DE10030455B4

DE10030455B4 - Vorrichtung zum Erzeugen von Straßeninformationen aus einer gespeicherten digitalen Kartendatenbank

Info

Publication number: DE10030455B4
Application number: DE10030455A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Ebina-shi Satoh; Hiroshi Yokohama-shi Saito
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: US6381536B1; DE10030455A1

Abstract

Vorrichtung zur Erzeugung von Strasseninformationen bezüglich einer Strecke, auf welcher sich ein Fahrzeug bewegen kann, wobei die Vorrichtung umfasst:
eine gespeicherte Kartendatenbank mit Daten, welche Strassen auf der Strecke bestimmen, wobei die Strassen der gespeicherten Kartendatenbank als Strassensegmente gespeichert sind, die jeweils Endpunkte aufweisen; und
eine Anwendungseinheit, welche betätigbar ist zum Eingeben der gespeicherten Kartendatenbank, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist
zum Annullieren von Daten, welche ausgewählte Strassensegmente definieren, die ausserhalb eines vorbestimmten Fensters um einen vorbestimmten Kreis liegen, welcher eine vorbestimmte Strassenkurve annähert,
zum Bestimmen von Kreisen, die jeweils einen Abschnitt von nicht ausgewählten Strassensegmenten annähern,
zum Vergleichen eines Radius jedes der Kreise mit einem vorbestimmten Radiuswert und
zum Erzeugen von Strasseninformationen bezüglich einer scharfen Kurve in Reaktion auf ein Ergebnis des Vergleichens des Radius jeder der Kreise mit dem vorbestimmten Radiuswert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Straßeninformationen bezüglich einer Strecke, auf welcher sich ein Fahrzeug bewegen kann.
Der Begriff ”Straßeninformationen” wird hier verwendet, um Informationen bezüglich einer Kurve auf einer Straße zu bezeichnen, welche dazu verwendet werden können, den Fahrer eines Fahrzeugs bei der Navigation zu unterstützen. Der Begriff ”Strecke” wird hier verwendet, um einen Fahrweg von einer aktuellen Position eines Fahrzeugs zu einem gewünschten Ziel zu bezeichnen.
Navigationshilfen sind nützlich, um den Fahrer eines Fahrzeugs bei einer Positionsbestimmung der aktuellen Position des Fahrzeugs und bei einer Positionsbestimmung eines gewünschten Ziels und einem Bewegen auf dieses gewünschte Ziel zu unterstützen. Eine derzeitige Navigationshilfe ist ein Videobild einer Karte, welches auf einem Monitor erscheint und das Bild einer Straßenkarte genau wiedergibt. Die derzeitige Navigationshilfe verwendet eine Datenbank einer gespeicherten Karte, d. h., eine digitale Karte. Die Kartendatenbank weist Daten auf, welche sämtliche Straßen bzw. ein Straßennetz einer Strecke bzw. eines Bereichs bestimmen, über welche ein Fahrzeug fahren kann. Die Straßen sind als Straßensegmente gespeichert, welche jeweils Endpunkte aufweisen. Die Straßen sind in Fernstraßen, größere Straßen, Zufahrtsstraßen, Ortsstraßen etc. untergliedert. Der Begriff ”Straße” wird hier verwendet, um eine Fernstraße, eine größere Straße, eine Zufahrtsstraße und eine Ortsstraße zu bezeichnen. Das Fahrzeug, welches erörtert wird, kann ein Kraftfahrzeug, wie ein Auto, ein Wohnmobil (RV), ein Motorrad, ein Bus, ein Lastwagen, oder ein anderer Typ eines hauptsächlich auf Straßen fahrenden Fahrzeugs sein.
Derzeitige Fahrzeugnavigationssysteme können GPS, wie ein Positionsbestimmungssystem auf der Grundlage elektromagnetischer Wellen, verwenden, um eine aktuelle Position eines Fahrzeugs zu bestimmen. Sie können einen Fahrzeuggeschwindgkeits-Sensor, ein Geschwindigkeitsgyroskop und einen Rückwärtsganganschluß verwenden, um die aktuelle Position des Fahrzeugs aus einer vorhergehenden bekannten Position zu ”koppeln”. Dieses Verfahren eines Koppelns ist jedoch empfindlich gegen Sensorfehler, so daß es teurere Sensoren zur Genauigkeit und Zuverlässigkeit erfordert.
Der Fahrer kann über Straßeninformationen bezüglich der vor ihm liegenden Strecke verfügen wollen, während er mit der Aufgabe des Fahrens beschäftigt ist. Derartige Straßeninformationen können bei einer Reisesteuerung oder einer Navigationshilfe verwendet werden.
JP-A 8-194893 offenbart eine Technik zur Verwendung einer Kartendatenbank eines Navigationssystems, um zu bestimmen, ob vorne eine Kurve existiert oder nicht. Die Straßendatenbank umfaßt Punktdaten in Form von Koordinaten, welche jeweils einen hinteren Endpunkt jedes Straßensegments bezüglich einer Fahrtrichtung bestimmen und Verknüpfungsdaten, welche jeweils eine Länge entlang eines der Straßensegmente anzeigen. Die Punktdaten enthalten keine Informationen bezüglich eines Radius einer Straßenkurve jedes der Straßensegmente. Diese Veröffentlichung lehrt eine Verarbeitung der Punktdaten zum Erhalten eines Straßenkurvenindex, das heißt, eines Azimutwinkels, an jedem von hinteren Endpunkten der Straßensegmente. Ein Beginn einer Straßenkurve wird bestimmt an einem Punkt, an welchem der Absolutwert des Straßenkurvenindex einen vorbestimmten Wert überschreitet. Ein Ende der Kurve wird bestimmt an einem Punkt, an welchem anschließend der Absolutwert des Straßenkurvenindex unter den vorbestimmten Wert abfällt. Der Kurvenindex eines Meßpunkts ist bestimmt als ein Winkel zwischen zwei Vektoren, das heißt, einem vorderen und einem hinteren Vektor. Der vordere Vektor endet an dem Meßpunkt, und der hintere Vektor hat seinen Ursprung an dem Meßpunkt. Eine Abtastdistanz wird bestimmt. Der vordere Vektor hat seine Ursprung an einem um die Abtastdistanz längs der Straße vor dem Meßpunkt liegenden Punkt. Der hintere Vektor endet an einem um die Abtastdistanz längs der Straße vor dem Meßpunkt liegenden Punkt. Der Radius einer Straßenkurve an dem Meßpunkt wird bestimmt durch Berechnen der folgenden Gleichung: Rn = Ln/[2 × sin(θn/2)]wobei:

R_n: der Radius einer Straßenkurve an einem Endpunkt n,
L_n: die Abtastdistanz an einem Endpunkt n, und
θ_n: der Straßenkurvenindex an einem Endpunkt n ist.

Die Abtastdistanz L_n wird aktualisiert durch den vorhergehenden bekannten Radius einer Straßenkurve R_n-1, berechnet an dem vorhergehenden Meßpunkt n – 1. Die Endpunkte sind äquidistant längs einer Straße bei einer vorbestimmten Distanz. Die Abtastdistanz L_n resultiert aus einem Multiplizieren einer Ganzzahl mit dieser vorbestimmten Distanz.
Diese bekannte Technik erweist sich als recht nützlich in einer Umgebung, in welcher eine Kartendatenbank Punktdaten speichert, welche äquidistante Endpunkte bestimmen. Es wäre erwünscht, die bekannte Technik zu verbessern, so daß diese in der Lage ist, eine Kartendatenbank zu verwenden, welche Punktdaten speichert, die Endpunkte variabler Distanz bestimmen. Bei einer derartigen Straßendatenbank werden Straßensegmente, welche durch die Endpunkte definiert sind, länger, wenn die Strecke eines Geradeausabschnitts eines Straßennetzes länger wird.
Die Druckschrift DE 19816132 A1 offenbart eine Fahrzeugsteuervorrichtung mit einem Mikroprozessor, der die Koordinaten einer Anzahl von Knoten innerhalb eines Suchbereichs vor einem Fahrzeug liest. Solche Daten werden aus Karteninformationen herausgelesen, die vorher auf einer CD gespeichert werden. Der Mikroprozessor liest auch einen Schnittwinkel und eine Gliedlänge für jeden Knoten, um festzustellen, ob der Knoten auf einer Kurve oder einer geraden Straße liegt, Schließlich errechnet der Mikroprozessor ein Verhältnis aus Schnittwinkel zu Gliedlänge und stellt fest, ob dieses Verhältnis größer oder gleicher einem Bezugswert ist oder nicht. Entsprechend der Logik wird durch ein Verhältnis, das größer oder gleich dem Bezugswert ist, angezeigt, dass der Knoten auf einer Kurve liegt. Ist dies der Fall, stellt der Mikroprozessor fest, ob die Gliedlänge kleiner oder gleich einem zweiten Bezugswert ist oder nicht. Ist jedoch das Verhältnis kleiner als der erste Bezugswert, stellt der Mikroprozessor fest, ob der Schnittwinkel größer oder gleich einem Referenzwert ist oder nicht.
Dementsprechend bleibt die Notwendigkeit bestehen, die bekannte Technik in Bewegung hin zu einer vielseitigen Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen vor einem Fahrzeug zu verbessern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vielseitigkeit zur Erzeugung von Straßeninformationen vor einem Fahrzeug zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen bezüglich einer Strecke, auf welcher sich ein Fahrzeug bewegen kann, vorgesehen, wobei die Vorrichtung umfaßt eine gespeicherte Kartendatenbank mit Daten, welche Strassen auf der Strecke bestimmen, wobei die Strassen der gespeicherten Kartendatenbank als Strassensegmente gespeichert sind, die jeweils Endpunkte aufweisen und eine Anwendungseinheit, welche betätigbar ist zum Eingeben der gespeicherten Kartendatenbank, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum Annullieren von Daten, welche ausgewählte Strassensegmente definieren, die ausserhalb eines vorbestimmten Fensters um einen vorbestimmten Kreis liegen, welcher eine vorbestimmte Strassenkurve annähert, zum Bestimmen von Kreisen, die jeweils einen Abschnitt von nicht ausgewählten Strassensegmenten annähern, zum Vergleichen eines Radius jedes der Kreise mit einem vorbestimmten Radiuswert und zum Erzeugen von Strasseninformationen bezüglich einer scharfen Kurve in Reaktion auf ein Ergebnis des Vergleichens des Radius jeder der Kurven mit dem vorbestimmten Radiuswert.
1 ist eine generelle Darstellung der verschiedenen Abschnitte des GPS-Systems NAVSTAR.
2 zeigt ein Fahrzeugnavigationssystem.
3 zeigt ein Block/Datenfluß-Diagramm des Fahrzeugnavigationssystems an 2.
4 zeigt ein Block/Datenfluß-Diagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen.
5 zeigt ein vereinfachtes generelles Flußdiagramm des Betriebs eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen von 4.
6 zeigt ein Diagramm, welches darstellt, wie die Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen einen Azimutwinkel an jedem von Endpunkten und die Länge einer Linie erhält, welche zu dem nächsten benachbarten Endpunkt verläuft.
7 zeigt ein Diagramm, welches einen Fehler zwischen einer die beiden benachbarten Endpunkte verbindenden Linie und einem diese verbindenden Kreisbogen darstellt.
8 zeigt ein Diagramm, welches darstellt, wie die Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen einen Schwellenwert der Länge einer die beiden benachbarten Endpunkte verbindenden Linie bestimmt.
9 ist ein vereinfachtes generelles Flußdiagramm des Betriebs der Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen von 4.
10 zeigt ein Diagramm, welches den Fall darstellt, in welchem die Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen manche hintereinander angeordnete Endpunkte außer acht lassen kann.
11 zeigt ein Diagramm, welches darstellt, wie die Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen eine Anordnung von Endpunkten verschieben kann, wenn die Anzahl von zu prüfenden Endpunkten drei beträgt, wobei eine obere Hälfte eine Verschiebung um eins zeigt, wohingegen eine untere Hälfte eine Verschiebung um zwei zeigt.
12 zeigt ein Diagramm, welches darstellt, wie die Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen eine Anordnung von Endpunkten verschieben kann, wenn die Anzahl von zu prüfenden Endpunkten vier beträgt, wobei eine obere Hälfte eine Verschiebung um eins zeigt, wohingegen eine untere Hälfte eine Verschiebung um zwei zeigt.
13 zeigt ein Diagramm, welches darstellt, wie die Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen einen Schwellenwert für einen Vergleich mit jedem Azimutwinkel bestimmt.
14 ist ein Flußdiagramm ähnlich demjenigen von 9, welches den Betrieb der Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen darstellt.
15 ist ein Block/Flußdiagramm einer Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen in Verbindung mit einem Navigationssystem, einer Motorsteuervorrichtung und einer Getriebevorrichtung.
16 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen von 15 darstellt.
17 ist ein Flußdiagramm, welches eine Logik eines Azimutwinkels darstellt, welche für eine Verwendung bei einem Fahren auf einer gewöhnlichen Straße geeignet ist.
18 ist ein Graph, welcher die Änderung einer Fahrdistanz eines Autos bis zum Erkennen einer Kurve auf einer Straße durch dessen Fahrer über die Geschwindigkeitsänderung darstellt.
19 ist ein Graph, welcher die Änderung einer Fahrgeschwindigkeit eines Autos, wenn dessen Fahrer eine Kurve nimmt, über die Änderung eines Radius eines Kreises, welcher eine Kurve annähert, darstellt.
20 ist eine zu 15 ähnliche Ansicht, welche eine Abwandlung darstellt, bei welcher der Verifikationsprozeß realisiert wurde.
21 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm, welches den Vorgang eines Prüfens des Auswahlergebnisses gegen die Wahrnehmung durch einen Fahrer eines Autos realisiert.
Während die Erfindung offen ist für verschiedene Abwandlungen und alternative Formen, wurden spezifische Ausführungen davon mittels eines Beispiels in der Zeichnung dargestellt, und diese werden genau beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf das beschriebene besondere Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Vielmehr beabsichtigt die Erfindung, sämtliche Abwandlungen, Äquivalente und Alternativen ab zudecken, welche innerhalb des Wesens und Umfangs der Erfindung, definiert durch die beiliegenden Ansprüche, liegen.
Derzeitige Fahrzeugnavigationssysteme verwenden GPS zum Bestimmen einer aktuellen Position eines Fahrzeugs. Ein derartiges GPS-System ist das Positionsbestimmungssystem NAVSTAR (NAVSTAR: Navigation Satellite Timing and Ranging), welches ein raumgestütztes Satellitenfunknavigationssystem ist, das von dem U. S. Department of Defense (DoD) entwickelt wurde. GPS umfaßt NAVSTAR GPS und dessen Nachfolger, DGPS (DGPS: Differential GPS) und jedes andere Positionsbestimmungssystem auf der Grundlage elektromagnetischer Wellen. Empfänger des NAVSTAR GPS versorgen Benutzer mit kontinuierlichen dreidimensionalen Positions-, Geschwindigkeits- und Zeitdaten.
NAVSTAR GPS besteht aus drei Hauptabschnitten: Raum, Steuerung und Benutzer, wie in 1 dargestellt. Der Raumabschnitt 10 besteht aus einer Nominalkonstellation aus 24 Betriebssatelliten, welche in 6 Umlaufbahnebenen über der Erdoberfläche gebracht wurden. Die Satelliten befinden sich in kreisförmigen Umlaufbahnen in einer Ausrichtung, welche einen GPS-Benutzer gewöhnlich mit einem Minimum von fünf Satelliten in Beobachtung von jedem Punkt der Erde aus zu jeder Zeit versorgen. Die Satelliten senden ein HF-Signal, welches durch ein genaues Entfernungsbestimmungssignal und ein grobes Erfassungscode-Entfernungsbestimmungssignal moduliert wird, um Navigationsdaten zu liefern.
Die Navigationsdaten, welche durch den GPS-Steuerabschnitt 12 berechnet und gesteuert werden, umfassen die Satellitenzeit, die Korrektur- und Ephemeridenparameter, Kalender und Intaktheitsstatus für sämtliche GPS-Satelliten. Aus diesen Informationen berechnet der Benutzer die genaue Position und den genauen Zeitversatz.
Der Steuerabschnitt 12 besteht aus einer Hauptsteuerstation und einer Anzahl von Überwachungsstationen an verschiedenen Orten rund um die Welt. Jede Überwachungsstation verfolgt sämtliche GPS-Satelliten in Beobachtung und leitet die Signalmeßdaten zurück zu der Hauptsteuerstation. Dort werden Berechnungen durchgeführt, um genaue Satellitenephemeriden und Satellitenzeitfehler zu bestimmen. Die Hauptsteuerstation erzeugt das Hochladen von Benutzernavigationsdaten von jedem Satelliten. Diese Daten werden anschließend durch den Satelliten als Teil von dessen Navigationsdatennachricht erneut gesendet.
Der Benutzerabschnitt 14 ist die Sammlung sämtlicher GPS-Empfänger und der Anwendungsunterstützungseinrichtung davon, wie der Antennen und Prozessoren. Diese Einrichtung ermöglicht Benutzern, die Informationen zu empfangen, zu dekodieren und zu verarbeiten, um genaue Positions-, Geschwindigkeits- und Zeitmessungen zu erhalten. Diese Daten werden durch die Unterstützungseinrichtung der Empfänger für spezifische Anwendungsanforderungen verwendet. GPS unterstützt eine breite Vielfalt von Anwendungen, einschließlich Navigation, Vermessung und Zeitübertragung.
Ein erläuterndes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen gemäß den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung ist unten beschrieben. Im Interesse der Klarheit sind nicht sämtliche Merkmale der tatsächlichen Realisierung in der Beschreibung beschrieben. Selbstverständlich ist jedoch nachzuvollziehen, daß bei der Entwicklung jeder derartigen tatsächlichen Realisierung zahlreiche realisierungsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um die spezifischen Ziele und Unterziele der Entwickler zu erreichen, wie etwa die Übereinstimmung mit system- und geschäftsspezifischen Einschränkungen, welche von Realisierung zu Realisierung verschieden sind. Ferner ist nachzuvollziehen, daß eine derartige Entwicklungsleistung komplex und zeitaufwendig sein kann, jedoch trotzdem ein routinemäßiges Unterfangen der Gerätetechnik für Fachleute auf diesem Gebiet mit dem Vorteil der vorliegenden Offenbarung wäre.
2 zeigt in Form eines Blockdiagramms eine beispielhafte Anordnung eines Fahrzeugnavigationssystems 20 für ein Auto 22. Das Fahrzeugnavigationssystem 20 verwendet eine GPS-Antenne 24 zum Empfangen der GPS-Signale. Die GPS-Antenne 24 kann mit einem Vorverstärker 26 verbunden werden, um die GPS-Signale, welche von der Antenne 24 empfangen werden, zu verstärken. Der Vorverstärker 26 ist optional, und die GPS-Antenne 24 kann direkt an einen GPS-Empfänger 28 angeschlossen werden.
Der GPS-Empfänger 28 bestimmt kontinuierlich die geographische Position durch Messen der Entfernungen (die Distanz zwischen einem Satelliten mit bekannten Koordinaten im Raum und der Antenne des Empfängers) von mehreren Satelliten und Berechnen des geometrischen Schnittpunkts dieser Entfernungen. Um eine Entfernung zu bestimmen, mißt der GPS-Empfänger 28 die Zeit, welche dafür erforderlich ist, daß das GPS-Signal von dem Satelliten zu der Empfängerantenne 24 wandert. Der durch jeden Satelliten erzeugte Zeitcode wird mit einem durch den GPS-Empfänger 28 erzeugten identischen Code verglichen. Der Code des Empfängers wird so lange verschoben, bis dieser mit dem Code des Satelliten übereinstimmt. Die sich ergebende Zeitverschiebung wird multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit zum Erreichen der sichtbaren Entfernungsmessung.
Da die resultierende Entfernungsmessung Laufzeitverzögerungen infolge von atmosphärischen Einflüssen und Satelliten- und Empfänger-Zeitfehlern enthält, wird diese als ”Pseudo-Entfernung” bezeichnet. Änderungen jeder dieser Pseudoentfernungen über eine kurze Zeitspanne werden durch den GPS-Empfänger 28 ebenfalls gemessen und verarbeitet. Diese Messungen, welche als Deltaentfernungsmessungen bzw. ”Delta- Pseudoentfernungen” bezeichnet werden, werden verwendet, um die Geschwindigkeit zu berechnen. Deltaentfernungen liegen in Metern pro Sekunde vor, welche durch den GPS-Empfänger 28 aus Pseudoentfernungen berechnet werden, und der GPS-Empfänger 28 kann die Trägerphase der GPS-Signale verfolgen, um die Pseudoentfernungen auszugleichen. Die Geschwindigkeits- und Zeitdaten werden generell einmal pro Sekunde berechnet. Wenn eine der Positionskomponenten, wie die Höhe, bekannt ist, so werden lediglich drei Satelliten-Pseudoentfernungsmessungen für den GPS-Empfänger 28 zum Bestimmen der Geschwindigkeit und der Zeit benötigt. In diesem Fall müssen lediglich drei Satelliten verfolgt werden.
Der Fehler bei der Entfernungsmessung ist abhängig von einem von zwei Niveaus einer GPS-Genauigkeit, zu welchen der Benutzer Zugang hat. PPS ist das Genaueste, jedoch zur Verwendung durch das DoD und bestimmte befugte Benutzer reserviert. SPS ist weniger genau und zur generellen öffentlichen Nutzung gedacht. Das SPS-Signal ist absichtlich bis zu einem bestimmten Maß durch ein als SA (SA: Selective Availability) bekanntes Verfahren verschlechtert. SA wird dazu verwendet, einen Zugang zu der vollen Genauigkeit von SPS im Interesse der nationalen Sicherheit der Vereinigten Staaten zu begrenzen. DGPS (DGPS: Differential GPS) kann verwendet werden, um bestimmte systematische Fehler der GPS-Signale zu korrigieren. Ein Empfänger der Bezugsstation mißt Entfernungen von sämtlichen sichtbaren Satelliten zu deren Vermessungsposition. Unterschiede zwischen den gemessenen und geschätzten Entfernungen werden berechnet und über Funk und andere Signale an differenziert ausgestattete Empfänger/Rechner in einem Lokalbereich übertragen. Eine Einbindung dieser in die Entfernungsmessungen kann deren Positionsgenauigkeit verbessern.
Wie in 2 dargestellt, liefert der GPS-Empfänger 28 GPS-Messungen an eine Anwendungseinheit 32. Die Anwendungseinheit 32 besteht aus einem Anwendungs-Verarbeitungsschaltungsaufbau 34, wie einem Prozessor, einem Speicher, Bussen, der Anwendungssoftware und einem dazugehörigen Schaltungsaufbau und einer Schnittstellenhardware 36.
Das Navigationssystem 20 kann eine Kombination aus den Merkmalen, wie jene in den Strichlinien dargestellten, umfassen. Beispielsweise könnte sich das Navigationssystem auf Informationen stützen, welche von dem GPS-Empfänger 28, einem Beschleunigungsmesser 38 und einer Kartendatenbank 42 geliefert werden, um eine Fahrzeugposition zu verbreiten. Gemäß einem anderen Aspekt kann das Navigationssystem 20 den Beschleunigungsmesser 38, einen Wegstreckenzähler 40 und eine Kartendatenbank 42 verwenden. Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Navigationssystem 20 einen Geschwindigkeitssensor 46 und einen Kurssensor 48, wie ein Gyroskop, einen Kompaß oder einen Differentialwegstreckenzähler, umfassen.
3 zeigt ein Block- und Datenflußdiagramm des Navigationssystems 20. Der GPS-Empfänger 28 liefert Positionsinformationen, Geschwindigkeitsinformationen, Pseudoentfernungen und Deltapseudoentfernungen an einen Sensorintegrator 50. Der Sensorintegrator 50 verwendet die Geschwindigkeitsinformationen, um eine aktuelle Position des Fahrzeugs zu bestimmen. Wenn die GPS-Geschwindigkeitsinformationen nicht verfügbar sind, so kann der Sensorintegrator 50 eine GPS-Geschwindigkeit unter Verwendung der verfügbaren Datenentfernungsmessungen berechnen, um eine aktuelle Position des Fahrzeugs zu bestimmen. Die GPS-Geschwindigkeitsinformationen werden aus einer Menge von Deltaentfernungsmessungen abgeleitet. Wenn lediglich eine Teilmenge von Deltaentfernungsmessungen verfügbar ist, so kann das Navigationssystem 20 GPS-Geschwindigkeitsinformationen aus der Teilmenge von Deltaentfernungsmessungen ableiten. Das Navigationssystem verwendet die GPS-Positionsinformationen bei einem Start als aktuelle Position und als Prüfung gegen die aktuelle Position. Wenn die aktuelle Position durch die Prüfung durchfällt, so kann die GPS-Position die aktuelle Position ersetzen.
Wenn die GPS-Geschwindigkeitsinformationen nicht verfügbar sind, so kann das Navigationssystem 20 Informationen erhalten, welche zum Verbreiten der aktuellen Position von den Sensoren verwendet werden. Der Beschleunigungsmesser 38, welcher ein Mehrachsen-Beschleunigungsmesser ist, liefert Beschleunigungsinformationen für mindestens zwei orthogonale Achsen (quer, längs und/oder vertikal) an die Anwendungseinheit 32. Der Wegstreckenzähler 40 liefert Informationen, welche verwendet werden können anstelle der Informationen, die von den Beschleunigungsmessern abgeleitet werden. Weitere verfügbare Informationen können die Distanz des Wegstreckenzählers und der GPS-Kurs, eine Distanzberechnung und ein Kartenkurs, die GPS-Geschwindigkeitsinformationen und der Kartenkurs, der Gyroskopkurs und die Längsgeschwindigkeit sowie weitere Varianten umfassen.
Eine Kartendatenbank 42 speichert Karteninformationen, wie ein Straßennetz, und liefert Karteninformationen an die Anwendungseinheit 32. Eine Benutzerschnittstelle 44, welche eine Anzeige und eine Tastatur umfaßt, ermöglicht einen Dialogverkehr zwischen dem Benutzer und dem Navigationssystem 20.
In jedem Fall, ob ein GPS verfügbar ist oder nicht, liefert der Sensorintegrator 50 die aktuelle Position und eine Geschwindigkeit (Geschwindigkeit und Kurs) an einen Kartenübereinstimmungsblock 52. Der Kartenübereinstimmungsblock 52 liefert Straßensegmentinformationen für die Straßensegmente, auf welchen das Fahrzeug fahren soll, wie einen Kurs, und eine vorgeschlagene Position. Der Sensorintegrator 50 kann die Kurskomponente der Geschwindigkeitsinformationen mit dem durch den Kartenübereinstimmungsblock 52 gelieferten Kurs aktuali sieren, um die aktuelle Position zu aktualisieren. Wenn der Kartenübereinstimmungsblock 52 eine gute Übereinstimmung anzeigt, so kann die Kartenübereinstimmungsposition die aktuelle Position ersetzen. Wenn dies nicht der Fall ist, so verbreitet der Sensorintegrator 50 die vorhergehende Position zu der aktuellen Position unter Verwendung der Geschwindigkeitsinformationen. Der Sensorintegrator 50 bestimmt als solcher die aktuelle Position und liefert die aktuelle Position an eine Benutzerschnittstelle und/oder einen Streckenführungsblock 56.
Der Kartenübereinstimmungsblock 52 liefert ferner Korrekturdaten, wie einen Distanzskalenfaktor und/oder -versatz und einen Drehratenskalenfaktor und/oder -versatz, an einen Sensoreichblock 54. Der Sensorintegrator 50 liefert ferner Korrekturdaten an den Sensoreichblock 54. Die Korrekturdaten von dem Sensorintegrator 50 beruhen jedoch auf den GPS-Informationen. So sind genaue Korrekturdaten auf der Grundlage der GPS-Informationen kontinuierlich verfügbar, um die Sensoren 38 (2 oder 3 Achsenbeschleunigungsmesser) sowie weitere Sensoren 40, 46 und 48 zu eichen. Die Korrekturdaten von dem Kartenübereinstimmungsblock 52 können durch den Sensoreichblock 54 so lange ignoriert werden, bis eine gute Übereinstimmung zwischen den Karteninformationen und der tatsächlichen Information festgestellt wird. Wenn eine hochgenaue Übereinstimmung durch den Kartenübereinstimmungsblock 52 festgestellt wird, so wird die Kartenübereinstimmungsposition als Bezugspunkt bzw. Startpunkt für eine Positionsverbreitung verwendet.
Der Sensoreichblock 54 enthält die Sensoreichparameter, wie Skalenfaktoren und Nullfaktoren, der Sensoren 38 und 40 und liefert die Eichparameter an den Sensorintegrator 50, um die Sensoren 38, 40, 46 und 48 zu eichen.
4 zeigt ein Block- und Datenfluß-Diagramm eines erläuternden Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen. Die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen kann in das Navigationssystem 20 von 2 eingebaut werden. Ferner kann die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen in ein fortschrittliches Fahrerinformationssystem eingebaut werden, welches Informationen bezüglich einer Vielfalt von Funktionen eines Autos steuert und liefert. Jedoch kann die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen als unabhängige Einheit realisiert werden.
Der Sensorintegrator 50 liefert die Informationen bezüglich der tatsächlichen Position eines Fahrzeugs an einen Feldbildungsblock 62. Die Kartendatenbank 42 weist ein Netz von Straßen auf. Die Straßen der Kartendatenbank 42 werden als Straßensegmente gespeichert. Jedes Straßensegment weist Endpunkte auf. Jeder Endpunkt ist in geodätischen Koordinaten (Breite, Länge und Höhe) vorgesehen. Diese Daten werden als ”Punktdaten” bezeichnet. Die Endpunkte sind durch Linien längs einer Straße nacheinander verbunden. Jede Linie, welche die beiden benachbarten Endpunkte verbindet, die ein Straßensegment definieren, ist in Länge vorgesehen. Diese Daten werden als ”Liniendaten” bezeichnet. Der Feldbildungsblock 62 sammelt Informationen an jedem der Endpunkte von der Kartendatenbank 42 längs einer Strecke, welche von der aktuellen Position zu eifern gewünschten Ziel bestimmt wurde. Jede Informationseinheit, welche in Zusammenhang mit dem vorderen bzw. beginnenden Endpunkt eines Straßensegments gesammelt wurde, kann als eine Straßenkurve anzeigende Variable verwendet werden. Der Feldbildungsblock 62 ordnet die gesammelten Informationseinheiten in einem Feld an und liefert diese an einen Löschungsblock 64. Der Löschungsblock 64 findet eine Endpunktverbindungslinie, welche länger ist als ein Schwellenwert, und entfernt einen Endpunkt, mit welchem die Linie in Zusammenhang steht. Dieser Schwellenwert leitet sich aus einem vorbestimmten Radius einer Straßenkurve ab. Die anderen Endpunkte, welche den Löschungs block 64 durchlaufen haben, werden einem Entscheidungsblock 66 zugeführt. Der Entscheidungsblock 66 führt eine Annäherung einer Straßenkurve durch Finden eines Kreises durch, welcher beispielsweise drei benachbarte Endpunkte von miteinander verbundenen Straßensegmenten miteinander verbindet, und durch Bestimmen, daß die Straßensegmente eine scharfe Kurve aufweisen, wenn ein Radius einer Straßenkrümmung kleiner ist als ein Schwellenwert. Die Feldbildungs-, Löschungs- und Entscheidungsblöcke 62, 64 und 66 können in der Anwendungseinheit 32 des Navigationssystems 20 eingebaut sein (siehe 2). Eine andere Möglichkeit ist, daß diese in einer unabhängigen Anwendungseinheit eingebaut sein können, welche einen aus einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) bestehenden Prozessor, einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) und einen Nur-Lese-Speicher (ROM) umfaßt.
5 zeigt ein generelles Flußdiagramm, welches darstellt, wie die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen unter Verwendung des Löschungsblocks 64 und der Annäherungstechnik bei dem Entscheidungsblock 66 Straßeninformationen bezüglich des Orts eines Vorkommens der scharfen Kurve einer Strecke ausgibt. In Schritt 70 gibt die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen die aktuelle Position ein. In Schritt 72 bestimmt die Vorrichtung 60 eine Strecke von der aktuellen Position zu einem gewünschten Ziel. In Schritt 74 verwendet die Vorrichtung 60 Informationen von der Kartendatenbank 42 und sammelt einen Satz von Daten an jedem von Endpunkten von Straßensegmenten, welche ein Straßennetz bilden, bezüglich der Strecke und ordnet die Datensätze in einem Feld an. Jeder Datensatz umfaßt einen Azimutwinkel an einem Endpunkt und die Länge einer Linie, welche von dem Endpunkt zu dem benachbarten Endpunkt führt. 6 zeigt, wie die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen an einem Endpunkt P_n einen Azimutwinkel θ_n und die Länge L_n einer Linie erhält, welche den Endpunkt P_n und den nächsten benachbarten Endpunkt P_n+1 miteinander verbindet. Das Feld von Datensätzen kann wie folgt beschrieben werden:
P₀(θ₀, L₀), P₁(θ₁, L₁), ..., P_n-1(θ_n-1, L_n-1), P_n(θ_n, L_n).
Im nächsten Schritt 76 bestimmt die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen einen Schwellenwert L_th von einem vorbestimmten Radius einer Straßenkurve. In Schritt 78 löscht die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen die Datensätze an einem derartigen Endpunkt P_n, wenn die Länge von dessen Linie L_n größer ist als der Schwellenwert L_th. Die gelöschten Daten können als Liste gespeichert werden. In Schritt 80 bestimmt die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen, daß Straßensegmente eine scharfe Kurve aufweisen, wenn ein Radius eines Kreises, welcher die beispielsweise drei benachbarten Endpunkte annähert, kleiner ist als ein Schwellenwert. In Schritt 82 speichert die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen die Straßensegmente, welche Endpunkte definieren, von denen festgestellt wurde, daß sie eine scharfe Kurve aufweisen.
7 und 8 zeigen Diagramme, welche darstellen, wie die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen den Schwellenwert L_th der Länge einer Linie bestimmt, welche die beiden benachbarten Endpunkte miteinander verbindet. 7 zeigt, daß ein Fehler δ zwischen dem Endpunktverbindungskreis und der Endpunktverbindungslinie existiert, welcher mit größer werdender Länge L_n der Linie zunimmt. Es ist deutlich zu erkennen, daß dann, wenn die Länge einer Linie einen vorbestimmten Wert überschreitet, diese nicht mehr ein Straßensegment mit einem Straßenkurvenradius R darstellt. Dieser vorbestimmte Wert ist der Schwellenwert L_th.
8 zeigt, wie der Schwellenwert L_th anhand des Schwellenwerts R eines Straßenkurvenradius und des Fehlers δ bestimmt wird. Es gilt die folgende Beziehung: (Lth/2)2 + (R – δ)2 = R2 (1).
Folglich läßt sich der Schwellenwert L_th wie folgt ausdrücken: Lth = √(8Rδ – 4δ2) (2).
Wenn beispielsweise der Fehler δ = 2 m ist und der Schwellenwert eines Straßenkurvenradius R = 250 m ist, so gilt: Lth = √(8 × 250 × 2 – 4 × 22) ≈ 63,1 m (3).
Diese Gleichung (3) zeigt deutlich, daß dann, wenn die Länge einer Linie 63,1 m überschreitet, ein Straßensegment, welches diese Linie darstellt, einen Straßenkurvenradius aufweisen könnte, welcher größer ist als der Schwellenwert eines Straßenkurvenradius von 250 m. Die Gleichung (2) zeigt, daß der Fehler δ und der Schwellenwert eines Straßenkurvenradius R den Schwellenwert L_th einer Linie bestimmen.
Der Fehler δ und der Schwellenwert R eines Straßenkurvenradius kann über die gesamte Strecke, über welche das Fahrzeug fahren kann, unveränderlich gehalten werden. Jedoch kann eine Änderung davon in Reaktion auf Änderungen der Breite bzw. des Typs einer Straße erfolgen.
9 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb des Löschungsblocks 64 der Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen von 4 darstellt. Bei diesem Flußdiagramm wird der Schwellenwert L_th mit der Länge L_n jeder Linie verglichen, welche die beiden benachbarten Endpunkte verbindet, und es erfolgt eine Löschung des Endpunktes, dessen Linie eine Länge größer als L_th aufweist.
In 9, in Schritt 84, bereitet die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen einen Puffer vor, welcher verwendet wird, um eingegebene Daten zu dem Entscheidungsblock 66 zu übertragen (siehe 4). In Schritt 86 initialisiert die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen den tiefgestellten Index n, indem n gleich 0 (Null) gesetzt wird. In dem Abfrageschritt 88 bestimmt die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen, ob die Länge L_n der n-ten Linie größer ist als der Schwellenwert L_th oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist und L_n ≤ L_th ist, so fügt die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen den entsprechenden Endpunkt P_n in Schritt 90 dem Puffer hinzu. Wenn dies der Fall ist und L_n > L_th ist, so erhöht die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen den tiefgestellten Index n um 1 (eins) in Schritt 92. In diesem Fall wird der entsprechende Endpunkt P_n nicht zu dem Puffer hinzugefügt und somit gelöscht. In der nächsten Abfrage 94 bestimmt die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen, ob der tiefgestellte Index n gleich dem End- bzw. Maximalwert N des Felds ist oder nicht. Wenn in Schritt 94 der tiefgestellte Index n immer noch kleiner ist als der Endwert N, so wiederholt die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen die Schritte 88, 90 und 92. Wenn in Schritt 94 der tiefgestellte Indes n gleich dem Endwert N ist, so gibt die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen gespeicherte Daten in dem Puffer an den Entscheidungsblock 66 aus (siehe 4).
Der Inhalt des Puffers besteht aus Punktdaten von derartigen Endpunkten, deren Linienlänge kleiner oder gleich ist als der Schwellenwert L_th. Die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen führt eine Annäherung einer Straßenkurve durch Finden eines Kreisbogens, welcher beispielsweise drei benachbarte Endpunkte von miteinander verbundenen Straßensegmenten verbindet, und Bestimmen, daß die Straßensegmente eine scharfe Kurve aufweisen, wenn ein Radius einer Straßenkurve kleiner ist als ein Schwellenwert, durch. Bei einem Bestimmen einer scharfen Kurve werden gelöschte Endpunkte nicht berücksichtigt, da eine Straßenkurve um jeden von derartigen Punkten allmählich bzw. beinahe geradeaus ist und nicht als scharf betrachtet werden kann. Eine Straßengestaltung um jeden der gelöschten Endpunkte kann als allmähliche Kurve betrachtet werden, welche sich einer geradeaus verlaufenden Straße nähert.
Was den Betrieb des Entscheidungsblocks 66 (siehe 4) betrifft, so kann, wenn das Feld von Endpunkten auf einer Strecke, welche jeweils eine Linienlänge aufweisen, die kleiner ist als der Schwellenwert L_th ausgedrückt werden durch P₀, P₁, ..., P_n die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen einen Kreis finden, welcher beliebige drei aufeinanderfolgende Endpunkte P_n-1, P_n, P_n+1 miteinander verbindet. Der Radius dieses Kreises kann bestimmt werden auf der Grundlage der Koordinaten der drei Endpunkte. Dieser Radius kann betrachtet werden als ein Straßenkurvenradius von Straßensegmenten, welche durch die drei Endpunkte definiert sind. Wenn dieser Kurvenradius kleiner ist als der Schwellenwert, so bestimmt die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen, daß diese Straßensegmente eine scharfe Kurve aufweisen.
In dem Fall, in welchem mehr als drei aufeinanderfolgende Endpunkte zur Berechnung verwendet werden, kann ein Radius einer Straßenkurve erhalten werden durch Finden eines Kreisbogens, welcher das quadratische Mittel von Fehlern δ minimiert.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel berechnet die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen eine Summe aus Azimutwinkeln an Endpunkten, welche Straßensegmente definieren, und eine Summe aus Längen von Linien, welche die Endpunk te miteinander verbinden, um ein Verhältnis zwischen der Summe aus Azimutwinkeln und der Summe aus den Linienlängen zu bestimmen. Dieses Verhältnis wird als Azimutwinkel pro Linienlängeneinheit bezeichnet. Die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen bestimmt einen Bezugsazimutwinkel pro Linienlängeneinheit eines Standardkreises mit einem Radius, welcher als Schwellenradiuswert zu verwenden ist. Die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen kann den Azimutwinkel pro Linienlängeneinheit mit dem Bezugsazimutwinkel pro Linienlängeneinheit vergleichen. In Reaktion auf das Ergebnis dieses Vergleichs bestimmt die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen, daß die Straßensegmente eine scharfe Kurve aufweisen, wenn der Azimutwinkel pro Linienlängeneinheit größer ist als der Bezugsazimutwinkel pro Linienlängeneinheit.
10 zeigt den Fall, in welchem die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen manche nacheinander angeordnete Endpunkte P₀ bis P₆ bei einem Bestimmen, ob Straßensegmente eine scharfe Kurve aufweisen oder nicht, außer acht lassen kann. In diesem Fall kann die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen zwei Endpunkte P₂ und P₄ außer acht lassen, da diese zu wenig Informationen hinzufügen, welche für ein Bilden der Gestaltung der Straßensegmente benötigt werden.
11 zeigt ein Diagramm, welches darstellt, warum die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen ein Feld von Endpunkten P₀ bis P₆ um eins verschieben sollte, wenn drei aufeinanderfolgende Endpunkte zu prüfen sind. Wenn, wie durch den unteren Halbabschnitt von 11 dargestellt, die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen das Feld von Endpunkten um zwei verschiebt, so scheitert es hinsichtlich einer Prüfung von Azimutzwinkeln an den Endpunkten P₂ und P₄ zur Bestimmung des Vorhandenseins einer scharfen Kurve.
12 zeigt ein Diagramm, welches darstellt, wie die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen ein Feld von Endpunkten um zwei verschieben kann, wenn vier aufeinanderfolgende Endpunkte zur Bestimmung des Vorhandenseins einer scharfen Kurve geprüft werden. Die untere Hälfte von 12 zeigt deutlich, daß die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen sämtliche Endpunkte prüfen kann, da eine Überlappung zwischen den beiden benachbarten Entfernungen eines Abdeckens der Endpunkte existiert. Generell kann, wenn die Anzahl n von zu prüfenden Endpunkten größer als drei ist, die Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen das Vorhandensein einer scharfen Kurve durch Verschieben des Felds von Endpunkten um höchstens (n – 2) bestimmen. Die Häufigkeit eines Durchführens eines Verfahrens zur Bestimmung des Vorhandenseins einer scharfen Kurve nimmt ab.
Die Vorrichtung 60 zur Erzeugung von Straßeninformationen kann die Anzahl von Endpunkten, einen Satz von abgetasteten Endpunkten und das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein einer Nichtbeachtung mancher Endpunkte in Reaktion auf die Breite einer Straße, auf Typen bzw. Arten einer Straße und auf einen Schwellenwert einer Straßenkurve ändern.
Aus der vorhergehenden Beschreibung geht deutlich hervor, daß aufgrund der Tatsache, daß derartige Endpunkte, welche jeweils eine erheblich große Linienlänge aufweisen, gelöscht wurden, die Genauigkeit einer Bestimmung bezüglich des Vorhandenseins einer scharfen Kurve verbessert bzw. erhöht ist.
Bezugnehmend auf 4, 13 und 14 erfolgt eine Beschreibung einer weiteren bevorzugten Realisierung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen. Diese bevorzugte Realisierung ist im wesentlichen die gleiche wie die bevorzugte Realisierung von 4, abgesehen von der Wirkungsweise des Löschungsblocks 64. Gemäß dieser Realisie rung wird ein Azimutwinkel an jedem Endpunkt verglichen mit einem Schwellenwert zum Löschen eines Endpunkts bzw. von Endpunkten, wenn dessen bzw. deren Azimutwinkel kleiner ist als der Schwellenwert davon. Bei einem Ausführungsbeispiel ersetzt dieser Vergleich der Azimutwinkel mit deren Schwellenwert den Vergleich der Linienlängen mit deren Schwellenwert. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel verwendet der Löschungsblock 64 den Vergleich der Azimutwinkel mit deren Schwellenwert zusätzlich zu einem Vergleich der Linienlängen mit deren Schwellenwert.
13 zeigt ein Diagramm, welches drei aufeinanderfolgende Endpunkte auf einen Bezugskreis mit einem Radius R darstellt. Dieser Kreis ist vorbestimmt und wird verwendet zur Berechnung eines Schwellenwerts θ_th. Wie in Figur dargestellt, ist ein Azimutwinkel θ an einem Endpunkt P_n definiert zwischen einer Verlängerung einer Linie L_n-1 welche Endpunkte P_n-1 und P_n miteinander verbindet, und einer Linie L_n, welche Endpunkte P_n und P_n+1 miteinander verbindet. Der Azimutwinkel kann wie folgt ausgedrückt werden: θ = 180 – ∠oPnPn-1 – ∠OPnPn+1 (4)
Unter der Annahme, daß die Linie L_n-1 und der Kreisbogen P_n-1P_n im wesentlichen die gleiche Länge aufweisen, kann der Winkel ∠OP_nP_n-1 durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden: ∠OPnPn-1 = (1/2)×(180 – ∠Pn-1OPn) = (1/2) × {180 – (180Ln-1/πR) = 90 × (1 – (Ln-1/πR)) (5)
Der Winkel ∠OP_nP_n+1 kann wie folgt ausgedrückt werden: ∠OPnPn+1 = 90 × (1 – (Ln/πR)} (6)
Ein Einsetzen der Gleichungen (5) und (6) in die Gleichung (4) ergibt: θ = {90 × (Ln-1 + Ln)}/πR (7)
Dementsprechend weist, wenn der aktuelle Azimutwinkel an dem Endpunkt P_n kleiner ist als dieser Winkel θ, ein Kreis, welcher diese drei Endpunkte P_n-1, P_n und P_n+1. miteinander verbindet, einen Radius auf, welcher größer ist als R. In diesem Fall ist es theoretisch richtig, daß die Straßensegmente, welche durch diese Endpunkte definiert sind, immer eine Kurve nehmen, welche weniger scharf ist als die Kurve des Kreises mit dem Radius R.
Es ist unzweckmäßig davon auszugehen, daß sämtliche der durch den Koordinatenrahmen ausgedrückten gespeicherten Endpunkte Punkte auf einer Mittellängslinie einer Straße genau anzeigen. Somit ist es zweckmäßig, einen Schwellenwert mit einer Toleranz innerhalb eines Bereichs von mehreren Prozent bis 30% des Schwellenwerts zu versehen. Wenn ein Koeffizient α die Toleranz darstellt, so kann der Schwellenwert θ_th wie folgt ausgedrückt werden: θth = αΘ = (90 α × (Ln-1 + L)}/πR (8),wobei: α ein Wert ist, welcher in einem Bereich von 1,0 bis 1,3 liegt.
Dementsprechend bestimmt die Vorrichtung 60 zum Erzeugen von Straßeninformationen, daß die durch die Endpunkte P_n-1, P_n und P_n+1 definierten Straßensegmente weniger scharfe Kurven aufweisen als die Kurve des Bezugskreises mit dem Radius R, wenn der Azimutwinkel θ_n die folgende Beziehung aufweist: θn < θth = αθ (9)
Die Vorrichtung zum Erzeugen von Straßeninformationen kann die Toleranz α in Reaktion auf die Straßenbreite und Straßentypen bzw. Straßenarten ändern bzw. abändern. Beispielsweise muß, wenn eine Straße beträchtlich breit ist, die Toleranz α einen großen Wert unter Berücksichtigung einer möglichen Abweichung von der zentralen Mittellinie der Straße annehmen. Im Falle einer Fernstraße muß die Toleranz α einen kleinen Wert annehmen, daß die Endpunkte die Kontur der Fernstraße richtig wiedergeben.
Die Vorrichtung zum Erzeugen von Straßeninformationen kann solche Endpunkte löschen, welche Linien aufweisen, die länger sind als der Durchmesser 2R des Bezugskreises vor einem Vergleich von Azimutwinkeln mit dem Schwellenwert. Dies soll gewährleisten, daß die Linie P_n-1P_n und die Linie P_nP_n+1 sich auf dem Bezugskreis mit dem Radius R befinden. Bei einer Alternativversion kann die Vorrichtung zum Erzeugen von Straßeninformationen, wenn die Linienlängen lang sind, eine Löschung derartiger Endpunkte vor einer weiteren Löschung auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses von Azimutwinkeln mit deren Schwellenwert umfassen.
14 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb des Löschungsblocks 64 (siehe 4) der zweiten bevorzugten Realisierung darstellt. Dieses Flußdiagramm ist im wesentlichen das gleiche wie dasjenige von 9, so daß die gleichen Bezugszeichen wie in 9 zum Bezeichnen ähnlicher Schritte verwendet werden. Der einzige Unterschied liegt in der Vorsehung eines Abfrageschritts 100 innerhalb eines logischen Ablaufs von einem Schritt 88 hin zu einem Schritt 90.
Ist in Schritt 88 L_n größer als L_th, so wird der Endpunkt gelöscht. Ist in Schritt 88 L_n nicht größer als L_th, so bestimmt die Vorrichtung zum Erzeugen von Straßeninformationen in Schritt 100, ob θ_n größer ist als θ_th. Ist in Schritt 100 θ_n größer als θ_th, so wird der Endpunkt gelöscht. Ist in Schritt 100 θ_n nicht größer als θ_th, so wird der Endpunkt dem Puffer in Schritt 90 hinzugefügt.
Die Vorrichtung zum Erzeugen von Straßeninformationen kann Schritt 88 des Flußdiagramms in 12 entfernen.
Unter Bezugnahme auf 15 bis 18 erfolgt eine Beschreibung bezüglich einer dritten bevorzugten Realisierung einer Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen. Bei jedem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele umfaßt der Entscheidungsblock 66 eine Logik eines Kreisbogenannäherungstyps, um zu bestimmen, ob eine scharfe Kurve vorhanden ist oder nicht. Die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen weist einen ersten Entscheidungsblock 104 und einen zweiten Entscheidungsblock 106 auf. Eine Auswahlvorrichtung 108 ist vorgesehen, um einen geeigneten Block des ersten und des zweiten Entscheidungsblocks 104 und 106 betriebsfähig zu machen. Der zweite Entscheidungsblock 106 umfaßt die Logik des Kreisbogenannäherungstyps, um zu bestimmen, ob eine Kurve eines scharfen Winkels vorhanden ist oder nicht. Der erste Entscheidungsblock 104 umfaßt eine Logik eines Azimutwinkeltyps, welche später in Verbindung mit 17 beschrieben wird, um zu bestimmen, ob eine scharfe Kurve vorhanden ist oder nicht.
Ein Vergleich von 15 mit 4 zeigt, daß die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen im wesentlichen die gleiche ist wie die Vorrichtung 60 zum Erzeugen von Straßeninformationen, mit Ausnahme, daß zwei verschiedene Logikelemente wahlweise verwendet werden. In 15 ist das einzi ge unterschiedliche Merkmal hervorgehoben. Somit umfaßt die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen die Datenfeldbildung und den Datenlöschungsblock in der gleichen Weise wie die Vorrichtung 60 zum Erzeugen von Straßeninformationen.
Die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen verwendet die Logik eines Kreisbogenannäherungstyps bei Fahren auf Fernstraßen und die Logik eines Azimutwinkeltyps unter den anderen Fahrumständen. Der hier verwendete Begriff ”Highways” umfaßt kein Mautstraßennetz in Tokyo, genannt ”Shuto Express Way”, da dieses eng ist und scharfe Kurven aufweist. Jedoch umfaßt der Begriff ”Highways” derartige größere Straßen, welche jeweils eine große Breite ohne scharfe Kurven aufweisen, sowie Mautstraßen, selbst wenn diese nicht als Schnellstraßen ausgewiesen sind. Die Datenbank 42 liefert genug Informationen bezüglich jeder Straße, wie die Auswahlvorrichtung 108.
Ausgangssignale, welche Ergebnisse der Logik eines Kreisbogenannäherungstyps anzeigen, die in dem ersten Entscheidungsblock erfolgen, und Ausgangssignale, welche Ergebnisse der Logik des Azimutwinkeltyps anzeigen, die in der zweiten Entscheidungslogik erfolgen, werden wahlweise einer Motorsteuervorrichtung 110 für einen Motor 114 und ferner einer Getriebesteuervorrichtung 112 für ein Automatikgetriebe zugeführt. Ist eine scharfe Kurve vorhanden, so arbeiten die Motorsteuervorrichtung 110 und die Getriebesteuervorrichtung 112 miteinander zusammen, so daß eine Antriebskraft vor einem Eintritt in die scharfe Kurve verringert wird.
16 zeigt ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Auswahlvorrichtung 108 der Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen veranschaulicht. In Schritt 120 gibt die Vorrichtung 50A zum Erzeugen von Straßeninformationen eine Eigenschaft einer aktuellen Straße, auf welcher ein Fahrzeug fährt, von der Kartendatenbank 42 ein. Die Eigenschaft wird jeder Straße hinzugefügt. Sämtliche Straßen sind untergliedert in Fernstraßen, Mautstraßen, größere Straßen und Ortsstraßen. In Schritt 122 bestimmt die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen, ob die aktuelle Straße zu ”Fernstraße” gehört oder nicht. Ist dies in Schritt 122 der Fall, so macht die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen die Logik eines Kreisbogenannäherungstyps in Schritt 126 (in dem zweiten Entscheidungsblock 106) betriebsfähig. Ist dies in Schritt 122 nicht der Fall, so macht die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen die Logik eines Azimutwinkeltyps in Schritt 124 (in dem ersten Entscheidungsblock 104) betriebsfähig.
17 ist ein Flußdiagramm, welches die Logik eines Azimutwinkeltyps veranschaulicht. In Schritt 128 gibt die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen einen Azimutwinkel θ_n von der Kartendatenbank 42 ein. In Abfrageschritt 130 bestimmt die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen, ob θ_n kleiner ist als ein oberer Grenzwert θ_max oder nicht. Die Festlegung ist derart, daß der obere Grenzwert θ_max etwa 15° betragt. Ist in Schritt 130 θ_n kleiner als der obere Grenzwert θ_max, so bestimmt die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen in Abfrageschritt 132, ob θ_n größer ist als ein unterer Grenzwert θ_min oder nicht. Die Festlegung ist derart, daß der untere Grenzwert θ_min etwa 10° beträgt. Es erwies sich, daß ein Festlegen des oberen und unteren Grenzwerts θ_max und θ_min auf 15° und 10° eine Kurvenerfassung in guter Übereinstimmung mit der Wahrnehmung des Fahrers liefert. Selbstverständlich können der obere und der untere Grenzwert θ_max und θ_min jegliche geeigneten Werte in Abhängigkeit von der Kartendatenbank, dem Betriebszustand und des Straßentyps annehmen.
Ist in Schritt 130 der Azimutwinkel θ_n nicht kleiner als der obere Grenzwert θ_max, so setzt die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen in Schritt 134 ein Kurven-Flag F_CURV gleich einem EIN-Niveau. Dies ist offensichtlich der Fall, wenn die Straße eine scharfe Kurve aufweist. Ist in Schritt 132 der Azimutwinkel θ_n nicht größer als der untere Grenzwert θ_min, so setzt die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen in Schritt 136 ein Kurven-Flag F_CURV gleich einem AUS-Niveau zurück. Dies ist offensichtlich der Fall, wenn die Straße gerade ist.
Ist in Schritt 132 der Azimutwinkel θ_n größer als der untere Grenzwert θ_min, so führt die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen eine Tabellensuchoperation in Schritt 138 von 18 unter Verwendung einer Fahrzeuggeschwindigkeit V aus, um einen voreingestellten Wert L_th zu erhalten. Die vollständig gezogene Kurve in 18 stellt die Änderung einer Fahrdistanz eines Kraftfahrzeugs, bis dessen Fahrer eine Kurve der Straße erkennt, über die Änderung einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs dar. Offensichtlich ist die Fahrdistanz nicht länger als 20 m bei Geschwindigkeiten unterhalb etwa 40 km/h. Bei Geschwindigkeiten höher als etwa 40 km/h erhöht sich die Fahrdistanz mit ansteigender Geschwindigkeit. Die Änderung dieser Fahrdistanz ist als der voreingestellte Wert L_th über eine Änderung einer Fahrzeuggeschwindigkeit V abgebildet.
In dem nächsten Schritt 140 berechnet die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen einen Schwellenwert Σ, welcher durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden kann: Σth = Lth/Rth (10) wobei R_th die untere Grenze von Kurvenradien ist, welche ein Fahrzeug ohne beträchtlichen Abfall der Fahrgeschwindigkeit durchfahren kann.
Der Radius einer Kurve R_th ist gegeben durch die vollständig gezogene Kurve in 19. Die vollständig gezogene Kurve in 19 veranschaulicht die Änderung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, wenn dieses eine Straßenkurve durchfährt, über die Radien von Kreisen dar, welche verschiedene Straßenkurven annähern. Offensichtlich verringert sich die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs mit abnehmendem Radius. Es existiert ein Radius, um welchen die Fahrgeschwindigkeit beträchtlich abfällt. Dieser Radius ist festgelegt als der oben erwähnte Radius R_th.
In Schritt 142 berechnet die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen eine Summe Σ eines Azimutwinkels θ_n an einem zu messenden Endpunkt P_n und einen oder mehr Azimutwinkel θ_n+1 an den vorderen Endpunkten P_n+1..., welche einer nach dem anderen durch Linien verbunden sind, welche hinsichtlich Länge etwa den vorliegenden Wert L_th betragen.
In Abfrageschritt 144 bestimmt die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen, ob die Summe Σ kleiner ist als der voreingestellte Wert Σ_th. Ist dies nicht der Fall, so setzt die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen das Kurven-Flag F_CURV gleich einem EIN-Niveau. Ist dies der Fall, so setzt die Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen das Kurven-Flag F_CURV auf ein AUS-Niveau rück.
Unter Bezugnahme auf 20 und 21 erfolgt eine Beschreibung bezüglich einer Abwandlung einer Vorrichtung 60B zum Erzeugen von Straßeninformationen. Die Vorrichtung 60B zum Erzeugen von Straßeninformationen ist im wesentlichen die gleich wie die zuvor beschriebene Vorrichtung 60A zum Erzeugen von Straßeninformationen, mit Ausnahme der Realisierung des Prüfvorgangs des Ergebnisses einer Auswahl durch eine Auswahlvorrichtung 108A über das Ergebnis einer manuellen Betätigung eines Fahrers eines Fahrzeugs. Die manuelle Betätigung eines Beschleunigungs- bzw. Gaspedals und eines Bremspedals durch den Fahrer wird der Antriebsvorrichtung 108A über einen Gaspedalpositionssensor 130 und einen Bremssensor 132 eingegeben. Der Gaspedalpositionssensor 130 erfaßt einen Niederdrückgrad bzw. eine Niederdrückposition des durch den Fahrer betätigten Gaspedals. Der Bremssensor 132 erfaßt ein Niederdrücken des Bremspedals durch den Fahrer.
Liefert an einem gemessenen Endpunkt die Auswahlvorrichtung 108A eine Anzeige eines Nicht-Vorhandenseins einer scharfen Kurve und drückt der Fahrer das Bremspedal unmittelbar nach Freigabe des Gaspedals nieder, da der Fahrer eine scharfe Kurve vorne auf der Straße wahrnimmt, so ist die Wahl durch die Auswahlvorrichtung 108A ein Fehler.
Liefert an einem gemessenen Endpunkt die Auswahlvorrichtung 108A eine Anzeige des Vorhandenseins einer scharfen Kurve und hat der Fahrer das Gaspedal unmittelbar nach Freigabe des Gaspedals niedergedrückt, so ist die Wahl durch die Auswahlvorrichtung 108A ein Fehler.
21 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Auswahlvorrichtung 108A veranschaulicht. In Schritt 140 gibt die Vorrichtung 60B zum Erzeugen von Straßeninformationen eine Straßeneigenschaft von der Kartendatenbank 42 in ähnlicher Weise ein wie bei dem Vorgang in Schritt 120 von Figur 108.
In Schritt 142 wird das derzeitige Ergebnis eines Lesevorgangs in Schritt 140 als vorherige Eigenschaft gespeichert. In Schritt 142 vergleicht die Vorrichtung 60B zum Erzeugen von Straßeninformationen die aktuelle Straßeneigenschaft mit der vorhergehenden Straßeneigenschaft und bestimmt, ob es eine Änderung hinsichtlich der Straßeneigenschaft gibt. Zu Beginn existiert keine gespeicherte Straßeneigenschaft als das vorhergehende Ergebnis, und das Abfrageergebnis von Schritt 142 ist positiv (JA).
Ist die Abfrage in Schritt 142 bejahend, so wählt die Vorrichtung 60B zum Erzeugen von Straßeninformationen in Schritt 144 die geeignete Logik aus der Logik des Azimutwinkeltyps (in dem ersten Entscheidungsblock 104) und der Logik des Kreisbogenannäherungstyps (in dem zweiten Entscheidungsblock 106) aus.
Ist die Abfrage in Schritt 142 verneinend, so prüft die Vorrichtung 60B zum Erzeugen von Straßeninformationen in Schritt 146 das Auswahlergebnis in Schritt 144 gegen das Betätigungsverhalten eines Fahrers, um zu bestimmen, ob das Auswahlergebnis in Schritt 144 noch bejaht werden sollte. In Schritt 146 wird das Auswahlergebnis gegen das Betätigungsverhalten des Fahrers durch den Gaspedalschalter 130 und den Bremsschalter 132 geprüft.
Zeigt die Auswahl in Schritt 144 das Nicht-Vorhandensein einer scharfen Kurve an und drückt der Fahrer das Bremspedal unmittelbar nach Freigabe das Gaspedals nieder, so erkennt die Vorrichtung 60B zum Erzeugen von Straßeninformationen das Auftreten eines Fehlers, da der Fahrer das Vorhandensein einer scharfen Kurve wahrgenommen hat.
Zeigt die Auswahl in Schritt 144 das Vorhandensein einer scharfen Kurve an und hat der Fahrer das Gaspedal unmittelbar nach Freigabe des Gaspedals niedergedrückt, so erkennt die Vorrichtung 60B zum Erzeugen von Straßeninformationen das Auftreten eines Fehlers, da der Fahrer das Nicht-Vorhandensein einer scharfen Kurve wahrgenommen hat.
Nach einer Bestimmung in Schritt 146 des Auftretens eines Fehlers wählt die Vorrichtung 60B zum Erzeugen von Straßeninformationen in Schritt 148 die nicht-ausgewählte Logik der Logik des Azimutwinkeltyps bzw. der Logik eines Kreisbogenannäherungstyps aus. Vorzugsweise wird die Anzahl bzw. Häufigkeit eines Auftretens von Fehlern gespeichert, um als Richtlinie für die Vorrichtung 60B zum Erzeugen von Straßeninformationen bei einem Übergang von Schritt 146 zu Schritt 148 verwendet zu werden. Diese Technik ist hinsichtlich eines Unterdrückens einer unnötigen Umschaltbetätigung wirksam.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Erzeugung von Straßeninformationen, welche eine gespeicherte, digitalisierte Kartendatenbank mit Daten aufweist, welche Straßen auf einer Strecke bestimmen. Die Straßen der Kartendatenbank sind als Straßensegmente gespeichert, welche jeweils Endpunkte aufweisen. Die Vorrichtung annulliert Daten, welche ausgewählte Straßensegmente definieren, die außerhalb eines vorbestimmten Fensters um einen vorbestimmten Kreis liegen, welcher eine vorbestimmte Straßenkurve annähert. Die Vorrichtung bestimmt Kreise, welche jeweils einen Abschnitt nicht ausgewählter Straßensegmente annähern. Die Vorrichtung vergleicht einen Radius jedes der Kreise mit einem vorbestimmten Radiuswert. Die Vorrichtung erzeugt Straßeninformationen bezüglich einer scharfen Kurve in Reaktion auf ein Ergebnis eines Vergleichens des Radius jeder Kurve mit dem vorbestimmten Radiuswert.
Während die vorliegende Erfindung insbesondere in Verbindung mit der bevorzugten Realisierung und Beispielen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, daß viele Alternativen, Abwandlungen und Änderungen Fachleuten auf dem Gebiet im Lichte der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich sind. Es ist daher beabsichtigt, daß die beiliegenden Ansprüche jegliche solcher Alternativen, Abwandlungen und Änderungen einschließen, wenn diese innerhalb des geltenden Umfangs und Wesens der vorliegenden Erfindung fallen.

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung von Strasseninformationen bezüglich einer Strecke, auf welcher sich ein Fahrzeug bewegen kann, wobei die Vorrichtung umfasst: eine gespeicherte Kartendatenbank mit Daten, welche Strassen auf der Strecke bestimmen, wobei die Strassen der gespeicherten Kartendatenbank als Strassensegmente gespeichert sind, die jeweils Endpunkte aufweisen; und eine Anwendungseinheit, welche betätigbar ist zum Eingeben der gespeicherten Kartendatenbank, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum Annullieren von Daten, welche ausgewählte Strassensegmente definieren, die ausserhalb eines vorbestimmten Fensters um einen vorbestimmten Kreis liegen, welcher eine vorbestimmte Strassenkurve annähert, zum Bestimmen von Kreisen, die jeweils einen Abschnitt von nicht ausgewählten Strassensegmenten annähern, zum Vergleichen eines Radius jedes der Kreise mit einem vorbestimmten Radiuswert und zum Erzeugen von Strasseninformationen bezüglich einer scharfen Kurve in Reaktion auf ein Ergebnis des Vergleichens des Radius jeder der Kreise mit dem vorbestimmten Radiuswert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anwendungseinheit zum Realisieren einer Logik eines Kreisbogenannäherungstyps vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum jeweiligen Erzeugen einer Folge von Datensätzen für die Strassensegmente, wobei jeder Satz einen hinteren der Endpunkte umfasst, welche eines der Strassensegmente definieren, und eine Länge einer Verbindung, welche den hinteren einen Endpunkt und einen vorderen der Endpunkte, welche das eine Strassensegment definieren, miteinander verbindet, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum Vergleichen der Länge jeder der Verbindungen mit einem vorbestimmten Wert, und wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum Berücksichtigen, ob jedes der Strassensegmente einem Verlauf, welcher in dem vorbestimmten engen Fenster liegt, folgt oder nicht folgt, in Reaktion auf das entsprechende Ergebnis von Ergebnissen des Vergleichs der Länge jeder der Verbindungen mit dem vorbestimmten Wert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum jeweiligen Erzeugen einer Folge von Datensätzen für die Strassensegmente, wobei jeder Satz einen hinteren der Endpunkte umfasst, welche eines der Strassensegmente definieren, und einen Azimutwinkel, welcher definiert ist zwischen einer ersten Verbindung, die den hinteren einen Endpunkt und einen vorderen der Endpunkte, welche das eine Strassensegment definieren, miteinander verbindet, und einer zweiten Verbindung, welche den hinteren einen Endpunkt und einen hinteren von Endpunkten, welche das auf das eine Strassensegment folgende, benachbarte Strassensegment definieren, miteinander verbindet, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum Vergleichen jedes der Azimutwinkel mit einem vorbestimmten Wert, und wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum Berücksichtigen, ob jedes der Strassensegmente einem Verlauf, welcher in dem vorbestimmten engen Fenster liegt, folgt oder nicht folgt, in Reaktion auf das entsprechende Ergebnis von Ergebnissen des Vergleichs jedes der Azimutwinkel mit dem vorbestimmten Wert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum jeweiligen Erzeugen einer Folge von Datensätzen für die Strassensegmente, wobei jeder Satz einen hinteren der Endpunkte umfasst, welche eines der Strassensegmente definieren, eine Länge einer ersten Verbindung, welche den hinteren einen Endpunkt und einen vorderen der Endpunkte, welche das eine Strassensegment definieren, miteinander verbindet, und einen Azimutwinkel, welcher definiert ist zwischen der ersten Verbindung und einer zweiten Verbindung, welche den hinteren einen Endpunkt und einen hinteren von Endpunkten, welche das auf dass eine Strassensegment folgende, benachbarte Strassensegment definieren, miteinander verbindet, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum Vergleichen der Länge jeder der Verbindungen mit einem vorbestimmten Längenwert, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum Vergleichen jedes der Azimutwinkel mit einem vorbestimmten Winkelwert, und wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum Berücksichtigen, ob jedes der Strassensegmente einem Verlauf, welcher in dem vorbestimmten engen Fenster liegt, folgt oder nicht, in Reaktion auf eine vorbestimmte Logik mit dem entsprechenden Ergebnis von Ergebnissen des Vergleichs der Länge jeder der Verbindungen mit dem vorbestimmten Längenwert und dem entsprechenden Ergebnis von Ergebnissen des Vergleichs jedes der Azimutwinkel mit dem vorbestimmten Winkelwert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum jeweiligen Erzeugen einer Folge von Datensätzen für die Strassensegmente, wobei jeder Satz einen hinteren der Endpunkte umfasst, welche eines der Strassensegmente definieren, eine Länge einer ersten Verbindung, welche den hinteren einen Endpunkt und einen vorderen der Endpunkte, welche das eine Strassensegment definieren, miteinander verbindet, und einen Azimutwinkel, welcher definiert ist zwischen der ersten Verbindung und einer zweiten Verbindung, welche den hinteren einen Endpunkt und einen hinteren von Endpunkten, welche das auf das eine Strassensegment folgende, benachbarte Strassensegment definieren, miteinander verbindet, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum Realisieren einer Logik eines Azimutwinkeltyps, welche, wenn betriebsfähig gemacht, eine Summe aus den entsprechenden Azimutwinkeln der Azimutwinkel zu einem gewünschten Endpunkt der Endpunkte und Azimutwinkeln der anderen Azimutwinkel, welche sich in einem vorbestimmten Abstand zu dem gewünschten einen Endpunkt längs der Strecke befinden, berechnet, die berechnete Summe mit einer vorbestimmten Summe von Winkeln vergleicht und Informationen, welche ein Vorhandensein einer kurvigen Strasse anzeigen, in Reaktion auf ein Ergebnis des Vergleichens der berechneten Summe mit der vorbestimmten Summe aus Winkeln erzeugt, und wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist, um die Logik eines Kreisbogenannäherungstyps bzw. die Logik eines Azimutwinkeltyps betriebsfähig zu machen und die andere betriebsunfähig zu machen, wobei dies in Reaktion auf mindestens Strasseninformationen, welche in der gespeicherten Kartendatenbank gespeichert sind, und bedienerbetätigte Parameterinformationen erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum Vergleichen des entsprechenden Azimutwinkels der Azimutwinkel zum gewünschten Endpunkt der Endpunkte mit einem vorbestimmten Minimalwinkelwert und zum Erzeugen von Informationen, welche ein Vorhandensein einer geraden Strasse anzeigen, wenn der entsprechende Azimutwinkel kleiner ist als der vorbestimmter Minimalwinkelwert.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Anwendungseinheit betriebsfähig ist zum Vergleichen des entsprechenden Azimutwinkels der Azimutwinkel zum gewünschten Endpunkt der Endpunkte mit einem vorbestimmten Maximalwinkelwert und zum Erzeugen von Informationen, welche ein Vorhandensein einer kurvigen Strasse anzeigen, wenn der entsprechende eine Azimutwinkel grösser ist als der vorbestimmter Maximalwinkelwert.
Vorrichtung nach Anspruch 6, umfassend einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erzeugen eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals, welches eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigt, wobei der vorbestimmte Abstand bestimmt ist als eine Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals und die vorbestimmte Winkelsumme bestimmt ist als Funktion des vorbestimmten Abstandes.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die bedienerbetätigten Parameterinformationen eine Bedienerbetätigung zum Einstellen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Bedienerbetätigung zum Einstellen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs eine Betätigung eines Gaspedals oder eines Bremspedals umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Bedienerbetätigung zum Einstellen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs mindestens ein Niederdrücken eines Gaspedals unmittelbar nach einem Loslassen des Gaspedals oder ein Niederdrücken eines Bremspedals umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anwendungseinheit eine Einrichtung zum Speichern der digitalisierten Kartendatenbank, eine Einrichtung zum Annullieren der Daten, welche ausgewählte Strassensegmente definieren, eine Einrichtung zum Bestimmen der Kreisen, welche jeweils einen Abschnitt von nicht ausgewählten Strassensegmenten annähern; und eine Einrichtung zum Vergleichen des Radius jedes der Kreise mit einem vorbestimmten Radiuswert aufweist.
Verfahren zur Erzeugung von Strasseninformationen bezüglich einer Strecke, auf welcher sich ein Fahrzeug bewegen kann, wobei das Verfahren umfasst: Vorbereiten einer digitalisierten Kartendatenbank mit Daten, welche Strassen auf der Strecke bestimmen, wobei die Strassen der Kartendatenbank als Strassensegmente gespeichert werden, die jeweils Endpunkte aufweisen; Annullieren von Daten, welche ausgewählte Strassensegmente definieren, die ausserhalb eines vorbestimmten Fensters um einen vorbestimmten Kreis liegen, welcher eine vorbestimmte Strassenkurve annähert; Bestimmen von Kreisen, welche jeweils nicht ausgewählte Strassensegmente annähern; Vergleichen eines Radius jedes der Kreise mit einem vorbestimmten Radiuswert; und Erzeugen von Strasseninformationen bezüglich einer scharfen Kurve in Reaktion auf ein Ergebnis eines Vergleichens des Radius jeder der Kreise mit dem vorbestimmten Radiuswert.