DE4230299B4

DE4230299B4 - Verfahren zur Ortung eines Landfahrzeuges

Info

Publication number: DE4230299B4
Application number: DE4230299A
Authority: DE
Inventors: Peter Prof. Dr.-Ing. Knoll
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2012-09-11
Also published as: DE4230299A1

Abstract

Verfahren zur Ortung eines Landfahrzeuges mit einer Wegmeßeinrichtung, einer Winkelmeßeinrichtung, einer Recheneinrichtung und mit einer in einem Speicher abgelegten digitalisierten Karte, mit denen der Standort des Fahrzeuges mithilfe der von der Wegmeßeinrichtung und der Winkelmeßeinrichtung ausgegebenen Signale auf der digitalisierten Karte bestimmt wird, wobei der Standort des Fahrzeuges auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
– mit dem Verlassen der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) in einem ersten Speicher (4) der dann vom Fahrer zurückgelegte Weg (12) nach Weglänge und Richtung abgespeichert wird,
– der so gespeicherte Weg (12) in einer von der Darstellungsweise der digitalisierten Wegstrecke (14) sich unterscheidender Art angezeigt wird,
– die daraus ermittelte Position (13) des Fahrzeuges auf der Anzeigevorrichtung (1) angezeigt wird und
– mit dem Wiedereintritt in den Bereich der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) der gespeicherte Weg (12) wahlweise gespeichert oder gelöscht wird.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Ortung eines Landfahrzeuges nach der Gattung des Hauptanspruches.

In der EP 0 124 544 B1 wird ein Verfahren zur Zielführung von Landfahrzeugen vorgeschlagen. Das Fahrzeug weist eine Wegmeßeinrichtung, eine Winkelmeßeinrichtung, eine Recheneinrichtung zur Meßwertverarbeitung und einen Speicher auf. Im Speicher des Fahrzeuges sind digitalsierte Karten abgelegt, die die zulässigen Fahrtrouten aufzeigen. Mit der Weg- und Winkelmeßeinrichtung wird die Positionsänderung des Fahrzeuges nach Richtung und Entfernung erfaßt und in der Recheneinrichtung registriert. Ungenauigkeiten der Weg- und Winkelmessung können mit Hilfe der digitalisierten Karten durch Vergleich nach dem Koppelnavigationsverfahren korrigiert werden. Verläßt das Fahrzeug jedoch die digitalisierten Wegstrecken, so wird dem Fahrer von dem beschriebenen Verfahren keine Hilfe mehr zur Orientierung angegeben. Des weiteren ist es für den Fahrer nicht möglich eine Erweiterung der digitalisierten Karte vorzunehmen.

DE 39 08 702 A1 offenbart ein Verfahren zum Erzeugen von Straßendaten für ein Fahrzeugnavigationssystem. Bei diesem werden die Koordinaten des vorliegenden Fahrzeug-Standortes und die Kompaßrichtung der Bewegung des Fahrzeuges ermittelt und hieraus Straßendaten generiert, die in Ergänzung zu einer existierenden digitalen Straßenkarte gespeichert werden.

US 4 891 761 offenbart ein ähnliches Verfahren zur Aktualisierung von digitalen Kartendaten.

DE 39 05 602 A1 offenbart eine Navigationsvorrichtung und Angleich- oder Nachführverfahren dafür.

EP 0 349 977 A2 offenbart ein Fahrzeugnavigationssystem, bei dem die jeweils aktuelle Fahrzeugposition auf Basis der Fahrtrichtung und der zurückgelegten Entfernung berechnet und mit zuvor gespeicherten Kartendaten abgespeichert wird. Für den Fall, das keine zuvor abgespeicherten Kartendaten vorliegen, werden wiederholt die Fahrtrichtungen des Fahrzeugs bestimmt und aus der akkumulierten Fahrtrichtung ein Knotenpunkt innerhalb der vorhandenen Kartendaten bestimmt, an dem das Fahrzeug bei Weiterfahrt voraussichtlich ankommen wird.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß dem Fahrer auch in nicht digitalisiert gespeichertem Gebiet der zurückgelegte Weg und die momentane Position angezeigt werden. Dies ist besonders bei neuen Industriegebieten hilfreich, die noch nicht in die digitalisierte Karte aufgenommen sind oder bei selten befahrenen Gegenden, für die sich der Aufwand der digitalisierten Speicherung nicht lohnt. Der Fahrer erhält hiermit eine Orientierungshilfe, da ihm der Standort in bezug auf eine digitalisierte Wegstrecke oder ein digitalisiertes Gebiet angezeigt wird. Um zu den digitalisierten Wegstrecken zurückzufinden, kann der Fahrer auf dem nach dem Verlassen der digitalisierten Wegstrecken zurückgelegten, gespeicherten und angezeigten Weg zurückfahren oder in die Richtung fahren, die als kleinster Abstand zwischen einer digitalisierten Wegstrecke und dem Standort auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Vorteilhaft ist es, daß der Aus- und Eintritt in die gespeicherten Wegstrecken durch Betätigung einer Taste der Recheneinrichtung mitgeteilt wird, so daß ein aufwendiges Verfahren zum Feststellen des Verlassens bzw. des Eintretens in die gespeicherte Wegstrecke entfällt. Vorteilhaft ist ferner die Speicherung des zurückgelegten Weges mit den dazugehörigen Winkelinkrementen, da dadurch eine hohe Genauigkeit des gespeicherten Weges und eine Reduzierung der Daten erreicht wird.

Vorteilhaft ist auch die Abspeicherung des zurückgelegten Weges mit Hilfe von Stützpunkten im zweiten Speicher, denn dadurch wird der erste Speicher entlastet und es wird eine Datenreduzierung erreicht. Vorteilhaft ist die Darstellung des zurückgelegten gespeicherten Weges in besonderer Art, vorzugsweise als punktierte Linie, da dadurch der Fahrer die digitalisierten Wegstrecken von dem gespeicherten Weg unterscheiden kann. Vorteilhaft ist ferner die Löschung des selbst aufgezeichneten Weges nach Wiedereintritt in die digitalisierte Wegstrecke, wenn diese Strecke selten befahren wird, um den Speicherplatz nicht mit unwichtigen Daten zu belegen. Besonders vorteilhaft ist die Abspeicherung des zurückgelegten Weges in bezug auf die Aus- und Eintrittspunkte in die digitalisierte Wegstrecke in einem dritten Speicher, da dadurch der zweite Speicher, auf den oft zugegriffen wird und der kurze Zugriffszeiten aufweisen muß, mit geringerer Speicherkpazität ausgebildet werden kann und der dritte Speicher, auf den selten zugegriffen wird, als preisgünstiger Massenspeicher mit großer Speicherkapazität und mittlerer Zugriffszeit ausgebildet. werden kann. Es ist dabei zweckmäßig, die gespeicherten Wege gemeinsam mit einem Ausschnitt der digitalisierten Karte auf der Anzeigevorrichtung, insbesondere einem Display anzuzeigen, da dadurch ein dichteres Straßennetz mit mehr Fahrrouten dargestellt werden kann. Zweckmäßig ist es ferner, den zweiten Speicher über eine Batterie mit Strom zu versorgen, da bei Ausfall der allgemeinen Stromversorgung die Daten, die im zweiten Speicher zwischengespeichert werden, nicht verloren gehen. Die Ausbildung des dritten Speichers als einen Massenspeicher insbesondere als Smart-Card ist vorteilhaft, da dadurch die individuell aufgezeichneten Wegstrecken ohne Probleme von einem Fahrzeug zum anderen übertragen werden können.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt 1 den schematischen Aufbau einer Ortungseinrichtung, die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, 2 die schematische Darstellung eines Ausschnittes der digitalisierten Karte mit dem gespeicherten Weg, 3 den Aus- und Eintrittspunkt und den gespeicherten Weg, 4 und 5 Struktogramme, die die Arbeitsweise der Anordnung erläutern.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine Anzeigevorrichtung 1, die mit einer Recheneinrichtung 2 verbunden ist. Die Recheneinrichtung 2 ist über Datenleitungen 15 mit einer CD-ROM 3, mit einem ersten Speicher 4, einem zweiten Speicher 5 und einem dritten Speicher 10 verbunden. Der zweite Speicher 5 wird von einer Batterie 6 mit Strom versorgt. Die Recheneinrichtung 2 ist weiterhin mit einer Wegmeßeinrichtung 7, einer Winkelmeßeinrichtung 8 und einer Bedientaste 9 verbunden. Die Daten einer digitalisierten Karte sind in der CD-ROM 3 abgespeichert und werden in der Recheneinrichtung 2 verarbeitet, so daß die digitaliserte Karte mit Hilfe der Anzeigevorrichtung 1 dargestellt wird. Der erste und zweite Speicher 4,5 sind als RAM-Speicher ausgebildet. Der dritte Speicher 10 ist als Massenspeicher ausgebildet. Die Anzeigevorrichtung 1 zeigt einen Ausschnitt 17 der in der digitalisierten Karte gepeicherten Wegstrecken 14. Die momentane Position 13 des Fahrzeuges wird besonders gekennzeichnet, in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise als Dreieck, dargestellt.
In 2 ist schematisch ein Kartenausschnitt 17 aus der digitalisierten im CD-ROM 3 gespeicherten Karte dargestellt. Auf dem Kartenausschnitt 17 sind der Ort, an dem der Fahrer die digitalisierten Wegstrecken 14 verlassen hat, als Austrittspunkt 11, der zurückgelegte und gespeicherte Weg 12 und die momentane Position 13 dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vorzugsweise die digitalisierten Wegstrecken 14 als ausgezogene Linie, der gespeicherte Weg 12 als punktierte Linie, der Austrittspunkt 11 als Kreuz und die momentane Position 13 als Dreieck dargestellt.
In 3 ist der Kartenausschnitt 17, der Austrittspunkt 11, der gespeicherten Weg 12 und der Ort, an dem der Fahrer die digitalisierten Wegstrecken 14 wieder befahren hat, der Eintrittspunkt 16 dargestellt. Der Aus- 11 und Eintrittspunkt 16 sind in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise als Kreuze ausgebildet.
Nachfolgend soll die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß 1 anhand des Struktogramms der 4 beschrieben werden. Befindet sich der Fahrer auf den gespeicherten Wegstrecken 14 der digitalisierten Karte, dann bestimmt die Recheneinrichtung 2 mit Hilfe der von der Wegmeßeinrichtung 7 und der Winkelmeßeinrichtung 8 gelieferten Signale die momentane Position 13 auf der digitalisierten Karte. Die Anzeige der digitalisierten Wegstrecken 14 und des gespeicherten Weges 12 erfolgt mittels der Anzeigevorrichtung 1, die vorzugsweise als LCD-Bildschirm ausgebildet ist.
Da sich aufgrund von Meßungenauigkeiten von Weg und Winkel Fehler bei der Ortsbestimmung des Fahrzeuges ergeben, wird in festen Zeitabständen ein zusätzliches Map-Matching-Verfahren durchgeführt, bei dem die Recheneinrichtung 2 den gefahrenen Weg mit den auf der CD-ROM 3 gespeicherten Wegstrecken 14 vergleicht und dem Fahrzeug die wahrscheinlichste Position 13 zuordnet. Verläßt der Fahrer die gespeicherten Wegstrecken 14 der digitalisierten Karte und will der Fahrer den zurücklegenden Weg aufzeichnen, dann betätigt er die Bedientaste 9, womit ein Stromkreislauf geöffnet oder geschlossen wird, Die Recheneinrichtung 2 stellt den Tastendruck bei Programmpunkt 20 fest. Daraufhin wird von der Recheneinrichtung 2 beim Programmpunkt 21 der Ort, bei dem die zuvor befahrene digitalisierte Wegstrecke 14 verlassen wird, als Austrittspunkt 11 im ersten Speicher 4 als Bezugspunkt für die folgenden Weg- und Winkelmessungen abgelegt. Bei Programmpunkt 22 wird der Austrittspunkt 11 auf der Anzeigevorrichtung 1 vorzugsweise als Kreuz angezeigt. Bei Programmpunkt 23 werden die Weg- und Winkeländerungen des Fahrzeuges von der Wegmeßeinrichtung 7 und der Winkelmeßeinrichtung 8 inkrementweise in bezug auf den Bezugspunkt gemessen. Die Wegmeßeinrichtung 7 mißt z.B. über einen festgelegten Zeitraum die Anzahl der Radumdrehungen und errechnet daraus den zurückgelegten Weg. Die Winkelmeßeinrichtung 8 bestimmt z.B. ebenfalls über einen festgelegten Zeitraum den Winkel, der sich aus der Vorderradstellung ergibt. Die Weg- und Winkeldaten werden in festgelegten Zeitabständen an die Recheneinrichtung 2 weitergegeben. Bei Programmpunkt 24 werden die gemessenen Weg- und Winkelinkremente im ersten Speicher 4 abgelegt. Bei Programmpunkt 25 erfolgt die Abfrage, ob die Bedientaste 9 vom Fahrer erneut betätigt wurde, was gegebenfalls den Wiedereintritt in die digitalisierten Wegstrecken 14 kennzeichnet. Ergibt die Abfrage bei Punkt 25, daß die Taste 9 nicht betätigt wurde, dann wird bei Programmpunkt 26 die Anzahl der nach dem letzten Bezugspunkt bestimmten Weg- und Winkelinkremente mit festgelegten Werten verglichen. Ist die Anzahl kleiner als die festgelegten Werte, so wird nach Programmpunkt 23 gesprungen und weiter Winkel- und Weginkremente gemessen. Zeigt die Abfrage bei Punkt 26, daß die Anzahl der Winkel- oder Weginkremente größer als die festgelegten Werte sind, dann wird bei Punkt 27 die momentane Position 13 des Fahrzeuges festgestellt, als neuer Bezugspunkt im ersten Speicher 4 und als Stützpunkt im zweiten Speicher 5 abgelegt. Die im ersten Speicher 4 abgelegten Weg- und Winkelinkremente werden gelöscht und das Programm springt nach Programmpunkt 23 zurück.
Ist die Bedientaste 9 im Programmpunkt 25 erneut betätigt worden, so wird nach Programmpunkt 28 verwiesen, wo der Eintrittspunkt 16 auf die digitalisierten Wegstrecken 14 im zweiten Speicher 5 abgelegt wird. Benutzt der Fahrer bei der Rückfahrt zur digitalisierten Wegstrecke 14 den gleichen Weg wie bei der Hinfahrt, so sind der Ein- und Austrittspunkt 16, 11 identisch. Bei der Wahl verschiedener Fahrrouten unterscheiden sich der Ein- und Austrittspunkt, wie in 3 angegeben.
Bei Programmpunkt 29 wird von der Recheneinheit 2 abgefragt, ob der Wiedereintritt in die gespeicherten Wegstrecken 14 mit einmaliger oder zweimaliger Betätigung der Taste 9 erfolgte. Bei einmaliger Betätigung wird nach Programmpunkt 30 verzweigt. Dort wird der im zweiten Speicher 5 gespeicherte Weg 12 gelöscht und anschließend an das Hauptprogramm verzweigt. Wurde die Taste 9 kurzzeitig nacheinander zweimal betätigt, so wird bei Programmpunkt 31 der im zweiten Speicher 5 gespeicherte Weg 12 in den dritten Speicher 10 mit dem Ein- und Austrittspunkt 11, 16 übertragen und dann zum Hauptprogramm verzweigt. Der dritte Speicher 10 ist vorzugsweise als externer Massenspeicher, wie z.B. als Smart-Card oder als CD-ROM ausgebildet und ermöglicht so den einfachen Transfer der aufgenommenen Wegdaten von einem Fahrzeug zum anderen. Die Recheneinrichtung 2 verwaltet die im dritten Speicher 10 abgelegten Daten gleichberechtigt mit den in der CD-ROM 3 abgelegten Daten der digitalisierten Karte. Liegt ein Aus- bzw. Eintrittspunkt 11, 16 in dem Kartenausschnitt 17, der von der Anzeigevorrichtung 1 angezeigt wird, so wird der im dritten Speicher 10 gespeicherte Weg 12 mit angezeigt. Auf diese Weise werden die digitalisierten Wegstrecken 14 um den einmal gespeicherten Weg 12 erweitert und stehen dem Fahrer jederzeit wieder zur Verfügung.
Das Struktogramm in 5 zeigt, daß die Recheneinheit 2 beim Befahren digitalisierter Wegstrecken 14 bei Programmpunkt 40 feststellt, ob in dem von der Anzeigeeinrichtung 1 angezeigten Kartenausschnitt Aus- oder Eintrittspunkte 11, 16 enthalten sind. Ist dies der Fall, so sucht die Recheneinrichtung 2 im folgenden Programmpunkt 41 die im dritten Speicher 10 abgelegten Daten der zu den Aus- und Eintrittspunkten 11, 16 gehörenden gespeicherten Wege 12 und zeigt diese auf der Anzeigeeinrichtung 1 an. Ist kein Aus- oder Eintrittspunkt 11, 16 im Kartenausschnitt 17 enthalten, so verzweigt das Programm bei Programmpunkt 42 zum Hauptprogramm.

Claims

Verfahren zur Ortung eines Landfahrzeuges mit einer Wegmeßeinrichtung, einer Winkelmeßeinrichtung, einer Recheneinrichtung und mit einer in einem Speicher abgelegten digitalisierten Karte, mit denen der Standort des Fahrzeuges mithilfe der von der Wegmeßeinrichtung und der Winkelmeßeinrichtung ausgegebenen Signale auf der digitalisierten Karte bestimmt wird, wobei der Standort des Fahrzeuges auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß – mit dem Verlassen der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) in einem ersten Speicher (4) der dann vom Fahrer zurückgelegte Weg (12) nach Weglänge und Richtung abgespeichert wird, – der so gespeicherte Weg (12) in einer von der Darstellungsweise der digitalisierten Wegstrecke (14) sich unterscheidender Art angezeigt wird, – die daraus ermittelte Position (13) des Fahrzeuges auf der Anzeigevorrichtung (1) angezeigt wird und – mit dem Wiedereintritt in den Bereich der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) der gespeicherte Weg (12) wahlweise gespeichert oder gelöscht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlassen und/oder der Wiedereintritt in den Bereich der gespeicherten Wegstrecken (14) der digitalisierten Karte durch Betätigung einer Bedientaste (9) der Recheneinrichtung (2) mitgeteilt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg und/oder Winkel inkrementweise in einem ersten Speicher (4) abgespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Weg- und/oder Winkelinkremente einen festgelegten Wert überschreiten, die momentane Position (13) von der Recheneinrichtung (2) bestimmt wird, in einem zweiten Speicher (5) als Stützpunkt abgelegt wird, auf der Anzeigevorrichtung (1), insbesondere einem Display, angezeigt wird und die momentane Position (13) als Bezugspunkt in einem ersten Speicher (4) gespeichert und für neue Messungen von Weg- und Winkelinkrementen verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Verlassen der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) zurückgelegte und gespeicherte Weg (12) von der Anzeigevorrichtung (1) in einer von der Darstellungsweise der digitalisierten Wegstrecke (14) sich unterscheidender Art, vorzugsweise als punktierte Linie, dargestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Wiedereintritt in den Bereich der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) der gespeicherte Weg (12) gelöscht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wiedereintritt in den Bereich der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) der gespeicherte Weg (12) in Bezug auf den Ort des Verlassens der gespeicherten Wegstrecken (14) als Austrittspunkt (11) und den Ort des Wiedereintritts in die gespeicherten Wegstrecken (14) als Eintrittspunkt (16) in einem dritten Speicher (10) abgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anzeige einer einen Aus- (11) und/oder Eintrittspunkt (16) enthaltenden, in der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecke (14) mittels der Anzeigevorrichtung (1) durch die Recheneinheit (2) in dem dritten Speicher (10) nach den zu den Aus- (11) und/oder Eintrittspunkten (16) gespeicherten Wegen (12) gesucht wird und diese mithilfe der Anzeigevorrichtung (1) angezeigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Speicher (5) von einer Batterie (6) mit Strom versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem zweiten Speicher (5) gespeicherten Wege (14) in einem externen von dem ersten (4) und dem zweiten (5) unabhängigen dritten Speicher (10), insbesondere auf eine Smart-Card oder eine CD-ROM, in Bezug auf die Aus- (11) und/oder Eintrittspunkte (16) abgespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch einmalige Betätigung der Bedientaste (9) der im zweiten Speicher (5) gespeicherte Weg (12) gelöscht und durch zweimalig aufeinanderfolgende Betätigung der Bedientaste (9) der im zweiten Speicher (5) gespeicherte Weg (12) aus dem ersten Speicher (4) entnommen und im dritten Speicher (10) in Bezug auf die Aus- und/oder Eintrittspunkte (11, 16) gespeichert wird.