CN102089624A - 用于建立公路地图和确定车辆位置的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种建立用于车辆的专用电子公路地图以指示车辆在一个地理区域内的公路上的位置的方法，该车辆包括与显示器连接的计算机和与计算机连接的内部存储器，所述方法基于借助于来自卫星导航系统的数据所提供和建立的电子公路地图，其特征在于：a)所述车辆装有测量诸如车辆的运动和定向的参数的传感器，所述参数被实时记录和存储，并包括：它的罗盘方向Kr(40)，它的纵倾角Sv(41)，它的侧倾角Kv(42)，它的海拔高度hoh(43)，以及随着车辆向前行驶而改变的公路表面和周围地形的雷达图像(44)；b)沿着给定路线驾驶车辆，并且对在电子公路地图库内来自传感器的信号进行测量、记录和存储，所述参数被存储和添加到电子公路地图内所述路线的相应位置坐标上；以及c)用这些测量结果，借助于来自卫星导航系统的数据，诸如以已知的方式在本身中记录的GPS记录，确定车辆在电子公路地图内的精确位置坐标。本发明还揭示了用于确定车辆沿公路的位置而不必使用来自卫星导航的数据的方法和系统。

Description

用于建立公路地图和确定车辆位置的方法和系统

技术领域

本发明涉及为车辆建立专用电子公路地图以给出车辆在一个地理区域内的公路上的位置的指示的方法，该车辆包括连接到显示器上的计算机和与计算机连接的内部存储器，这种方法基于借助于来自卫星导航系统的数据所提供和建立的电子公路地图。

本发明还涉及如在权利要求6的前序部分中所述的用来确定车辆在一个地理区域内的公路上的位置的方法，其中所述车辆装有上述的专用电子公路地图和包括与显示器连接的计算机和与计算机连接的内部存储器的定位系统。

此外，本发明还涉及三种变型方法，其中可以使用对来自单一传感器的信号的差动处理作为建立公路地图的方法的一部分，也作为确定车辆的位置的方法的一部分。用这种解决方案，一个目的是能处理来自任何所述传感器的测量数据，再记录随所行驶的距离的变化。优选的是，将为这些参数中的不只一个参数记录数据，其中将数据与数据库内的公路地图进行比较，从而能在屏幕上显示公路上的位置。

本发明还涉及在车辆内确定位置的系统。此外，本发明还涉及确定车辆在任何类型的公路上的位置的系统。

本发明还涉及如在后续权利要求的前序部分中所述的在普通车辆内使用电子地图。

背景技术

当前，众所周知的是，在车辆内安装包括带有存储体和显示屏的计算机的接收机设备。系统通过接收机与基于若干地球同步卫星的导航系统通信。这种系统称为“全球定位系统(GPS)”。GPS系统是基于卫星的导航系统，具有至少24颗卫星，被设置在一个围绕地球的轨道内。导航系统可以实时给出长、宽、高三维坐标。卫星在非常精确的轨道上每24个小时围着地球转两周，并且向地面发送信号。或者，卫星可以是对地球同步的。GPS接收机得到这信息，然后使用三点交叉检验来计算用户的精确位置。这给出位置的经纬度两维指示。如果接收机与四颗或更多颗卫星有联系，就能以长、宽、高三维格式来报告位置。典型的接收机精度在良好的天气情况下可以是3米。卫星含有非常精确的原子钟，而根据这些原子钟之间的差异，GPS接收机可以将从一个卫星发送一个信号的时间点与接收到这个信号的时间点进行比较。这个时间差就告诉GPS接收机这个卫星离得多远。利用与多个卫星的距离测量结果，GPS接收机就可以确定用户的位置。许多接收机还可以在地图(源：Wikipedia)上以图形显示这个精确位置。

然而，使用GPS的当前导航系统有一些缺点，因为在有高山或建筑物遮蔽信号时会有偏差。通常，GPS系统在隧道内也不能工作。在计算到离开点和到达点的距离中也可能有偏差。

关于现有技术，参考美国专利US 6,233,523和涉及飞行导航的英国专利GB 2 060 306。这两个已知的解决方案所共同的是都依赖于卫星导航，而按照本发明应完全免于这样的依赖。按照本发明所给出的是，车辆可以包括能取代这样的卫星导航的仪器，但是按照本发明不必使用这些仪器。

发明内容

因此，本发明的第一个目的是提供一种导航系统，这种导航系统可以通过在车辆内自身的测量来识别和估计距离，发现车辆的位置。

另一个目的是能制作电子公路地图，其中，在一个地区内的位置数据通过利用由一些与本车辆关联的测量装置提供的数据确定，而地图上的在这个地区内的精确位置根据卫星导航系统例如标为GPS的系统确定。

此外，本发明的一个目的是能给车辆的驾驶员提供有关沿着一条公路的精确位置的信息，而不需要使用上述的卫星导航。因此，这一个目的是使位置的确定不依赖于指示位置参数的外部源，而只需要使用与实际车辆连接安装的传感器系统。

本发明的又一个目的是提供一种具有信号处理的系统，其中，取得一个参数的多个测量结果，对照以米计量的沿路所覆盖的距离考虑这些测量结果，从而可以确定位置。

按照本发明的第一方面，给出了如在所关联的权利要求1中所限定的方法。所给出的方法的特征在于：

a)车辆装有一个或多个测量诸如车辆的运动和定向之类的参数的传感器，所述参数被实时记录和存储，并包括下列各项中至少一个：

它的罗盘方向(Kr)，

它的纵倾角(Sv)，

它的侧倾角(Kv)，

它的海拔高度(hoh)，以及

随着车辆向前行驶而改变的公路表面和周围地形的雷达图像；

b)使车辆沿着给定路线行驶，对在电子公路地图库内的来自一个或多个传感器的所述信号进行测量、记录和存储，将所述参数存储和添加到电子公路地图内所述路线的相应位置坐标上；以及

c)借助于来自诸如根据通过卫星的位置导航的卫星导航系统的数据，诸如以已知方式记录的GPS记录，用这些测量结果在电子公路地图内建立车辆的精确位置坐标。

这种方法的优选实施例如在所关联的权利要求2至5中所给出的。

按照本发明的第二方面，给出了一种确定车辆在一个地理区域内的公路上的位置的方法，其中所述车辆装有专用电子公路地图、包括与显示屏连接的计算机和与计算机连接的内部存储器的定位系统，其特征如在所关联的权利要求6中所述。

根据这5个参数得到的一组测量数据足以使计算机系统能确定车辆在公路上的位置。这些优选实施例可参见权利要求7-9。

按照本发明的第三方面，所提供的是一种建立电子公路地图以及确定车辆在一个地理区域内的公路上的位置的方法，其中所述车辆装有专用电子公路地图、包括与显示器连接的计算机和与计算机连接的内部存储器的定位系统，其特征在于：

a)对于一个给定传感器的在时间间隔t₁至t₂上的给定数目的传感器测量结果S₁至S_a，用相应数据库数据D₁至D_m执行相关，其中m和a都为整数，而m＞a，使得式1具有一个表示最佳相关的最大值

$\underset{i=1;k=1}{\overset{a;m-k}{\mathrm{\Σ}}}\left[{(D_{k+i}-S_i)}^2\right]$ (式1)

关于具有一个所关联的k的值的式1的最大值，其中k为整数，为在时间t₂时D_m的相应位置，表示车辆所在位置，在可以为来自传感器的一个或多个信号提供式1的结果时，可以将它们与含有相应真实位置数据的数据库内的相应传感器数据相比较，如在权利要求10中可以看到的那样。

在权利要求11和12中给出了另外两个基于分析在所行驶的给定路段上来自传感器的测量数据的同样思想的方法。

车辆包括：

存储有电子公路地图的数据单元，所述公路地图包括多个确定沿任何类型的公路的任何位置的参数，显示导航的显示单元；

多个测量和记录确定位置的参数的传感器，用来记录：

罗盘方向Kr(40)，

纵倾角Sv(41)，

侧倾角Kv(42)，

海拔高度hoh(43)，以及

以及随着车辆向前行驶而改变的公路表面和周围地形的雷达图像(44)，

以及任选的是，它包括测量下列的传感器：

轮胎的气压(61)，

公路所经过的区域内的任何电子噪声(60)，

光学拍摄随着车辆向前行驶而改变的周围环境的摄像机(63)，

记录所行驶的距离的距离测量装置(62)，

加速度计(64)，以及

重力测量装置(65)，

以及

具有因特网连接的数据单元，

具有备选通信系统的数据单元，

无线电链路；

数据单元还包括被设置成执行所连续记录的位置确定参数与预先所安装的参数之间的比较的部件单元；以及

所述部件单元被设置成将车辆的沿路线的精确位置的指示发送给显示单元以显示该位置。

这些优选实施例在权利要求15-18中给出。

下面将较为详细地对在本发明中使用的有关预编程的公路地图进行说明。作为按照本发明的系统和方法的基础，使用很好描绘这个区域的基本电子公路地图。这样的地图现在由最大的地图厂商例如Blom、TeleAtlas和Navteq提供。在这里，可以提到的是，例如Blom已通过从飞机用激光扫描制作了专用地图，即借助于从上和对角立即实现的摄影(即根据从各种不同角度摄影)产生的专用地图。这是它们提供给GPS单元的诸如Tom Tom和Garmin那样的不同供应商的地图。

在本发明中需使用的地图就是基于这样的地图库，因为要将一系列新的参数存入这个地图库。这样的地图库是系统的基础，并且以开发了的形式，在这个上下文中被称为“专用电子地图”。

该电子地图是为处于地平高度的区域所建立的区域。这是通过将从所选择的地图厂商得到的公路地图用作基础再将测量和记录车辆执行的所有测量放进这个基础地图来实现的。

可以想象，在有关的传感器被安装在一个车辆上时，这个车辆就形成对在专用电子地图上的参考点进行所有测量的基地。

按照本发明，提供了一种系统，这种系统包括专用数据单元，用来就车辆的与它所行驶的公路有关的工作参数执行它自身的计算，因为这个系统还使用在它自身的在车辆的计算机内所存储和预编程的导航地图中的系统。

按照本发明，该系统起作用是因为在数据单元内对照导航地图评估车辆执行的所有计算从而发现位置。此外，这种方法还可以在建立地图本身期间使用。这样的评估可以用许多方式执行，例如：

a)对于一个给定传感器的在时间间隔t₁至t₂上的给定数目的传感器测量结果S₁至S_a，执行与相应数据库数据D₁至D_m的相关，其中m和a都为整数，而m＞a，使得式1具有一个表示最佳相关的最大值

$\underset{i=1;k=1}{\overset{a;m-k}{\mathrm{\Σ}}}\left[{(D_{k+i}-S_i)}^2\right]$ (式1)

对于具有一个所关联的k的值的式1的最大值，其中k为整数，为在时间t₂时D_m的相应位置，表示车辆所在位置。可以为来自传感器的一个或多个信号得到从式1得到的结果，再将它们与来自含有相应真实位置数据的数据库的相应传感器数据相比较；或者

(b)对于传感器1至传感器h的在时间间隔t₁至t₂上的给定数目的传感器测量结果S_1，1至S_a，h，其中a和h都为整数，按照式2产生复合信号U₁至U_a：

U_i＝F(S_i，1，S_i，2....S_i，h)                        (式2)

其中，F为变换函数，

随后执行U_i与相应数据库数据E₁至E_m的相关，其中m为整数，且m＞a，而E为复合数据库数据，使得式3具有一个表示最佳相关的最大值

$\underset{i=1;k=1}{\overset{a;m-k}{\mathrm{\Σ}}}\left[{(E_{k+i}-U_i)}^2\right]$ (式3)

对于使式3达到最大值的k的值，其中k为整数，就是在时间t₂时复合数据E_m的相应位置，它表示车辆所在位置。

或者，也可以使用对于式1至3的(a)和(b)的组合，以找到在对计算机计算能力的要求与所指示的车辆位置正确的确实性之间的一个较好的解决方案。或者，也可以用神经网络来执行数据处理和根据来自传感器的测量结果发现车辆的位置。

导航本身或车辆的精确位置显示在与车辆的仪表板连接安装的屏幕或显示器上。

以电子方式存储在数据单元内的地图基于显示街道、公路和所有典型地图细节的GPS地图。

此外，还为每个车道存储了在整个距离上的公路表面的轮廓，即测量、记录和存储公路表面的下列参数：

(i)它的罗盘方向Kr；

(ii)它的纵倾角Sv；

(iii)它的侧倾角Kv；以及

(iv)它的海拔高度hoh。

选项(i)至(iv)可以用精密、廉价和紧致的硅微制造的传感器实现，非常经济。

为此，车辆装有下列装置：

显示导航的显示器

纵倾角和侧倾角的测量装置

轮胎气压传感器

速度和行驶距离测量装置

罗盘

雷达

摄像机

电子噪声传感器

预编程导航地图

具有因特网连接的数据单元

具有备选通信系统的数据单元

系统还包括GPS单元和用这样的信号作为附加基准

无线电链路

加速度计

高度计

按照本发明的系统连续测量这些参数并将它们记录为所行驶的距离V的函数，即设备始终记录公路的罗盘方向、纵倾角、侧倾角和海拔高度的变化。

就罗盘来说，优选的是，使用电子/数字罗盘显示地理方向和将车辆的方向传送给数据库。

所有在所行驶的距离上改变的所测得的值形成确定位置的起点，在这一点上，将所测得的值随所行驶的距离的改变与所测量、记录和存储在计算机内的相应数据相比较。

$P=\mathrm{f\ΔKr}+\frac{\mathrm{\ΔSv}}{\mathrm{\ΔV}}+\frac{\mathrm{\ΔKv}}{\mathrm{\ΔV}}+\frac{\mathrm{\Δhoh}}{\mathrm{\ΔV}}$

(式4)

此外，可测量和记录可供选择的参数，诸如轮胎的气压、速度和所行驶的距离、公路表面和周围地形的雷达图像和在公路所经过的区域内的任何电子噪声。电子噪声测量装置记录电子信号电平和磁强，并将这些传送给数据库，将它们对照允许值进行评估。或者，系统还可以包括连续对随着车辆向前行驶而改变的周围环境进行摄影的光学摄像机。

此外，车辆的轮胎优选的是包括记录轮胎气压和将这信息发送给系统的测量装置，系统从而可以执行补偿，使得这个轮胎气压可以改变。具体地说，系统可以包括与车轮信号连接的无线电“蓝牙”单元。蓝牙是国际上已知的近距无线电(NFR)通信系统，可以替代为或者外加其他NFR的解决方案来实现本发明。

对于一个给定路段的这些参数的真实值被预先测量和存储在计算机的地图存储器内。在预先进行这样的测量时，使用这样一种方法：使车辆行驶一段给定距离，记录所测得的值、记录雷达图像、地形摄影和电子噪声，然后数据系统执行比较。在对于这些参数的所测得的值与所存储的值之间完全或大致完全一致时，就在显示器上予以显示，作为车辆在实际路段上的精确瞬时位置。将在对车辆沿公路的定位中这些改变连续地表示在地图上，如在现在的公路地图上常见的那样。从而可以建立一个数据库，其中具有地图位置和对于这些位置可预期的相应传感器信号。

本发明的巨大优点是，确定位置的所有必需的检测设备和数据处理都被建在车辆内，因此确定位置不依赖于外部设备或信号，例如GPS信号。由于所有的现代内部存储器极廉价、计算机能力廉价和如上面所提到的传感器例如罗盘和硅微制造的加速度计廉价，因此能提供比现在的GPS解决方案更为廉价和更为可靠的系统来发现车辆在给定地区内的位置。也就是说，本发明大大不同于现在的依赖于能执行一定位置测定的环球卫星网络的地图系统。

数据单元为产生传感器信号根据下列中的一项或多项执行的计算为：

它测量沿着行驶方向车辆到公路表面的角α(纵倾角)，因此得到的角α为相对于为0的水平角的角度；

它测量沿着驾驶方向到公路表面的角β(侧倾角)，因此得到的角β为相对于为0的水平角的角度，这个角度在与纵倾角的测量成90度的轴上测量；

速度和行驶距离测量装置通过对所行驶的距离的计算提供有关速度的信息；

罗盘提供有关地理方向的信息；

雷达提供有关离地形和建筑物的距离的信息；

电子噪声传感器具有电子信号和磁强接收机，如果传感器接收到比所预期的要高的、可能影响其中有些测量单元的信号值，这些值在数据单元内经重新计算后用来校正所测得的值；

用摄像机记录周围地形的图像；

比较相对于海平面的高度值；

用加速度计测量速度的改变(加速度/减速度)；

测量仪器测量沿公路的重力改变。

数字导航地图被存储在已存有这个系统所使用的相同测量单元和数据的数据库内。这意味着车辆已经行驶过导航地图中的所有实际路段和已经将所有现有数据记录在内部存储器内。

与先前已知的提供在路段上的行驶位置的系统相比，采用本发明可以获得下列优点：

系统在所有状况下都能导航和更为精确地确定位置；

由于导航偏差较少，驾驶员可以更容易使他的眼睛注意交通情况，而且使用更为舒适；

当系统有助于在偏差期间发生较少中断时，它还可以导致较安全的驾驶，因此交通事故较少。

系统实际工作情况如下：

在发动车辆和已经选择了行驶路线时，系统将执行它自身的计算，这些计算被对照预编程导航地图予以评估。发现本身所在的地点/位置然后由系统识别。因此，有了出发点的位置，导航可以开始。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行详细说明，在这些附图中：

图1示出了按照本发明的系统的连接情况的流程图。

图2示出了测量纵倾角的原理。在所示情况下车辆的纵倾角α约为正10到11度。精确的瞬时纵倾角信号被发送给计算机。

图3示出了测量侧倾的相应典型角测量装置14。在这里，该角测量装置示出了侧倾角β为负8度。精确的瞬时侧倾角信号被发送给计算机。

图4示出了角测量传感器的安置情况。

如图4所示，传感器安置在前轮16、18之间。传感器17安置在杆20上，杆20固定在两个车轮的中间，以具有稳定的定位和避免来自底盘的运动影响测量。还考虑了由于公路上的物体、凸起或坑洼引起的突然运动不应该影响与角测量有关的计算。计算机程序被设置成忽略这样的突然运动改变。

图5示出了气压传感器的安置情况。

在起动前，气压传感器22、24测量轮胎内的气压。这个气压形成基本气压，并且设置用于纵倾角和侧倾角的测量的标准。在行驶期间其中一个轮胎内的气压有偏差时，系统执行校正，以维持在起动时为车辆所设置的标准。

图6示出了雷达的安置情况。

车辆10包括雷达26，被安置在车辆的最高点处，是一个适合车辆外形的密封单元。优选的是，雷达测量的范围为360度。雷达寻找固定的点而忽略与交通有关的单元。这是通过参考预编程的公路地图来实现的。雷达的功能是识别处在地图内的地形和建筑物。与其他测量单元类似，雷达应识别在地图内的位置。合在一起的计算将给出位置。相应地，单元26可以包括连续拍摄车辆运动时所经过的周围环境的摄像机28。

具体实施方式

为了测量速度和所行驶的距离，应用传感器从车辆速度计收集数据。然后，将这些测量结果对照在预编程的导航地图内的数据进行评估，将给出用于位置计算的基准/确认。

硬件单元

这个单元含有具有导航地图的数据库，并且起着具有因特网连接的计算机的作用。

图1示意性地示出了系统组建情况。车辆内的多个测量传感器M将从测量得到的结果Mr传送给数据单元D以进行比较。这些数据与位于地图库Kb内的数据相比较。在所测得的参数与来自地图库的参数一致时，车辆位置的实际地理点就被确定。这显示在屏幕S上，屏幕S例如被设置在车辆的仪表板上。作为例示，在带有箭头P的实际地图上示出车辆正在进入环形道R，其中箭头P表示行驶方向。如果不一致，即计算机没有识别出来自传感器的这组参数，这也在屏幕上用一个自由选择的符号示出。

系统还可以装有用于备选通信的单元，诸如无线电接收机、无线电发射机、移动电话机和其他通信系统的可用部件。如果不使用因特网，就应使用备选通信系统，或者可以同时使用因特网和备选通信系统。

为了显示导航，系统包括设置在车辆仪表板中间的显示单元。显示器被设置用来操作和显示导航。屏幕是触摸屏，以便驾驶员可以很容易地收集和在屏幕上显示被认为必要的所有数据。

软件和功能

软件为了实现本发明，使用了一个软件程序，其收集来自上面所给出的所有测量单元的记录/数据。此外，将该数据对照在存有预编程的导航地图的数据库内的信息进行评估。该程序然后计算出车辆的位置。该位置被传送给仪表板上的显示器以便显示。这个程序还处理通过因特网对地图的更新。此外，在因特网断开的情况下它也将接收更新。这是通过用于备选通信的单元进行的。

计算程序存储在机器可读数据媒体内，可以在计算机上运行，以执行例如与上面所给出的式1至式4有关的相关计算，实现本发明。

车辆内的数据库可以用许多不同的方式组织：

(a)数据库是数据的汇集，其中位置信息与分别为每种传感器规定的相应预期传感器信号信息有关，是预先准备好的。以后，在行驶期间，将每个传感器信号的采样与数据库内的相应信号信息相关。对于每个传感器信号，通过相关计算出车辆的最可能的正确位置；如果这样用相关计算出的位置在给定的精度门限内相互一致，就由软件产品标识这个位置，以指示车辆的最精确的位置；或者

(b)数据的汇集，其中位置信息与规定为从来自几种不同类型的传感器的信号得出的仿真合成的信号(即“复合信号”)的相应预期传感器信号信息有关；在行驶期间对每个传感器信号的采样被修正以产生一种形式的复合信号，再将它与来自数据库的相应复合信号信息相关；然后根据所测得的复合信号与复合数据库信号的相关来估计车辆的位置；或者

(c)以上方法(a)和(b)的组合。

方法(a)可能比方法(b)更精确，但是方法(a)与方法(b)相比需要更多的计算机能力。方法(c)可以具有方法(a)和(b)两者的优点，是实现本发明的备选方案。

数据库

数据库被用有关现有车辆的呈现为它的宽度、高度、长度和对系统有意义的结构细节的信息和有关可能干扰/影响系统的测量单元的电子设备的信息持续更新。

此外，预编程的导航地图被安装在数据库内。

更新

在这个系统内，特别强调的是，导航地图始终含有有关行驶状况改变的最新更新。这是因为驾驶员将尽可能多地信任使导航更为简单从而驾驶更为舒适和安全的导航单元。

系统内预编程的导航地图被配置成从交通中心更新。

有益的是，与存储在车辆的内部存储器内的数据地图相应的数据通过无线电传输例如通过移动电话网或通过无线因特网等更新。

更新的传送

系统被接到因特网上以传送更新。已发现这种可能性在现今不是始终起作用的。因此，系统具有一个备选通信单元。通过这个通信单元传送的速度不是那么快，但是预编程的导航地图的结构具有考虑到这种情况的形式。这是因为地图上的各分区在一些含有可以改变状态的不同类项的区域中建立。如果在所导航的区域内出现任何改变，通过备选通信系统传送的只是这个改变。通过备选通信系统进行的传送是经编码的，或者，该通信系统或因特网连接在更新后可能在有关区域内存在和搜索。

按照本发明的系统将在所有行驶状况下起作用，并不依赖于来自车辆之外的发射器的信号。这种导航就位置给出了更为精确的数值。预编程的导航地图的建立给所有位置一个标识。在车辆内的系统进行它自身的计算时，将这些计算归纳在一起，就建立了一个由数据库内的地图识别的标识。

Claims (18)

1.一种为车辆建立专用电子公路地图以指示车辆在一个地理区域内的公路上的位置的方法，该车辆包括与显示器连接的计算机和与计算机连接的内部存储器，所述方法基于借助于来自卫星导航系统的数据所提供和建立的电子公路地图，

其特征在于：

a)所述车辆装有测量诸如车辆的运动和定向的参数的传感器，所述参数被实时记录和存储，并包括：

它的罗盘方向(Kr)，(40)

它的纵倾角(Sv)，(41)

它的侧倾角(Kv)，(42)

它的海拔高度(hoh)，(43)以及

随着车辆向前行驶而改变的公路表面和周围地形的雷达图像(44)；

b)沿着给定路线驾驶车辆，其中对来自传感器的在电子公路地图库内的所述信号进行测量、记录和存储，所述参数被存储和添加到电子公路地图内所述路线的相应位置坐标上；以及

c)借助于来自卫星导航系统的数据，诸如以已知的方式在本身中记录的GPS记录，用这些测量结果建立车辆在电子公路地图内的精确位置坐标。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于还测量和记录下列参数：

轮胎的气压(61)，

公路所经过的区域内存在的电子噪声(60)；

光学拍摄随着车辆向前行驶而改变的周围环境的摄像机(63)；

记录所行驶的距离的距离测量结果(62)；

加速度计(64)；以及

重力测量装置(65)。

3.按照权利要求1和2之一所述的方法，其特征在于所述参数被连续记录为所行驶的距离V的函数，即连续记录和存储公路的罗盘方向、纵倾角、侧倾角和海拔高度的改变以及在权利要求2中所给出的所有其他参数的改变。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于纵倾和侧倾的角测量借助于一个或多个设置在车辆的前轮(16，18)之间诸如在杆(20)上的传感器(17)进行，杆(20)固定在前轮(16，18)的中间，以具有稳定的定位和避免来自底盘的运动影响测量。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于提供除了整个路段的原始位置坐标之外还包括所存储的所有在权利要求3中所给出的有关参数的电子地图，因此在显示器上所显示的行驶位置不依赖于外部卫星导航。

6.一种确定车辆在一个地理区域内的公路上的位置的方法，其中所述车辆装有专用电子公路地图、包括与显示器连接的计算机和与计算机连接的内部存储器的定位系统，

其特征在于：

a)沿任何类型的公路驾驶车辆，实时测量和记录来自测量下列参数的传感器的信号：

它的罗盘方向(Kr)，

它的纵倾角(Sv)，

它的侧倾角(Kv)，

它的海拔高度(hoh)，以及

随着车辆向前行驶而改变的由公路表面和周围地形形成的雷达图像；

b)将所接收的信号传送和处理并与先前取得的相应实时坐标参数相比较，在所测得的值之间一致时给出车辆在公路上的位置的指示；以及

c)在显示器上通过专用电子公路地图显示车辆的位置的有关信息。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于还测量和记录下列参数：

轮胎的气压(61)；

公路所经过的区域内存在的电子噪声(60)；

光学拍摄随着车辆向前行驶而改变的周围环境的摄像机(63)；

记录所行驶的距离的距离测量结果(62)；

加速度计(64)；以及

重力测量装置(65)。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于所述参数被连续记录为所行驶的距离V的函数，即连续记录和存储公路的罗盘方向、纵倾角、侧倾角和海拔高度的改变以及所给出的所有其他参数的改变。

9.按照权利要求6至8之一所述的方法，其特征在于纵倾和侧倾的角测量借助于一个或多个设置在车辆的前轮(16，18)之间诸如在杆(20)上的传感器(17)进行，杆(20)固定在前轮(16，18)的中间，以具有稳定的定位和避免来自底盘的运动影响测量，还考虑到由于公路表面上的物体、凸起或坑洼引起的突然运动不应该影响与读取角度有关的计算，计算机程序被设置成忽略这样的突然运动改变。

10.一种建立电子公路地图以及确定车辆在一个地理区域内的公路上的位置的方法，其中所述车辆装有专用电子公路地图、包括与显示器连接的计算机和与计算机连接的内部存储器的定位系统，

其特征在于：

a)对于一个给定传感器的在时间间隔t₁至t₂上的给定数目的传感器测量结果S₁至S_a，执行与相应数据库数据D₁至D_m的相关，其中m和a都为整数，而m＞a，使得式1具有一个表示最佳相关的最大值

$\underset{i=1;k=1}{\overset{a;m-k}{\mathrm{\Σ}}}\left[{(D_{k+i}-S_i)}^2\right]$ (式1)

对于具有一个所关联的k的值的式1的最大值，其中k为整数，为在时间t₂时D_m的相应位置，表示车辆所在位置，能够为来自传感器的一个或多个信号提供式1的结果，将它们与含有相应真实位置数据的数据库内的相应传感器数据相比较。

11.一种建立电子公路地图以及确定车辆在一个地理区域内的公路上的位置的方法，其中所述车辆装有专用电子公路地图、包括与显示器连接的计算机和与计算机连接的内部存储器的定位系统，

其特征在于：

b)对于传感器1至传感器h的在时间间隔t₁至t₂上的给定数目的传感器测量结果S_1，1至S_a，h，其中a和h都为整数，按照式2产生复合信号U₁至U_a：

U_i＝F(S_i，1，S_i，2....S_i，h)                    (式2)

其中，F为变换函数，

随后执行U_i与相应数据库数据E₁至E_m的相关，其中m为整数，且m＞a，而E为复合数据库数据，使得式3具有一个表示最佳相关的最大值

$\underset{i=1;k=1}{\overset{a;m-k}{\mathrm{\Σ}}}\left[{(E_{k+i}-U_i)}^2\right]$ (式3)

对于使式3达到最大值的k的值，其中k为整数，就相应于在时间t₂时的复合数据E_m的位置，它表示车辆所在位置。

12.一种建立电子公路地图以及确定车辆在一个地理区域内的公路上的位置的方法，其中所述车辆装有专用电子公路地图、包括与显示器连接的计算机和与计算机连接的内部存储器的定位系统，其特征在于用对于式1至3的a)和b)的组合来发现在对计算机计算能力的要求与所指示的车辆位置正确的确实性之间的最佳解决方案，可能的是用神经网络来执行数据处理和根据来自传感器的测量结果发现车辆的位置。

13.按照权利要求10、11和12之一所述的方法，其特征在于所述方法处理从如在权利要求6和7中所给出的位置确定参数中所选出的测量数据。

14.一种用于确定车辆在任何类型的公路上的位置的系统，其特征在于所述车辆包括：

存储有包括用于确定沿路线的任何位置的多个参数的电子公路地图的数据单元，显示导航的显示单元，

多个测量和记录位置确定参数的传感器，用来记录：

罗盘方向Kr(40)，

纵倾角Sv(41)，

侧倾角Kv(42)，

海拔高度hoh(43)，以及

随着车辆向前行驶而改变的公路表面和周围地形的雷达图像(44)，

以及任选的是，所述车辆包括测量下列的传感器：

轮胎的气压(61)，

公路所经过的区域内的任何电子噪声(60)，

光学拍摄随着车辆向前行驶而改变的周围环境的摄像机(63)，

记录所行驶的距离的距离测量单元(62)，

加速度计(64)，以及

重力测量装置(65)，

以及

具有因特网连接的数据单元，

具有备选通信系统的数据单元，

无线电链路；

该数据单元还包括被设置成执行所连续记录的位置确定参数与预先安装的参数之间的比较的部件单元；以及

所述部件单元被设置成将车辆的沿路线的精确位置的指示发送给显示单元以显示该位置。

15.按照权利要求14所述的系统，其特征在于所述显示单元是显示地图上的公路和位置的屏幕。

16.按照权利要求14和15之一所述的系统，其特征在于记录位置确定参数的测量体包括布置在车辆的前轮(16，18)之间、设置在杆(20)上的传感器，所述杆(20)固定在前轮(16，18)的中间，以具有稳定的定位和避免底盘的运动影响测量。

17.按照权利要求14至16之一所述的系统，其特征在于记录位置确定参数的测量体包括与各轮胎连接的气压传感器(22，24)，用来测量这些轮胎内的气压。

18.按照权利要求14至17之一所述的系统，其特征在于记录位置确定参数的测量体包括设置在车辆的最高点的雷达(26)，它是一个适合车辆外形的密封的扁平单元。

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