DE102008043120A1

DE102008043120A1 - Locating device and locating method

Info

Publication number: DE102008043120A1
Application number: DE200810043120
Authority: DE
Inventors: Heiner Schepers; Gerd Draeger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2010-04-29
Also published as: WO2010046165A1

Abstract

Vorgeschlagen werden eine Ortungsvorrichtung und ein Ortungsverfahren zur Bestimmung einer aktuellen Position (25) in einem Verkehrswegenetz (11, 12, 13), wobei mit Ortungsmitteln (2) eine erste Position (21) bestimmt wird, wobei aus einer Karte (3), in der Verkehrswege (11, 12, 13) des Verkehrswegenetzes verzeichnet sind, solche Verkehrswege (11, 12) als mögliche Positionen angenommen werden, die in der Nähe der ersten Position (21) liegen, welches sich dadurch auszeichnet, dass ein Antriebsaufwand (6) zum Antrieb, insbesondere eines Fahrzeugs, bestimmt und daraus eine Steigung des aktuell befahrenen Verkehrsweges (12) geschlossen wird, dass die ermittelte Steigung mit in der Karte (3) verzeichneten Informationen über die Steigungen oder aus in der Karte verzeichneten Informationen (14, 15, 16) ermittelten Informationen über die Steigungen von den als mögliche Position angenommenen Verkehrswegen (11, 12) verglichen wird und dass aus diesem Vergleich ein Verkehrsweg (12) als wahrscheinlichster Standort (25) bestimmt wird. Die Ortungsvorrichtung und das Ortungsverfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben den Vorteil, dass die Genauigkeit der Ortung verbessert wird. Die vorliegende Erfindung ermöglicht insbesondere eine genaue Detektion von eng beieinander liegenden ansteigenden oder abfallenden Straßenabschnitten. Damit wird es möglich, beispielsweise zwischen oben und unten verlaufenden Straßenabschnitten zu unterscheiden (z. B. Hochstraßen in ...A locating device and a locating method for determining a current position (25) in a traffic route network (11, 12, 13) are proposed, wherein a first position (21) is determined with locating means (2), wherein a map (3), in the traffic routes (11, 12, 13) of the traffic route network are recorded, such traffic routes (11, 12) are assumed as possible positions, which lie in the vicinity of the first position (21), which is characterized in that a drive effort (6) to the drive, in particular of a vehicle, determined and from an incline of the currently traveled traffic route (12) is concluded that the determined slope recorded in the map (3) information about the slopes or on the map information (14, 15, 16) is compared information about the slopes of the assumed as a possible position traffic routes (11, 12) and that from this comparison a traffic route (12) as true most unique location (25) is determined. The location device and the location method with the features of the independent claims have the advantage that the accuracy of the location is improved. In particular, the present invention enables accurate detection of closely spaced rising or falling road sections. This makes it possible, for example, to differentiate between upper and lower road sections (for example, highways in ...

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht von einer Ortungsvorrichtung und einem Ortungsverfahren nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche aus.The The invention relates to a locating device and a locating method according to the preamble of the independent claims out.

Heutige Navigationssystem zur Verwendung in Fahrzeugen nutzen zur Ortung, das heißt hier zur Bestimmung einer eigenen Position, gewöhnlich Empfänger zum Empfang von Signalen von Satellitenortungssystemen, wie beispielsweise GPS oder Galileo und daneben oftmals auch zusätzliche Sensoren, wie beispielsweise Beschleunigungs- oder Drehratensensoren oder Odometer. Diese erlauben eine Positionsbestimmung mit einer Ungenauigkeit im Bereich weniger Meter bis weniger zig Meter. Die so bestimmte Position wird mit einer digitalen Karte abgeglichen und plausibilisiert, was auch unter dem Begriff „Map Matching” bekannt ist.today Navigation system for use in vehicles use for locating that is, to determine your own position, usually receiver for receiving signals from satellite positioning systems, such as GPS or Galileo and often additional sensors, such as acceleration or rotation rate sensors or Odometer. These allow a position determination with an inaccuracy in the Range less meters to less than tens of meters. The position determined this way is compared with a digital map and checked for plausibility, which is also known as "Map Matching" is.

Problematisch ist dabei, dass infolge der beschriebenen Ungenauigkeit im Falle mehrerer dicht beieinander liegender Verkehrswege bzw. Pfade eine eindeutige Positionsbestimmung oft nicht möglich ist. Die DE 196 45 209 B4 schlägt dazu vor, im Falle von Mehrdeutigkeiten bei der Standortbestimmung nur solche in der Karte verzeichneten Pfade als mögliche Standorte zu berücksichtigen, die innerhalb eines Fahrrichtungsfächers liegen, wobei sich der Fahrrichtungsfächer aus der aktuell bestimmten Fahrrichtung zuzüglich eines Toleranzbereichs ergibt. Von diesen möglichen Standorten wird einer als wahrscheinlichster bewertet und die folgenden Fahranweisungen auf Basis dieses Standortes erzeugt. Die weiteren nach vorstehender Prüfung möglichen Standorte werden jedoch bei Weiterfahrt parallel solange weiter geführt, bis sich durch Vergleich der bestimmten Fahrrichtung mit dem Fahrbahnverlauf des aktuellen und der weiteren Pfade eine Eindeutigkeit herstellen lässt.The problem is that as a result of the described inaccuracy in the case of several closely spaced traffic routes or paths an unambiguous position determination is often not possible. The DE 196 45 209 B4 Proposes that, in the case of location ambiguity, only those paths on the map should be considered as potential locations within a heading, with the heading being derived from the current direction of travel plus a tolerance. Of these possible locations, one is judged most probable and the following driving directions are generated based on that location. However, the further locations that are possible after the above examination will continue to run in parallel as long as they continue, until unambiguousness can be established by comparing the particular direction of travel with the course of the current and further paths.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass bei eng beieinander liegenden und streckenweise parallel verlaufenden Pfaden eine Fehlortung auf einen dem tatsächlich befahrenen Pfad annähernd parallel verlaufenden Pfad stattfinden kann, die erst im späteren Verlauf korrigiert werden kann. Dies führt bei einem aktuell angenommenen falschen Pfad zu fehlerhaften Fahrrichtungshinweisen, die den Benutzer irritieren oder in die Irre führen.adversely At this solution is that when closely spaced and partially parallel paths to a fault location approaching the actually traveled path parallel path that can take place later in the course can be corrected. This leads to a currently accepted wrong path to erroneous driving directions, which the user irritate or mislead.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Ortungsvorrichtung und das Ortungsverfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass die Genauigkeit der Ortung verbessert wird. Die vorliegende Erfindung ermöglicht insbesondere eine genaue Detektion von eng beieinander liegenden ansteigenden oder abfallenden Verkehrswegeabschnitten. Damit wird es möglich, beispielsweise zwischen oben und unten verlaufenden Straßenabschnitten zu unterscheiden (z. B. Hochstraßen in Shanghai). Auch Einund Ausfahrten von Parkhäusern oder die Detektion von unterschiedlichen Parkdecks kann mit der vorliegenden Erfindung ermöglicht werden.The Locating device and the locating method with the features of independent claims have in contrast the advantage that the accuracy of the location is improved. The in particular, the present invention enables accurate Detection of closely spaced rising or falling Traffic path sections. This will make it possible, for example between upper and lower road sections to distinguish (eg highways in Shanghai). Also Einund Exits of parking garages or the detection of different Parking decks can be made possible with the present invention become.

Dazu werden mit Ortungsmitteln eine erste Position bestimmt und aus einer Karte, in der Verkehrswege eines Verkehrswegenetzes verzeichnet sind, solche Verkehrswege als mögliche Positionen angenommen, die in der Nähe der ersten Position liegen, weiterhin ein Antriebsaufwand, insbesondere zum Antrieb des Fahrzeugs, bestimmt und daraus auf eine Steigung des aktuell benutzten Verkehrsweges geschlossen und schließlich die ermittelte Steigung mit in der Karte verzeichneten Informationen über die Steigungen oder aus in der Karte verzeichneten Informationen ermittelten Informationen über die Steigungen von den als mögliche Position angenommenen Verkehrswegen verglichen, so dass aus diesem Vergleich ein Verkehrsweg als wahrscheinlichster Standort bestimmt werden kann.To be determined with locating a first position and from a Map in which traffic routes of a traffic route network are recorded, such traffic routes are assumed as possible positions, which are close to the first position, continue to Drive effort, in particular for driving the vehicle determined and from this on a slope of the currently used traffic route closed and finally the determined slope with Information on the slopes was recorded on the map or from information recorded on the card Gradients from the traffic routes assumed as possible positions compared, so that from this comparison a traffic route as the most probable Location can be determined.

Die Informationen über die Steigungen von Streckenabschnitten können direkt in den Kartendaten den betroffenen Streckenabschnitten zugeordnet oder zuordenbar abgespeichert sein. Alternativ können vorzugsweise Höhenangaben zu einzelnen Stützpunkten, beispielsweise Verkehrsknoten des Streckennetzes zugeordnet sein, so dass die Steigungsangaben aus den Höhenangaben bestimmt werden können.The Information about the slopes of sections of track can directly in the map data the affected sections of track be assigned or stored to be stored. Alternatively you can preferably height information for individual interpolation points, For example, be assigned traffic nodes of the route network, so that the slope data are determined from the height information can.

Der Antriebsaufwand kann vorteilhaft auf einfache Weise aus Informationen über einen Energieverbrauch zum Antrieb des Fahrzeugs bestimmt werden. Damit kann vorteilhaft auf im Verbund Fahrzeug und Navigationssystem vorhandene Sensorik zurückgegriffen werden und es werden keine weiteren Sensoren wie Steigungs- oder Höhenmesser, erforderlich. Alternativ kann der Antriebsaufwand auch direkt als Antriebsleistung oder aus Antriebsmoment und Drehzahl der Antriebsmaschine bestimmt werden.Of the Drive effort can be beneficial in a simple way from information about an energy consumption for driving the vehicle can be determined. This can be beneficial to in the composite vehicle and navigation system existing sensors are used and it will be no other sensors like incline or altimeter, required. Alternatively, the drive effort can also directly as Drive power or drive torque and speed of the prime mover be determined.

Die Erfindung ist nicht auf motorgetriebene Fahrzeuge beschränkt, sondern kann vorteilhaft auch in Verbindung mit mobilen Einheiten, die auch als Fahrrad- oder Fußgängernavigation verwendet werden können, realisiert sein. Zur Ermittlung des Antriebsaufwandes kann hier beispielsweise die Herzschlagfrequenz des Benutzers ausgewertet werden, die infolge größerer Anstrengung beim Befahren oder Begehen eines Anstiegs über für eine ebene Strecke übliche Werte ansteigt.The Invention is not limited to motor vehicles, but can also be beneficial in connection with mobile units, which also as a bicycle or pedestrian navigation can be used, realized. For investigation the drive effort can here, for example, the heart rate evaluated by the user due to larger Effort when driving or making a climb over normal values for a flat route increases.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the figures and will be described below explained in more detail.

Es zeigenIt demonstrate

1 einen Ausschnitt aus einem Straßennetz, auf welchem sich aktuell das mit dem erfindungsgemäßen Ortungsvorrichtung ausgestattete Fahrzeug befindet, 1 a section of a road network on which currently is equipped with the locating device according to the invention vehicle,

2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Ortungsvorrichtung und 2 a block diagram of the locating device according to the invention and

3 einen Ablaufplan zur Erläuterung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Ortungsvorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Ortungsverfahrens. 3 a flowchart for explaining the operation of the locating device according to the invention or the locating method according to the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Die Erfindung wird nachfolgend ohne Beschränkung der Allgemeinheit am Beispiel eines Navigationssystems für Fahrzeuge, welche Fahrzeug-Navigationssysteme regelmäßig eine Ortungsvorrichtung umfassen, als bevorzugtem Einsatzgebiet der Erfindung beschrieben. Eine anderweitige Verwendung der Erfindung ist denkbar und möglich und liegt im Bereich der Erfindung. Beispielsweise kann die Erfindung auch im Zusammenhang mit mobilen Einheiten, die als Fahrrad- oder Fußgänger-Navigation genutzt werden, angewendet werden.The In the following, the invention will be without limitation of generality the example of a navigation system for vehicles, which Vehicle navigation systems regularly a location device include, described as a preferred field of application of the invention. Another use of the invention is conceivable and possible and is within the scope of the invention. For example, the invention also related to mobile units that are called bicycle or Pedestrian navigation to be used, applied become.

Ausgangspunkt ist die in 1 skizzierte Situation. In 1 bezeichnen die Bezugszeichen 11, 12 und 13 Abschnitte in einem Verkehrswegenetz, im vorliegenden Fall Straßenabschnitte. Ein erster Straßenabschnitt 11 verläuft geradeaus. Davon zweigt ein zweiter Straßenabschnitt 12, nachfolgend auch Überleitung, ab. Diese Überleitung 12 verläuft im Wesentlichen parallel zum ersten Straßenabschnitt 11 und mündet in einen dritten Straßenabschnitt 13, der den ersten Straßenabschnitt 11 überquert und im Bereich des gezeigten Kartenausschnitts im Wesentlichen quer zum ersten Straßenabschnitt 11 verläuft. In diesem Kartenausschnitt befindet sich das Fahrzeug aktuell an der Position 25, also etwa in der Mitte der Überleitung 12.Starting point is the in 1 sketched situation. In 1 denote the reference numerals 11 . 12 and 13 Sections in a network of traffic routes, in this case road sections. A first section of the road 11 goes straight ahead. From it branches off a second road section 12 , in the following also transfer. This transition 12 runs essentially parallel to the first road section 11 and ends in a third street section 13 , the first street section 11 crosses and in the area of the map section shown essentially transversely to the first street section 11 runs. In this map section, the vehicle is currently at the position 25 ie in the middle of the transition 12 ,

Die in 2 dargestellte Ortungsvorrichtung 1 umfasst Mittel 2 zur Bestimmung einer aktuellen Position. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird nachfolgend davon ausgegangen, dass es sich bei den Positionsbestimmungsmitteln um einen Empfänger 2 für Satelliten-Funksignale, die von Satelliten eines Satellitenortungssystems, wie GPS, Galileo oder dergleichen abgestrahlt werden, handelt. Andere, insbesondere ergänzende Positionsbestimmungsmittel oder Sensoren, aus deren Signalen eine Position bestimmt werden kann, wie etwa Beschleunigungs- oder Drehratensensoren, aus deren Ausgangsignalen durch Integration ausgehend von einer zuletzt bestimmten Position eine neue aktuelle Position bestimmbar ist – auch bekannt als „Koppelortung”, sind ebenfalls möglich.In the 2 shown location device 1 includes funds 2 to determine a current position. Without loss of generality, it is subsequently assumed that the position-determining means are a receiver 2 for satellite radio signals radiated by satellites of a satellite positioning system such as GPS, Galileo or the like. Others, in particular supplementary position determining means or sensors from whose signals a position can be determined, such as acceleration or yaw rate sensors, from the output signals by integration starting from a last determined position a new current position can be determined - also known as "coupling location" are also possible.

Der im vorliegenden Fall Satelliten-Empfänger 2 liefert auf Basis der empfangenen Satelliten-Funksignale eine Positionsinformation. Diese Positionsinformation entspricht beispielsweise einem Punkt 21 innerhalb des in 1 abgebildeten Kartenausschnitts, der am dem ersten Straßenabschnitt 11 zugewandten Rand der Überleitung 12 liegt. Diese Positionsinformation ist systembedingt mit einer Ungenauigkeit in der Größenordnung von typischerweise wenigen Metern bis zu wenigen zig Metern behaftet, so dass davon auszugehen ist, dass die tatsächliche Position des Empfängers 2 in einem Fehlerbereich 22 um die bestimmte Position 21 liegt. Nach Abgleich der so bestimmten Position mit in einem Speicher 3 gespeicherten Straßenkartendaten, welcher Abgleich durch einen Rechner 4 des Navigationssystems 1 durchgeführt wird und auch als „Map Matching” bekannt ist, kämen demnach als mögliche Standorte des Fahrzeugs dessen tatsächliche Position 22 auf der Überleitung 12 wie auch eine fiktive Position 26 auf dem ersten Straßenabschnitt 11 in Betracht.The satellite receiver in the present case 2 provides position information based on the received satellite radio signals. This position information corresponds to a point, for example 21 within the in 1 Map section shown on the first street section 11 facing edge of the transition 12 lies. This position information is due to the system with an inaccuracy of the order of typically a few meters to a few tens of meters, so it can be assumed that the actual position of the receiver 2 in a range of errors 22 around the specific position 21 lies. After matching the position thus determined with in a memory 3 stored road map data, which adjustment by a computer 4 of the navigation system 1 is carried out and is also known as "map matching", would therefore be as possible locations of the vehicle whose actual position 22 on the transition 12 as well as a fictitious position 26 on the first street section 11 into consideration.

Herkömmlich würde der Rechner 4 nun eine dieser beiden Positionen als die wahrscheinlichste annehmen, diese mit einer zuvor in an sich bekannter Weise von einem Start- zu einem Zielort berechneten Route abgleichen und daraus Fahranweisungen ableiten, sofern und sobald diese für den Benutzer zum Befolgen der Route sinnvoll oder notwendig sind, also beispielsweise dann, wenn von einer aktuell befahrenen Straße auf eine andere Straße abgebogen werden müsste, um der Route weiter zu folgen. Diese Fahranweisungen würden dann über Ausgabemittel 5, wie insbesondere beispielsweise als synthetisierte Sprachanweisungen über Lautsprecher ausgegeben. Als wahrscheinlichste Position würde im vorliegenden Fall beispielsweise die fiktive Position 26 angenommen, wenn die berechnete Route über den ersten Straßenabschnitt 11 weiterführt. Wäre der Fahrzeugführer nun aber beabsichtigt oder unbeabsichtigt vom ersten Straßenabschnitt 11 und damit im vorliegenden Fall auch von der Route durch Abfahren auf die Überleitung 12 abgewichen, würden ihm bei Erreichen des dritten Straßenabschnitts 13 keine Fahranweisungen gegeben, da der Rechner 4 von Position 26 als Standort ausginge, an dem keine Fahranweisung sinnvoll wäre, da der Straßenabschnitt 11 an dieser Stelle geradeaus führt. Somit wäre der Fahrzeugführer nun auf eigene Überlegungen angewiesen, ob er dem dritten Straßenabschnitt 13 nach links oder nach rechts folgen sollte. Erst nach Abbiegen auf den dritten Straßenabschnitt 13 würde der Rechner 4 anhand der deutlich geänderten Fahrrichtung feststellen, dass sich das Fahrzeug zuvor nicht an der fiktiven Position 26, sondern an der tatsächlichen Position 22 befand.Conventionally, the calculator would 4 now adopt one of these two positions as the most probable, compare them with a previously calculated in a known manner from a start to a destination route and derive driving instructions, if and when they are useful or necessary for the user to follow the route, that is, for example, when it would be necessary to turn from one currently used road to another to follow the route. These driving instructions would then be via output means 5 such as in particular, for example, as synthesized voice instructions issued via speakers. The most likely position in the present case would be, for example, the fictitious position 26 assumed if the calculated route over the first stretch of road 11 continues. Would the driver now but intentionally or unintentionally from the first section of road 11 and thus in the present case also of the route by driving on the transition 12 deviated, would him on reaching the third road section 13 No driving instructions given as the calculator 4 from position 26 would go out as a location where no driving instruction would be useful because the road section 11 straight ahead at this point. Thus, the driver would now rely on their own considerations, whether he is the third road section 13 should follow to the left or to the right. First after turning onto the third section of road 13 would the calculator 4 determine on the basis of the significantly changed direction of travel that the vehicle previously not at the fictitious position 26 but at the actual position 22 was.

Neben den Daten der Straßenabschnitte 11, 12 und 13 sind in den im Speicher 3 enthaltenen Straßenkartendaten auch Informationen über Höhenwerte enthalten. Im vorliegenden Fall ist beispielsweise dem Abzweigpunkt, an dem die Überleitung 12 von dem ersten Straßenabschnitt 11 abzweigt, ein erster Höhenwert 14 von beispielsweise 150 Metern über Normal Null zugeordnet, dem weiteren Verlauf des ersten Straßenabschnitts 11 im Bereich der oder kurz nach der Überquerung durch den dritten Straßenabschnitt 13 ein zweiter Höhenwert 15 von beispielsweise 145 m ü. NN und dem Einmündungsbereich der Überleitung 12 in den höher liegenden dritten Straßenabschnitt beispielsweise ein dritter Höhenwert 16 von 165 m ü. NN. Diese Höhenwerte bilden somit ein Höhenprofil des jeweiligen Straßenabschnitts 11, 12, 13, vorzugsweise in Form von Stützpunkten, ab. Aus diesen Höhenwerten 14, 15 und 16 kann der Rechner durch Differenzbildung der Höhenwerte 4 eine Steigung des betreffenden Straßenabschnitts 11, 12 und 13 bestimmen, nämlich ausgehend vom Abzeigpunkt der Überleitung 12 vom ersten Straßenabschnitt 11 für den ersten Straßenabschnitt 11 ein Gefälle, also einen Steigungswert mit negativem Vorzeichen, für den zweiten Straßenabschnitt 12 einen Anstieg, also einen Steigungswert mit positivem Vorzeichen. Alternativ oder ergänzend können statt Höhenwerten auch Steigungswerte den einzelnen Streckenabschnitten 11, 12 und 13 zugeorndet gespeichert sein. Im Folgenden wird von gespeicherten Höhenwerten 14, 15 und 16 ausgegangen.In addition to the data of the road sections 11 . 12 and 13 are in the store 3 road map data also contain information about altitude values. In the present case, for example, the branch point at which the transition 12 from the first road section 11 branches off, a first altitude value 14 assigned, for example, 150 meters above normal zero, the further course of the first section of the road 11 in the area of or shortly after crossing the third section of road 13 a second altitude value 15 from for example 145 m above sea level. NN and the junction of the transition 12 For example, in the higher third road section, a third altitude value 16 from 165 m above sea level. NN. These height values thus form a height profile of the respective road section 11 . 12 . 13 , preferably in the form of bases off. From these altitude values 14 . 15 and 16 can the calculator by subtraction of the height values 4 a slope of the road section concerned 11 . 12 and 13 determine, namely from the Abzeigpunkt the transition 12 from the first street section 11 for the first section of the road 11 a gradient, that is a slope value with a negative sign, for the second road section 12 an increase, ie a slope value with a positive sign. As an alternative or in addition, instead of height values, slope values can also be provided for the individual route sections 11 . 12 and 13 be saved stored. The following is from stored altitude values 14 . 15 and 16 went out.

Der Rechner 4 und das vom Rechner 4 abzuarbeitende Betriebsprogramm sind nun dazu ausgebildet, diese Höhen- oder die daraus abgeleiteten Steigungswerte der einzelnen als aufgrund der Satellitenortung in Frage kommenden Fahrzeugstandorte 22 und 26 zur Präzisierung der Positionsbestimmung heranzuziehen. Dazu werden die Höhen- oder Steigungswerte zu einem aktuellen oder unmittelbar zurückliegenden Antriebsaufwand 6 einer Antriebsmaschine zum Antrieb des Fahrzeugs in Relation gesetzt. Der Antriebsaufwand 6 kann aus Daten des Fahrzeugtriebsstranges ermittelt oder direkt ausgelesen werden. Bei einem gegenüber einem für eine Fahrt in der Ebene erhöhten Antriebsaufwand 6 kann unter der Voraussetzung gleich bleibender oder sinkender Fahrgeschwindigkeit auf einen erhöhten Fahrwiderstand und damit ein Ansteigen des befahrenen Straßenabschnitts 12 geschlossen werden. Demgegenüber kann bei verringertem Antriebsaufwand bei gleich bleibender oder steigender Geschwindigkeit auf einen verringerten Fahrwiderstand und damit einen abfallenden Straßenabschnitt 11 geschlossen werden. Die Geschwindigkeit und damit auch eine Geschwindigkeitsänderung kann mit den Positionsbestimmungsmitteln 2, im Falle eines Satelliten-Empfängers 2 auf Grundlage des Dopplereffekts, bestimmt werden.The computer 4 and that from the computer 4 The operating program to be processed is now designed for this altitude or the derived slope values of the individual vehicle locations which are suitable for satellite positioning 22 and 26 to specify the position determination. For this purpose, the altitude or slope values become a current or immediately preceding drive effort 6 a drive machine for driving the vehicle in relation set. The drive effort 6 can be determined from data of the vehicle powertrain or read out directly. In an opposite to a drive for in-plane driving increased 6 can on the assumption of a constant or decreasing driving speed to an increased driving resistance and thus an increase in the traveled road section 12 getting closed. In contrast, with reduced drive effort at a constant or increasing speed to a reduced driving resistance and thus a sloping road section 11 getting closed. The speed and thus also a speed change can with the position determining means 2 , in the case of a satellite receiver 2 based on the Doppler effect.

Im vorliegenden Fall der 1 steigt die Überleitung 12 von dem ersten Höhenwert 14 von 150 m ü. NN auf den dritten Höhenwert 16 von 165 m ü. NN an. Unter der Annahme, dass sich der tatsächliche Fahrzeugstandort an der Position 25 auf der Überleitung befindet, würde somit ein erhöhter Antriebsaufwand 6 festgestellt. Da die Überleitung 12 der einzige im Toleranzbereich 22 der Satellitenortung befindliche ansteigende Straßenabschnitt ist – der erste Straßenabschnitt 11 fällt vom ersten Höhenwert 14 von 150 m ü. NN auf den zweiten Höhenwert 15 von 145 m ü. NN ab – ergibt sich durch den Abgleich des Antriebsaufwands 6 mit den Steigungswerten der in Frage kommenden Streckenabschnitte 11 oder 12 die Überleitung 12 als der tatsächliche Fahrzeugstandort 25.In the present case the 1 the transition increases 12 from the first altitude value 14 from 150 m above sea level NN to the third altitude 16 from 165 m above sea level. NN on. Assuming that the actual vehicle location is at the position 25 located on the transition, thus an increased drive effort 6 detected. Because the reconciliation 12 the only one in the tolerance range 22 ascending road section located in satellite positioning is - the first road section 11 falls from the first altitude value 14 from 150 m above sea level NN to the second altitude 15 from 145 m above sea level. NN down - results from the adjustment of the drive effort 6 with the slope values of the route sections in question 11 or 12 the transition 12 as the actual vehicle location 25 ,

Zur Echtzeit-Bestimmung, ob aktuell eine ansteigende, abfallende oder ebene Straße befahren wird, eignet sich als Maß für den Antriebsaufwand insbesondere die aktuelle Antriebsleistung der Antriebsmaschine des Fahrzeugs. Alternativ kann auch das Antriebsmoment zusammen mit der Motordrehzahl, aus dem sich wiederum die Leistung ermitteln lässt, betrachtet werden. Als indirektes Maß eignet sich insbesondere der Energieverbrauch, im Falle einer Brennkraftmaschine der Kraftstoffverbrauch. Dieser kann bei einem Fahrzeug mit Getriebe insbesondere auch zur aktuellen Getriebeübersetzung in Relation gesetzt werden. So ist der Energieverbrauch ein Maß für die aufgewandte Antriebsarbeit und damit den momentanen Antriebsaufwand zu einem bestimmten Zeitpunkt oder den Gesamtantriebsaufwand für eine bestimmte Strecke bzw. Steigung.to Real-time determination, whether currently a rising, falling or flat road is suitable as a measure of the drive effort in particular the current drive power of Driving machine of the vehicle. Alternatively, the drive torque along with the engine speed, which in turn gives the power can be considered. As an indirect measure is suitable in particular the energy consumption, in the case of an internal combustion engine the fuel consumption. This can be in a vehicle with gearbox especially for the current gear ratio in Relation be set. So energy consumption is a measure of the spent drive work and thus the current drive effort at a given time or the total driving effort for a certain distance or slope.

Zur Bestimmung des Standorts auf einer ansteigenden, abfallenden oder ebenen Strecke kann somit insbesondere der momentane Antriebsaufwand, beispielsweise die Antriebsleistung zur Steigung des vermuteten Straßenabschnitts oder ein Gesamtaufwand, etwa der Kraftstoffverbrauch, für eine bestimmte zurückgelegte Wegstrecke zu der Höhendifferenz auf dieser Strecke in Relation gesetzt werden.to Determination of the site on an ascending, descending or plane distance can thus in particular the momentary drive effort, For example, the drive power to the slope of the suspected Road section or a total effort, such as fuel consumption, for a certain distance covered the height difference in relation to this distance become.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Ortungsvorrichtung und des erfindungsgemäßen Ortungsverfahrens werden nachfolgend nochmals anhand des Ablaufplans der 3 erläutert.The operation of the locating device according to the invention and the locating method according to the invention will be described again below with reference to the flowchart of 3 explained.

Das Verfahren läuft in einer Endlos-Schleife. In der Ortungsvorrichtung 1 wird kontinuierlich die aktuelle Position 21 ermittelt. Erfindungsgemäß wird verglichen, ob sich diese Position in der Nähe einer in den Straßenkartendaten verzeichneten Auf-/Abfahrt (bzw. Rampe) befindet (Schritt 100). Sofern dies nicht der Fall ist beginnt der Prozess von vorn (Schritt 100). Andernfalls wird erfindungsgemäß der Kraftstoffverbrauch zunächst mit einem oberen Schwellwert verglichen (Schritt 120). Ist der Kraftstoffverbrauch größer als ein fest definierter oberer Schwellwert, wird erfindungsgemäß davon ausgegangen, dass das Fahrzeug die Rampe 12 hinauf gefahren ist (Schritt 140). Ist dies nicht der Fall, wird der Kraftstoffverbrauch nun mit einem fest definierten unteren Schwellwert verglichen. Ist der Kraftstoffverbrauch 6 kleiner als der untere Schwellwert, dann wird erfindungsgemäß davon ausgegangen, dass das Fahrzeug eine Rampe 11 hinunter gefahren ist (Schritt 150).The procedure runs in an endless loop. In the location device 1 will be the current position continuously 21 determined. According to the invention, it is compared whether this position is close to a in the road map data recorded up / down (or ramp) is located (step 100 ). If this is not the case, the process starts over again (step 100 ). Otherwise, according to the invention, the fuel consumption is first compared with an upper threshold value (step 120 ). If the fuel consumption is greater than a predefined upper threshold value, it is assumed according to the invention that the vehicle is the ramp 12 went up (step 140 ). If this is not the case, the fuel consumption is now compared with a fixed lower threshold. Is the fuel consumption 6 smaller than the lower threshold, then it is assumed according to the invention that the vehicle is a ramp 11 drove down (step 150 ).

In einer vorteilhaften und bevorzugten Erweiterung wird der aktuelle Antriebsaufwand, also insbesondere Kraftstoffverbrauch, nicht mit einem fixen oberen oder unteren Schwellwert verglichen, sondern mit einer Kraftstoffverbrauchs-Kennlinie. Diese ist abhängig von Beschleunigung und Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wodurch sich eine genauere Aussage über den Kraftstoffverbrauch unter Last erzielen lässt.In an advantageous and preferred extension is the current one Drive effort, so in particular fuel consumption, not with but compared to a fixed upper or lower threshold with a fuel consumption characteristic. This is dependent of acceleration and speed of the vehicle, resulting in a more precise statement about the fuel consumption below Achieve load.

Als Eingangsgrößen werden verwendet:

– aktueller Kraftstoffverbrauch
– aktuelle Motordrehzahl
– aktuell eingelegter Gang
– aktuelle Motortemperatur
– aktuelle Position
– digitale Karte (mit verzeichneten Auf-/Abfahrten)
– Schwellwert für Kraftstoffverbrauch bzw. Kraftstoffverbrauchskennlinie(n)
– optional: aktuelle Beschleunigung (kann aus zwei aufeinanderfolgenden Messwerten ermittelt werden)
– optional: aktuelle Geschwindigkeit (ist proportional zur Motordrehzahl und eingelegter Gang).

The following input variables are used:

- current fuel consumption
- current engine speed
- currently engaged gear
- current engine temperature
- actual position
- digital map (with registered ascents / descents)
Threshold for fuel consumption or fuel consumption characteristic curve (s)
- optional: current acceleration (can be determined from two consecutive measured values)
- optional: current speed (proportional to engine speed and engaged gear).

In einer erfindungsgemäßen Erweiterung wird vorgeschlagen, dass der Kraftstoffverbrauch beispielsweise in Abhängigkeit von Beschleunigung und Geschwindigkeit, vorzugsweise zusätzlich in Abhängigkeit eines Beladungszustandes des Fahrzeugs, aufgezeichnet wird. Dies hat den Vorteil, dass diese Kennlinie vorab nicht bekannt sein muss, sondern nach und nach durch die verschiedenen Fahrzustände erst entsteht. Sobald eine ausreichende Kennlinie entstanden ist, kann die Rampenerkennung beginnen.In an extension according to the invention is proposed that the fuel consumption, for example, depending of acceleration and speed, preferably in addition depending on a loading condition of the vehicle, is recorded. This has the advantage that this characteristic in advance must not be known, but gradually through the different Driving conditions only arises. Once a sufficient characteristic has arisen, the ramp detection can begin.

Die zur Auswertung verwendeten Signale müssen nicht auf Motor-Steuersignale beschränkt sein. Es ist beispielsweise auch möglich, auch über eine CAN-Vernetzung verfügbare Daten eines ESP-Systems, Getriebe-Daten oder des an den CAN-Bus angeschlossenen Luftdrucksensors einer Klima-Anlage oder dergleichen zur Ermittlung des Antriebsaufwandes zu verwenden. Im Grunde können hier alle Sensoren und Signale in verschiedenen Systemen verwendet werden, die einen Rückschluss über den Antriebsaufwand oder die ”Anstrengung” beim Befahren einer Rampe zulassen.The Signals used for evaluation do not need to be on motor control signals be limited. For example, it is also possible also data available via a CAN network an ESP system, transmission data or the one connected to the CAN bus Air pressure sensor of an air conditioning system or the like for the determination to use the drive effort. Basically you can here all sensors and signals are used in different systems, a conclusion about the drive effort or the "effort" when driving on a ramp allow.

Im Falle eines Navigationssystems für beispielsweise Radfahrer oder Fußgänger können darüber hinaus alternativ auch biometrische Daten zur Bestimmung einer aktuellen Anstrengung als Indiz für einen ktuell befahrenen begangenen Anstieg ausgewertet werden. Hierzu eignet sich beispielsweise die Herzschlagfrequenz, die in an sich bekannter Weise mit entsprechenden Pulsmessern ausgewertet werden kann.in the Case of a navigation system for example for cyclists or pedestrians can do about it In addition, biometric data to determine a current Effort as an indication of a ctuell traveled committed Increase are evaluated. For this purpose, for example, the Heart rate, in a conventional manner with appropriate Heart rate monitors can be evaluated.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19645209 B4 [0003]

Claims

Location method for determining a current position ( 25 ) in a traffic route network ( 11 . 12 . 13 ), whereby with locating means ( 2 ) a first position ( 21 ), whereby from a map ( 3 ), in the traffic routes ( 11 . 12 . 13 ) of the traffic route network, such traffic routes ( 11 . 12 ) as possible positions close to the first position ( 21 ), characterized in that a drive effort ( 6 ), in particular for driving a vehicle, determined therefrom and on an incline of the currently used traffic route ( 12 ), that the determined slope is included in the map ( 3 ) recorded information about the gradients or information recorded on the map ( 14 . 15 . 16 ) ascertained information about the gradients of the traffic routes assumed to be possible ( 11 . 12 ) and that from this comparison a traffic route ( 12 ) as the most likely location ( 25 ) is determined.

Positioning method according to claim 1, characterized that the drive effort indirectly from an energy consumption of Vehicle is determined.

Location device ( 1 ) to determine a current position ( 25 ) in a traffic route network ( 11 . 12 . 13 ), with locating means ( 2 ) for the determination of a first position ( 21 ), and with a computer ( 4 ), which consists of a map ( 3 ), in the traffic routes ( 11 . 12 . 13 ) of the traffic route network, such traffic routes ( 11 . 12 ) are determined as possible positions close to the first position ( 21 ), characterized in that means ( 6 ) are provided for determining a drive effort, in particular for driving the vehicle, and the computer ( 4 ) is adapted from a drive effort ( 6 ) on a slope of the currently used traffic route ( 12 ), the determined slope with in the map ( 3 ) recorded information about the slopes or off in the map ( 3 ) recorded information ( 14 . 15 . 16 ) ascertained information about the gradients of the traffic routes assumed to be possible ( 11 . 12 ) and from this comparison a traffic route ( 12 ) as the most likely location ( 25 ).