recheneinheit, die Bilddaten werden auf dieser Recheneinheit ausgewertet und die Ergebnisse der Auswertung mit einer geeigneten Hardware auf den Navigationsrechner ü— bertragen (z.B. CAN, RS232, MOST, LIN, ....); - die Kamera überträgt die Bilddaten auf den Navigationsrechner (z.B. via LVDS) , die Bilddaten werden auf der Navigationseinheit ausgewertet und in die Ergebnisse in die Fahranweisungen eingearbeitet.The navigation system must have an arithmetic unit, the camera system can have its own arithmetic unit. The following cases are alternatively or cumulatively conceivable: - the camera transfers the image data to its own computing unit, the image data is evaluated on this computing unit and the results of the evaluation are transferred to the navigation computer using suitable hardware (for example CAN, RS232, MOST, LIN) , ....); - The camera transfers the image data to the navigation computer (e.g. via LVDS), the image data is evaluated on the navigation unit and incorporated into the results in the driving instructions.
Die Vorbereitung und Verbesserung der Fahranweisungen mittels Bildauswertung durch eine Kamera ist insbesondere charakterisiert durch:The preparation and improvement of driving instructions by means of image evaluation by a camera is characterized in particular by:
- eine Erkennung des Typs der Markierung der Fahrspur (z.B. durchgezogene Linie, gestrichelte Linie); - eine Erkennung des Wechsels einer Fahrspur auf die richtige/falsche Seite mit entsprechender Meldung;- recognition of the type of lane marking (e.g. solid line, dashed line); - A detection of the change of a lane to the right / wrong side with a corresponding message;
- eine Erkennung von Abbiegepfeilen auf der eigenen Fahrspur;- Detection of turn arrows in one's own lane;
- eine Erkennung von Abbiegepfeilen auf den Nachbarfahr— spuren;- Detection of turning arrows on the neighboring lanes;
- eine mögliche Erzeugung von Hinweisen, die sich auf den aktuell befahrenen Spurtyp (geradeaus, Rechtsabbieger, Linksabbieger) beziehen;- a possible generation of information relating to the type of lane currently being traveled (straight ahead, right turn, left turn);
- eine mögliche Erzeugung von Hinweisen, die sich relativ auf die aktuelle befahrene Spurnummer beziehen, (z.B. "Versuchen Sie, zwei Spuren nach links zu wechseln." ) ;
- eine Unterdrückung von unnötigen Hinweisen zum Spurwechsel, wenn das Fahrzeug sich bereits auf einer richtigen Spur befindet;- A possible generation of information that relates relatively to the current lane number used (eg "Try to change two lanes to the left."); - suppression of unnecessary information about changing lanes when the vehicle is already on a correct lane;
- ' 'eine Unterdrückung von Hinweisen, wenn die Art ' der Fahr- bahnmarkierung das Manöver nicht erlaubt (z.B. kein "Wenn möglich bitte wenden" bei durchgezogener Mittellinie) ;- ' ' suppression of information if the type of 'lane marking does not allow maneuvering (eg no "if possible please turn" with solid center line);
- eine Ausgabe von Hinweisen oder eine Erinnerung an einen vorhergehenden Hinweis, sobald eine Änderung der Fahr— bahnmarkierung ein Manöver erlaubt (z.B. "Der Mittelstreifen lässt jetzt eine Wende zu"); und/oder- output of information or a reminder of a previous information as soon as a change in the lane marking permits a maneuver (e.g. "The median now allows a turn"); and or
- eine Ausgabe von Hinweisen, sobald der Wechsel der Art der Fahrbahnmarkierung ein vorgesehenes Manöver erlaubt oder erfordert (z.B: "Jetzt nach rechts auf die Abbiege- spur wechseln", nachdem rechts der Beginn einer Abbiegespur anhand des Beginns einer unterbrochenen Linie erkannt wird) .- Outputting information as soon as the change in the type of lane marking permits or requires a planned maneuver (e.g. "Now switch to the right onto the turning lane" after the start of a turning lane is recognized on the right by the start of a broken line).
Würde z.B. die nächste Fahranweisung lauten "rechts abbiegen" und es befindet sich eine durchgezogene Linie auf der rechten Seite der Fahrspur, so ist ein Wechsel der Fahrspur nicht erlaubt und somit auch nicht erforderlich. Befindet sich jedoch eine gestrichelte Linie auf der rechten Seite, so wäre ein Wechsel auf die rechte Fahrspur möglich und sehr wahrschein— lieh auch sinnvoll. Es könnte die Meldung "auf die rechteWould e.g. the next driving instruction is "turn right" and there is a solid line on the right side of the lane, so changing the lane is not allowed and therefore not necessary. However, if there is a dashed line on the right side, a change to the right lane would be possible and very likely - also useful. It could be the message "on the right
Fahrspur wechseln" erfolgen und erst dann die Meldung "rechts abbiegen" . Sollte nach einem Wechsel der Fahrspur in die richtige Richtung abermals eine gestrichelte Linie auf der rechten Seite erscheinen, so könnte die Aufforderung zum Fahrspurwechsel wiederholt werden.Change lane "and only then the message" Turn right. "If a dashed line appears again on the right side after changing the lane in the right direction, the request to change lane could be repeated.
In einer weiteren Ausbaustufe des Systems erkennt die Kamera Abbiegpfeile auf der eigenen Fahrbahn und weist den Fahrer auf einen Fahrspurwechsel hin, wenn der Abbiegepfeil (z.B. gerader Pfeil) nicht zu dem in kürze bevorstehenden Abbiegemanöver ("rechts abbiegen") passt.
In einer weiteren Ausbaustufe des Systems kann zusätzlich berücksichtigt werden, welcher Abbiegpfeil auf der eigenen und den Nachbarfahrspuren vorliegt .In a further stage of the system, the camera detects turn arrows on its own lane and notifies the driver of a change of lane if the turn arrow (eg straight arrow) does not match the upcoming turning maneuver ("turn right"). In a further expansion stage of the system, it is also possible to take into account which turn arrow is present on one's own and the neighboring lanes.
Die Verbesserung des Zeitpunktes von Fahranweisungen ist charakterisiert durch:The improvement in the timing of driving instructions is characterized by:
- eine Erkennung des Wechsels des Typs der Fahrspurmarkierung (z.B. von durchgezogener auf gestrichelte Linie);- a detection of the change in the type of lane marking (e.g. from a solid to a dashed line);
- eine Erkennung des Wechsels des Typs der Fahrspurmarkie- rung insbesondere in einer Entfernung von ca. 25 bis 50m vor dem Fahrzeug;detection of the change in the type of lane marking, in particular at a distance of approximately 25 to 50 m in front of the vehicle;
- eine Erkennung von Abbiegpfeilen;- Detection of turn arrows;
- eine Erkennung von Haltelinien auf der Fahrbahn;- Detection of stop lines on the road;
- eine Erkennung von Verkehrsschildern (z.B. Stoppschild, Vorfahrt beachten, Vorfahrtsstraße, ... ) ;- recognition of traffic signs (e.g. stop sign, observe the right of way, priority street, ...);
- eine Erkennung von Zebrastreifen;- detection of crosswalks;
- eine Erkennung von Ampeln; und/oder- detection of traffic lights; and or
- eine Erkennung von Querverkehr.- detection of cross traffic.
In Abgrenzung zum eingangs zitierten Stand der Technik, insbesondere zur US 6,577,334 Bl, werden Autobahnaus ahrten nicht durch eine Verbreiterung der Spurmarkierung oder der Spur selbst erkannt, sondern vorteilhaft einfach anhand des Wechsels von durchgezogen auf gestrichelt. Eine weitergebil- dete Version des Systems erkennt Abfahrten nicht explizit, sondern die Fahranweisung lässt sich beispielsweise einfach deshalb generiert, weil der Typ der Spurmarkierung zu einem bestimmten Zeitpunkt gestrichelt ist (solange der Typ durchgezogen ist, wird die Anweisung unterdrückt) . Wird auf einer Autobahn ein Wechsel der rechten Spurmarkierung von durchgezogener Linie auf gestrichelte Linie erkannt, so kann an dieser Stelle der Hinweis "jetzt rechts abbiegen" erfolgen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Systems wird dieser Wechsel ca. 25 bis 50m vor dem Fahrzeug erkannt und die Fahranweisung noch frühzeitiger generiert.
Zur Präzisierung des Anweisungs Zeitpunktes können alle Markierungen herangezogen werden, die einen Hinweis auf einen Kreuzungsbereich geben. Dies sind Abbiegepfeile, Haltelinien, ' VerkehrsSchilder, Zebrastreifen und Ampeln. Insbesondere kann ein Abgleich mit der Information aus den Kartendaten vorgenommen werden. So ist z.B. die Position von Zebrastreifen in Kartendaten verfügbar.In contrast to the prior art cited at the beginning, in particular to US 6,577,334 B1, motorway exits are not recognized by widening the lane marking or the lane itself, but advantageously simply by changing from solid to dashed lines. A further developed version of the system does not explicitly recognize departures, but the driving instruction can be generated simply because the type of lane marking is dashed at a certain point in time (as long as the type is solid, the instruction is suppressed). If a change of the right lane marking from a solid line to a dashed line is recognized on a freeway, the instruction "now turn right" can be given at this point. In a further advantageous embodiment of the system, this change is recognized approximately 25 to 50 m in front of the vehicle and the driving instructions are generated even earlier. For the clarification of the instruction time, all markings can be used which give an indication of an intersection area. These are turning arrows, stop lines, traffic signs, crosswalks and traffic lights. In particular, a comparison can be made with the information from the map data. For example, the position of crosswalks is available in map data.
Ein weiterer Hinweis auf einen Kreuzungsbereich ist die De— tektion von Querverkehr.Another indication of an intersection area is the detection of cross traffic.
Die vorliegende Erfindung minimiert in vorteilhafter Weise die Ausgabe unnötiger und/oder irreführender Fahranweisungen eines Navigationssystems an den Fahrer eines Kraftfahrzeuges . Die aktuelle Position des Fahrzeugs in den Kartendaten eines herkömmlichen NavigationsSystems kann mittels GPS (Abschattungen) und Odometrie oft nur auf 50m genau bestimmt werden. Durch die kamerabasierte Erkennung charakteristischer und in den Kartendaten verzeichneter Merkmale wie Abbiegungen, Zeb- rastreifen, Stopplinien, Verkehrsschilder, etc. kann erstmals ein Abgleich der Fahrzeugposition in den Kartendaten vorgenommen werden und damit der Zeitpunkt der Fahranweisungen wesentlich präzisiert werden. Die vorliegende Erfindung verringert somit in vorteilhafter Weise das Unfallrisiko im Stra— ßenverkehr.
The present invention advantageously minimizes the output of unnecessary and / or misleading driving instructions from a navigation system to the driver of a motor vehicle. The current position of the vehicle in the map data of a conventional navigation system can often only be determined to within 50m using GPS (shadowing) and odometry. The camera-based recognition of characteristic features such as turns, zebra stripes, stop lines, traffic signs, etc., which are recorded in the map data, enables the vehicle position to be compared in the map data for the first time, thereby making the timing of the driving instructions much more precise. The present invention thus advantageously reduces the risk of accidents in road traffic.