DE102016007182A1 - System and method for determining and storing location-related problem areas Navigation satellite-supported position determination - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Ermittlung und Speicherung von ortsbezogenen Problemstellen Navigationssatelliten-gestützter Positionsbestimmung. Verfahrensgemäß werden von einer Positionsbestimmungseinrichtung (2) mit einem Sensor (3) eines Fahrzeugs (1) während einer Fahrt des Fahrzeugs (1) eine Mehrzahl an aufeinanderfolgenden, in vorgegebenen Zeitabständen oder nach vorgegebenen zurückgelegten Streckenlängen erfolgende Erfassungen der von dem Sensor (3) empfangenen Signale (14, 14') von Navigationssatelliten (4, 4') durchgeführt und u. a. so ermittelte Koordinaten (9) mittels einer Mobilfunkeinrichtungen (6) zu einer fahrzeugexternen Recheneinrichtung (5) übertragen. Von der Recheneinrichtung (5) werden problematische Koordinaten (9) Navigationssatellitengestützter Positionsbestimmung ermittelt und diese in eine bei der Recheneinrichtung (5) vorgesehene oder damit in Verbindung stehende Koordinaten-Problemstellen-Datenbank (7) eingetragen oder darin belassen, und/oder es werden die problematischen Koordinaten (9) Straßenabschnitten einer digitalen Straßenkarte zugeordnet und die betreffenden Straßenabschnitte in eine bei der Recheneinrichtung (5) vorgesehene oder damit in Verbindung stehende Straßen-Problemstellen-Datenbank (7') eingetragen oder darin belassen.The present invention relates to a system and a method for the detection and storage of location-related problem areas navigation satellite-based position determination. According to the method, from a position-determining device (2) with a sensor (3) of a vehicle (1) during a journey of the vehicle (1), a plurality of consecutive, at predetermined time intervals or according to predetermined distance covered captures taken by the sensor (3) Signals (14, 14 ') of navigation satellites (4, 4') performed and u. a. Thus determined coordinates (9) by means of a mobile radio devices (6) to a vehicle-external computing device (5) transmitted. Problematic coordinates (9) of navigation satellite-supported position determination are determined by the computing device (5) and these are entered or left in a coordinate problem database (7) provided or related to the computing device (5), and / or problematic coordinates (9) associated with road sections of a digital road map and the respective road sections in one of the computing device (5) provided for or related road problem database (7 ') registered or left in it.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Ermittlung und Speicherung von ortsbezogenen Problemstellen Navigationssatelliten-gestützter Positionsbestimmung.The present invention relates to a system and a method for the detection and storage of location-related problem areas navigation satellite-based position determination.
Die Bestimmung der Position eines Fahrzeugs, etwa eines Kraftfahrzeugs, für bspw. integrierte Navigationssysteme erfolgt derzeit ganz überwiegend unter Verwendung eines GNSS-Sensors (GNSS = Global Navigation Satellite System), der Daten eines GNSS empfängt, bspw. solche des US-amerikanischen GPS-Systems oder des russischen GLONASS-Systems.The determination of the position of a vehicle, such as a motor vehicle, for example, integrated navigation systems is currently predominantly using a GNSS sensor (GNSS = Global Navigation Satellite System), the data of a GNSS receives, for example, those of the US-American GPS. Systems or the Russian GLONASS system.
Derzeit bekannte GNSS umfassen eine Anzahl von 24 bis 30 Navigationssatelliten, die in verschiedenen Orbits in einer Höhe von ca. 25.000 km um die Erde kreisen. Hierdurch kann ein GNSS-Sensor unter der Voraussetzung einer freien Sicht zum Himmel (idealerweise bis hin zum Horizont) die Signale von mehreren Navigationssatelliten gleichzeitig empfangen, bspw. von 6 bis 12 Navigationssatelliten beim GPS-System. Die Positionsbestimmung des Fahrzeugs mittels eines GNSS erfolgt durch Messung der Entfernung des Fahrzeugs zu mehreren Navigationssatelliten durch Messung der jeweiligen Signallaufzeit.Currently known GNSS comprise a number of 24 to 30 navigation satellites revolving around the earth in various orbits at an altitude of approximately 25,000 km. As a result, a GNSS sensor can receive the signals from several satellites at the same time, for example from 6 to 12 satellites in the GPS system, provided they have a clear view of the sky (ideally up to the horizon). The position determination of the vehicle by means of a GNSS is carried out by measuring the distance of the vehicle to several navigation satellites by measuring the respective signal propagation time.
Die Sensor-Messgenauigkeit bei einer GNSS-Messung ist abhängig von der Position der Satelliten zueinander und zum beobachteten Ort, sowie von der Genauigkeit der Zeitmessung. Eine große Genauigkeit der Positionsbestimmung kann erreicht werden, wenn die Winkel der Verbindungslinien zwischen dem zu vermessenden Fahrzeug und den Positionen der Navigationssatelliten möglichst groß ist, die Navigationssatelliten sich aber jeweils mindestens 10° über dem Horizont befinden.The sensor measurement accuracy in a GNSS measurement depends on the position of the satellites to each other and the observed location, as well as the accuracy of the time measurement. A high accuracy of the position determination can be achieved if the angle of the connecting lines between the vehicle to be measured and the positions of the navigation satellites is as large as possible, but the navigation satellites are each at least 10 ° above the horizon.
Damit die Position (d. h. die geographische Breite, die geographische Länge und die Höhe) eines Fahrzeugs allein unter Verwendung eines GNSS bestimmt werden kann, muss der GNSS-Sensor gleichzeitig die Signale von vier verschiedenen Navigationssatelliten empfangen.In order for the position (i.e., latitude, longitude and altitude) of a vehicle to be determined using only a GNSS, the GNSS sensor must simultaneously receive signals from four different navigation satellites.
Zur Verifizierung und/oder Verbesserung der Genauigkeit der Positionsbestimmung eines Fahrzeugs wird oftmals eine Sensordatenfusion angewandt. Bei einer solchen Sensordatenfusion wird die Position des Fahrzeugs auf dem Erdellipsoid auf Grundlage von verschiedenen Sensorwerten ermittelt, bspw. durch Fusionierung der Daten eines GNSS-Sensors und der Daten aus fahrzeugseitiger Sensorik (bspw. Hodometrie, Beschleunigungssensoren oder Drehratensensoren).To verify and / or improve the accuracy of vehicle positioning, sensor data fusion is often used. In such a sensor data fusion, the position of the vehicle on the ellipsoid of the Earth is determined on the basis of various sensor values, for example by merging the data of a GNSS sensor and the data from vehicle-side sensors (for example, hodometry, acceleration sensors or yaw rate sensors).
Bei einer Sensordatenfusion werden üblicherweise die verschiedenen Messungen unter Anwendung einer Gewichtung kombiniert, welche aus der Sensor-Messgenauigkeit ermittelt wird. Diese Sensor-Messgenauigkeit wird bspw. bei jeder GNSS-Messung vom GNSS-Sensor mitgeliefert.In a sensor data fusion, the various measurements are usually combined using a weighting determined from the sensor measurement accuracy. This sensor measurement accuracy is supplied, for example, with every GNSS measurement by the GNSS sensor.
Somit wird bei einer Sensordatenfusion in der Regel jede GNSS-Messung mit der vom Sensor gelieferten Messgenauigkeit pro Messung gewichtet. Die Erwartung seitens der Fusion für eine GNSS-Messung ist demnach, dass je ungenauer eine GNSS-Messung ist, desto größer auch der zugehörige Messfehler angegeben wird.Thus, in a sensor data fusion, each GNSS measurement is usually weighted with the measurement accuracy provided by the sensor per measurement. The expectation on the part of the fusion for a GNSS measurement is therefore that the more inaccurate a GNSS measurement is, the larger also the associated measuring error is indicated.
Es existieren jedoch Gebiete (nachfolgend oftmals als „Problemstellen” bezeichnet), in denen GNSS-Messungen auftreten, welche mit falschen Messgenauigkeitswerten angegeben werden. Bei solchen Problemstellen, bspw. in „Häuserschluchten”, driftet die Messung durch Mehrwegeausbreitungen der Satellitensignale von der Realität ab, die reale Messgenauigkeit wird also kleiner, jedoch bleibt die Angabe der Messgenauigkeit aus dem Sensor konstant.However, there are areas (hereinafter often referred to as "problem spots") in which GNSS measurements occur, which are given with incorrect measurement accuracy values. In such problem areas, for example in "urban canyons", the measurement drifts through multipath propagation of the satellite signals from the reality, the real measurement accuracy is therefore smaller, but the indication of the measurement accuracy from the sensor remains constant.
Ein weiteres Beispiel für eine „Problemstelle” ist etwa eine Tunneldurchfahrt, da hier Messausfälle durch Satellitensignal-Abschattung auftreten und/oder ungültige Positions-Sprünge in den Messungen vorkommen können.Another example of a "problem site" is about a tunnel passage, since here measurement failures caused by satellite signal shading and / or invalid position jumps can occur in the measurements.
Die fehlerhaften Messungen dieser Problemstellen fließen in die Sensordatenfusion mit der übermittelten falschen Messgenauigkeit ein und beeinflussen das Fusionsergebnis negativ. Daher ist es wünschenswert, wenn derartige Problemstellen erkannt und Messwerte von Problemstellen etwa für eine Positionsbestimmung nicht oder nur mit einer entsprechend geringen Gewichtung berücksichtigt werden.The erroneous measurements of these problem areas flow into the sensor data fusion with the transmitted incorrect measurement accuracy and negatively influence the fusion result. Therefore, it is desirable if such problem areas are detected and measured values of problem areas are not taken into account, for example for a position determination, or only with a correspondingly low weighting.
Die
Aus der
Und die
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur Ermittlung und Speicherung von ortsbezogenen Problemstellen Navigationssatelliten-gestützter Positionsbestimmung zur Verfügung zu stellen, mit dem Nachteile des Stands der Technik überwunden und Vorteile erreicht werden können, die mit den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen und Verfahren nicht erzielbar sind. Diese Aufgaben werden gelöst durch das System gemäß Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.It is an object of the present invention to provide a system and a method for the detection and storage of location-related problem areas navigation satellite-based position determination, with the disadvantages of the prior art overcome and advantages can be achieved, which achieved with those of the prior art known systems and methods are not achievable. These objects are achieved by the system according to
Erfindungsgemäß wird ein System zur Ermittlung und Speicherung von ortsbezogenen Problemstellen Navigationssatelliten-gestützter Positionsbestimmung vorgeschlagen, umfassend eine einem Fahrzeug zugeordnete, Navigationssatelliten-gestützte Positionsbestimmungseinrichtung mit einem Sensor zum Empfang von von Navigationssatelliten eines globalen Navigationssatelliten-Systems ausgesandten Signalen, und eine fahrzeugexterne, digitale Recheneinrichtung, wobei die Positionsbestimmungseinrichtung und die Recheneinrichtung jeweils eine Kommunikationseinrichtung zur Übertragung von Daten mittels Mobilfunk aufweisen oder damit verbunden sind.According to the invention, a system for determining and storing location-related problem areas of navigation satellite-supported position determination is proposed, comprising a vehicle-associated, navigation satellite-based position-determining device with a sensor for receiving signals transmitted by navigation satellites of a global navigation satellite system, and an off-board, digital computing device, wherein the position-determining device and the computing device each have a communication device for transmitting data by means of mobile radio or are connected thereto.
Das System gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
- a) die Positionsbestimmungseinrichtung dazu eingerichtet ist, während einer Fahrt des Fahrzeugs eine Mehrzahl an aufeinanderfolgenden, in vorgegebenen Zeitabständen oder nach vorgegebenen zurückgelegten Streckenlängen erfolgende Erfassungen der von dem Sensor empfangenen Signale von Navigationssatelliten durchzuführen, die sich aus den bei jeder Erfassung empfangenen Signalen ergebenden Koordinaten des Fahrzeugs zu ermitteln, und die ermittelten Koordinaten zusammen mit Daten bezüglich der Messgenauigkeit der empfangenen Signale und Daten bezüglich des Zeitpunkts einer jeden Erfassung mittels Mobilfunk zu der Recheneinrichtung zu übertragen, und
- b) die Recheneinrichtung dazu eingerichtet ist,
- b1) die an sie übertragenen Koordinaten
- – unter Abgleich mit digitalen Straßendaten dahin zu überprüfen, ob der reale Messfehler bei wenigstens einer der Erfassungen größer als der aus den Daten bezüglich der Messgenauigkeit der empfangenen Signale zu erwartende Messfehler ist,
- – dahin zu überprüfen, ob bei wenigstens einer der Erfassungen eine Navigationssatelliten-Signalabschattung aufgetreten ist, derart dass nur die Signale von drei oder weniger der Navigationssatelliten gleichzeitig empfangen wurden oder nur die Signale von drei oder weniger Navigationssatelliten mit einem Signal-Rausch-Verhältnis gleichzeitig empfangen wurden, das größer ist als ein vorgegebenes Signal-Rausch-Verhältnis, und/oder
- – unter Abgleich mit digitalen Straßendaten dahin zu überprüfen, ob während den Erfassungen ein scheinbarer Positions-Sprung des Fahrzeugs erfolgt ist, und
- b2) die Koordinaten, bei denen der reale Messfehler größer als der aus den Daten bezüglich der Messgenauigkeit der empfangenen Signale zu erwartende Messfehler ist, bei denen eine solche Navigationssatelliten-Signalabschattung aufgetreten ist, dass nur die Signale von drei oder weniger der Navigationssatelliten gleichzeitig empfangen wurden, bei denen eine solche Navigationssatelliten-Signalabschattung aufgetreten ist, dass nur die Signale von drei oder weniger der Navigationssatelliten mit einem Signal-Rausch-Verhältnis gleichzeitig empfangen wurden, das größer ist als ein vorgegebenes Signal-Rausch-Verhältnis, und/oder bei denen ein scheinbarer Positions-Sprung des Fahrzeugs erfolgt ist, in eine bei der Recheneinrichtung vorgesehene oder damit in Verbindung stehende Koordinaten-Problemstellen-Datenbank einzutragen oder darin zu belassen, und/oder die im vorstehenden Abschnitt von b2) genannten Koordinaten Straßenabschnitten einer digitalen Straßenkarte zuzuordnen und die betreffenden Straßenabschnitte in eine bei der Recheneinrichtung vorgesehene oder damit in Verbindung stehende Straßen-Problemstellen-Datenbank einzutragen oder darin zu belassen.
- a) the position determination device is adapted to perform a plurality of successive, at predetermined time intervals or according to predetermined covered route lengths taking place of the signals received from the sensor of navigation satellites, resulting from the received signals at each detection coordinates of the Determine vehicle, and transmit the determined coordinates, together with data relating to the measurement accuracy of the received signals and data relating to the time of each detection by means of mobile radio to the computing device, and
- b) the computing device is set up to
- b1) the coordinates transmitted to them
- To verify, under comparison with digital road data, whether the real measurement error in at least one of the acquisitions is greater than the measurement error to be expected from the data relating to the measurement accuracy of the received signals,
- Check to see if at least one of the acquisitions has undergone navigation satellite shadowing such that only the signals from three or less of the navigation satellites have been received simultaneously or receive only the signals from three or less navigation satellites having a signal-to-noise ratio simultaneously were greater than a predetermined signal-to-noise ratio, and / or
- - to check, under comparison with digital road data, whether there was an apparent positional jump of the vehicle during the surveys, and
- b2) the coordinates at which the real measurement error is greater than the measurement error to be expected from the data relating to the measurement accuracy of the received signals, in which case a such navigation satellite signal shading has occurred that only the signals of three or less of the navigation satellites having received such navigation satellite signal shading that only the signals of three or less of the navigation satellites having a signal-to-noise ratio are received simultaneously are received simultaneously greater than a predetermined signal-to-noise ratio and / or where an apparent position jump of the vehicle has occurred, to be entered or left in a coordinate problem database provided or associated with the computing device , and / or the coordinates mentioned in the previous section of b2), assign road sections to a digital road map and enter or leave the respective road sections in a road problem database provided or related to the computing device.
Durch das System gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt sich im Vergleich zum vorbekannten Stand der Technik eine Reihe von Vorteilen. So ist gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass durch die fahrzeugexterne, digitale Recheneinrichtung eine Analyse nach Problemstellen Navigationssatelliten-gestützter Positionsbestimmung durchgeführt wird und nicht durch eine fahrzeugseitige Einrichtung. Somit ist es ausreichend, wenn von der Positionsbestimmungseinrichtung lediglich „Rohdaten” übermittelt werden und es ist das Analyseergebnis unabhängig von einer bei einem Fahrzeug (bspw. der Positionsbestimmungseinrichtung) vorhandenen „Analyseeinrichtung” und der diesbezüglich zur Verfügung stehenden Hard- und Software.The system according to the present invention provides a number of advantages over the prior art. Thus, it is provided according to the present invention that an analysis according to problem areas of navigation satellite-supported position determination is performed by the vehicle-external, digital computing device and not by a vehicle-mounted device. Thus, it is sufficient if only "raw data" is transmitted by the position determination device and the analysis result is independent of a "analysis device" present in a vehicle (for example the position determination device) and the hardware and software available in this regard.
Eine fahrzeugexterne, digitale Recheneinrichtung, bei der es sich etwa um einen mit einem Netzwerk, wie etwa dem Internet, verbundenen Server oder eine Serverfarm (oftmals auch als „Backend” bezeichnet) handeln kann, verfügt in der Regel über eine Vielfaches der Rechenleistung, als dies bei fahrzeugseitigen Recheneinrichtungen der Fall ist. Hierdurch kann bspw. die auf dem Server oder den Servern ablauffähige Software oftmals viel komplexere Berechnungen in vertretbarer Zeitdauer durchführen, als dies bei fahrzeugseitigen Recheneinrichtungen der Fall wäre. Auch kann eine auf einem Server ablauffähig installierte Software oftmals viel einfacher aktualisiert und an neue Erkenntnisse und/oder Erfordernisse angepasst werden, als dies bei einer Software einer fahrzeugseitigen Einrichtung der Fall ist.An off-board digital computing device, which may be a server connected to a network, such as the Internet, or a server farm (often referred to as a "backend") typically has a multiple of computational power than this is the case with vehicle-side computing devices. As a result, for example, the software executable on the server or the servers can often carry out much more complex calculations within a reasonable time than would be the case with vehicle-side computing devices. Also, software executable on a server can often be much more easily updated and adapted to new insights and / or needs than software on-vehicle equipment.
Mit steigender Anzahl an Fahrten des Fahrzeugs steigt in der Regel auch die geographische Abdeckung und/oder können bereits erkannte Problemstellen validiert und/oder aktualisiert werden. Aufgrund der bei einem Server oder bei Servern üblicherweise vorhandenen, großen Speicherkapazität kann dort problemlos auch eine viel größere Anzahl an „Problemstellen” (bis hin zu sämtlichen, weltweit bekannten Problemstellen) gespeichert werden, als dies bei fahrzeugseitigen Recheneinrichtungen der Fall wäre.As the number of journeys of the vehicle increases, the geographical coverage and / or already recognized problem areas usually also increase and / or are updated. Due to the large storage capacity usually present in a server or in servers, a much larger number of "problem areas" (up to all known problem areas worldwide) can easily be stored there than would be the case with vehicle-side computing devices.
Die in der Koordinaten-Problemstellen-Datenbank und/oder der Straßen-Problemstellen-Datenbank gespeicherten Daten werden von der Recheneinrichtung jedenfalls für die Verwendung in fahrzeugseitigen Verfahren und Einrichtungen zur Verfügung gestellt, können selbstverständlich aber auch für nicht-fahrzeugseitige Verfahren und Einrichtungen zur Verfügung gestellt sein und hierfür verwendet werden.The data stored in the coordinate problem database and / or the road problem database are provided by the computing device in any case for use in on-board procedures and facilities, but can of course also for non-vehicle side methods and facilities provided be and be used for this.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das System eine Mehrzahl an Navigationssatelliten-gestützten Positionsbestimmungseinrichtungen mit jeweils einem Sensor zum Empfang von von Navigationssatelliten eines globalen Navigationssatelliten-Systems ausgesandten Signalen, wobei jede der Positionsbestimmungseinrichtungen einem anderen Fahrzeug zugeordnet ist und wobei
- a) jede Positionsbestimmungseinrichtung dazu eingerichtet ist, während einer Fahrt des ihr zugeordneten Fahrzeugs eine Mehrzahl an aufeinanderfolgenden, in vorgegebenen Zeitabständen oder nach vorgegebenen zurückgelegten Streckenlängen erfolgende Erfassungen der von ihrem Sensor empfangenen Signale von Navigationssatelliten durchzuführen, die sich aus den bei jeder Erfassung empfangenen Signalen ergebenden Koordinaten des ihr zugeordneten Fahrzeugs zu ermitteln, und die ermittelten Koordinaten zusammen mit Daten bezüglich der Messgenauigkeit der empfangenen Signale und Daten bezüglich des Zeitpunkts einer jeden Erfassung mittels Mobilfunk zu der Recheneinrichtung zu übertragen, und
- b) die Recheneinrichtung dazu eingerichtet ist,
- b1) die an sie übertragenen Koordinaten eines jeden Fahrzeugs
- – unter Abgleich mit digitalen Straßendaten dahin zu überprüfen, ob der reale Messfehler bei wenigstens einer der Erfassungen größer als der aus den Daten bezüglich der Messgenauigkeit der empfangenen Signale zu erwartende Messfehler ist,
- – dahin zu überprüfen, ob bei wenigstens einer der Erfassungen der jeweiligen Positionsbestimmungseinrichtung eine Navigationssatelliten-Signalabschattung aufgetreten ist, derart dass nur die Signale von drei oder weniger der Navigationssatelliten gleichzeitig empfangen wurden oder nur die Signale von drei oder weniger Navigationssatelliten mit einem Signal-Rausch-Verhältnis gleichzeitig empfangen wurden, das größer ist als ein vorgegebenes Signal-Rausch-Verhältnis, und/oder
- – unter Abgleich mit digitalen Straßendaten dahin zu überprüfen, ob während den Erfassungen ein scheinbarer Positions-Sprung des jeweiligen Fahrzeugs erfolgt ist, und
- b2) die Koordinaten, bei denen der reale Messfehler größer als der aus den Daten bezüglich der Messgenauigkeit der empfangenen Signale zu erwartende Messfehler ist, bei denen eine solche Navigationssatelliten-Signalabschattung aufgetreten ist, dass nur die Signale von drei oder weniger der Navigationssatelliten gleichzeitig empfangen wurden, bei denen eine solche Navigationssatelliten-Signalabschattung aufgetreten ist, dass nur die Signale von drei oder weniger der Navigationssatelliten mit einem Signal-Rausch-Verhältnis gleichzeitig empfangen wurden, das größer ist als ein vorgegebenes Signal-Rausch-Verhältnis und/oder bei denen ein scheinbarer Positions-Sprung des jeweiligen Fahrzeugs erfolgt ist, in eine bei der Recheneinrichtung vorgesehene oder damit in Verbindung stehende Koordinaten-Problemstellen-Datenbank einzutragen oder darin zu belassen, und/oder die im vorstehenden Abschnitt von b2) genannten Koordinaten Straßenabschnitten einer digitalen Straßenkarte zuzuordnen und die betreffenden Straßenabschnitte in eine bei der Recheneinrichtung vorgesehene oder damit in Verbindung stehende Straßen-Problemstellen-Datenbank einzutragen oder darin zu belassen.
- a) each position determining device is adapted to carry out during a journey of the vehicle assigned to a plurality of successive, taken at predetermined time intervals or predetermined distance covered distances capturing the signals received by their sensor of navigation satellites resulting from the signals received at each detection To determine coordinates of their associated vehicle, and to transmit the determined coordinates together with data relating to the measurement accuracy of the received signals and data relating to the time of each detection by means of mobile radio to the computing device, and
- b) the computing device is set up to
- b1) the coordinates of each vehicle transmitted to them
- To verify, under comparison with digital road data, whether the real measurement error in at least one of the acquisitions is greater than the measurement error to be expected from the data relating to the measurement accuracy of the received signals,
- To check whether navigation satellite shadowing has occurred in at least one of the detections of the respective position-determining device, such that only the signals of three or less of the navigation satellites were received simultaneously or only the signals of three or less navigation satellites with a signal-to-noise ratio; Ratio greater than a predetermined signal-to-noise ratio, and / or
- - to check, under comparison with digital road data, whether an apparent position jump of the respective vehicle occurred during the surveys, and
- b2) the coordinates at which the real measurement error is greater than the measurement error expected from the data related to the measurement accuracy of the received signals at which such navigation satellite signal shadowing has occurred that only the signals from three or less of the navigation satellites have been received simultaneously in which such navigation satellite signal shadowing has occurred that only the signals from three or less of the navigation satellites having a signal-to-noise ratio greater than a predetermined signal-to-noise ratio and / or an apparent one are received simultaneously Position jump of the respective vehicle is made to enter or leave in a provided in the computing device or related coordinate problem database and / or assign the above-mentioned in section b2) coordinates road sections of a digital road map u and enter or leave the respective road sections in or on a road problem database provided or associated with the computing device.
Wenn gemäß dieser ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung Daten einer Vielzahl an Erfassungen von einer Mehrzahl an Fahrzeugen zu der Recheneinrichtung übertragen werden, ist in der Regel nicht nur zu erwarten, dass eine größere geographische Abdeckung erreicht wird, als wenn nur die Daten eines einzigen Fahrzeugs übertragen werden, sondern es werden mit hoher Wahrscheinlichkeit auch öfters neue Daten bezüglich der gleichen Koordinaten bzw. Straßenabschnitte übertragen, d. h. es steigt auch die „Updatefrequenz” bezüglich der Problemstellen. Hierdurch können Problemstellen durch die neuen Bewegungspfade laufend validiert werden und Problemstellen mit hoher Güte ermittelt werden. Gemäß dieser Weiterbildung wird somit (auch) die (Wieder)Verwendbarkeit von sog. FloatingCarData aus Schwarmdatenfunktionen ermöglicht.According to this first advantageous embodiment of the invention, when data of a plurality of acquisitions from a plurality of vehicles are transmitted to the computing device, it is generally not only expected that greater geographical coverage will be achieved than if only the data of a single vehicle is transmitted but with high probability often new data are transmitted with respect to the same coordinates or sections of the road, ie H. it also increases the "update frequency" with respect to the problem areas. As a result, problem areas can be continuously validated by the new motion paths and problem areas can be determined with high quality. According to this development, the (re) usability of so-called FloatingCarData from swarm data functions is thus (also) made possible.
Gemäß einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Positionsbestimmungseinrichtung weiter dazu eingerichtet oder sind die Positionsbestimmungseinrichtungen weiter dazu eingerichtet, Daten zur eindeutigen Zuordnung der übertragenen Daten zu der jeweiligen Positionsbestimmungseinrichtung mittels Mobilfunk zu der Recheneinrichtung zu übertragen.According to a second advantageous development of the invention, the position determination device is further set up for this purpose or the position determination devices are further configured to transmit data for unambiguous assignment of the transmitted data to the respective position determination device by means of mobile radio to the computing device.
Gemäß einer dritten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Recheneinrichtung weiter dazu eingerichtet, Daten der Koordinaten-Problemstellen-Datenbank und/oder der Straßen-Problemstellen-Datenbank an die Positionsbestimmungseinrichtung, die Positionsbestimmungseinrichtungen und/oder wenigstens ein anderes fahrzeugseitiges Endgerät mittels ihrer Kommunikationseinrichtung übertragen zu können. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass diese Daten unmittelbar bei jedem der empfangenden Fahrzeuge für die Steuerung und/oder Regelung von fahrzeugseitigen Einrichtungen und Verfahren verwendet werden können. So können die empfangenen Daten etwa für eine Verbesserung einer Navigationssatellitengestützten Navigation (mit oder ohne Datenfusion), zur Aktivierung und Deaktivierung von Sensoreinrichtungen (etwa solchen, mittels denen alternativ oder ergänzend zu einer Navigationssatelliten-gestützten Positionsbestimmungseinrichtung eine Positionsbestimmung durchgeführt werden kann) und/oder zur Steuerung und/oder Regelung von anderen fahrzeugseitigen Einrichtungen (etwa Einrichtungen zur Ausgabe von optischen, akustischen und/oder haptischen Hinweisen und/oder Warnungen) verwendet werden.According to a third advantageous development of the invention, the computing device is further configured to be able to transmit data from the coordinate problem database and / or the road problem database to the position determination device, the position determination devices and / or at least one other vehicle-side terminal by means of their communication device , This has the advantage that these data can be used directly in each of the receiving vehicles for the control and / or regulation of vehicle-mounted devices and methods. For example, the received data can be used to improve navigation-satellite-assisted navigation (with or without data fusion), to activate and deactivate sensor devices (such as those by means of which position determination can be carried out alternatively or additionally to a navigation satellite-supported position-finding device) and / or Control and / or regulation of other on-board facilities (such as facilities for the output of visual, audible and / or haptic indications and / or warnings) are used.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn – wie dies gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen ist – die Recheneinrichtung weiter dazu eingerichtet ist, die in der Problemstellen-Datenbank eingetragenen oder belassenen Koordinaten und/oder die in der Straßen-Problemstellen-Datenbank eingetragenen oder belassenen Straßenabschnitte mit Daten bezüglich eines zum Zeitpunkt der jeweiligen Erfassung bei den jeweiligen Koordinaten oder Straßenabschnitten gegebenen, jedoch zeitlich befristeten, terrestrischen oder atmosphärischen Zustands abzugleichen und für den Fall, dass bei eingetragenen oder belassenen Koordinaten und/oder Straßenabschnitten bei einer Änderung oder einem Wegfall des zum Zeitpunkt der jeweiligen Erfassung gegebenen terrestrischen oder atmosphärischen Zustands zu erwarten ist, dass der reale Messfehler gleich oder kleiner als der aus den Daten bezüglich der Messgenauigkeit der empfangenen Signale zu erwartende Messfehler ist, die Signale von vier oder mehr der Navigationssatelliten gleichzeitig empfangen werden, die Signale von vier oder mehr der Navigationssatelliten mit einem Signal-Rausch-Verhältnis gleichzeitig empfangen werden, das größer ist als ein vorgegebenes Signal-Rausch-Verhältnis und/oder kein scheinbarer Positions-Sprung des Fahrzeugs mehr erfolgt, die betreffenden Koordinaten in der Koordinaten-Problemstellen-Datenbank und/oder die betreffenden Straßenabschnitte in der Straßen-Problemstellen-Datenbank mit einer zeitlich begrenzten oder atmosphärenzustandsspezifischen Gültigkeitsmarkierung zu versehen.Further advantages result if, as is provided according to yet another advantageous embodiment of the invention, the computing device is further configured to enter or leave the coordinates entered in the problem database and / or those entered in the road problem database leave road sections with data relating to a given at the time of the respective detection at the respective coordinates or road sections, but limited in time, terrestrial or atmospheric state and in the case of registered or left coordinates and / or road sections in a change or omission of the At the time of the respective detection, it is to be expected that the actual measurement error will be equal to or less than the measurement error to be expected from the data with respect to the measurement accuracy of the received signals The signals from four or more of the navigation satellites are simultaneously received, the signals from four or more of the navigation satellites with a signal-to-noise ratio are received simultaneously, which is greater than a predetermined signal-to-noise ratio and / or no apparent position jump more of the vehicle, to provide the relevant coordinates in the coordinate problem database and / or the respective road sections in the street problem database with a time-limited or atmospheric state specific validity mark.
Des Weiteren kann gemäß der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Recheneinrichtung auch dazu eingerichtet ist, mit einer zeitlich begrenzten Gültigkeitsmarkierung versehene Koordinaten in der Koordinaten-Problemstellen-Datenbank und/oder Straßenabschnitte in der Straßen-Problemstellen-Datenbank nach dem Ende der jeweiligen zeitlichen Gültigkeit aus der Problemstellen-Datenbank zu löschen. Furthermore, according to the present invention, it can be provided in an advantageous manner that the computing device is also set up to provide coordinates with a time-limited validity mark in the coordinate problem database and / or road sections in the road problem database after the end of the to delete the validity period from the problem database.
Einmal erfasste Problemstellen Navigationssatelliten-gestützter Positionsbestimmung können über einen sehr langen Zeitraum existieren (bspw. aufgrund natürlicher Gegebenheiten, etwa im Bereich von Gebirgstälern) oder nur für einen begrenzten Zeitraum.Once detected problem areas Navigation satellite-based position determination can exist over a very long period of time (for example due to natural conditions, such as in the area of mountain valleys) or only for a limited period of time.
Als ein Beispiel für eine Problemstelle mit nur einer zeitlich begrenzten Gültigkeit (Existenz) kann eine Baustelle erwähnt werden, bei der sich bspw. durch die Aufstellung von einem oder mehreren Kranen ein besonderer, zeitlich befristeter „terrestrischer Zustand” ergibt (d. h. ein Zustand, der sich auf der Erde befindet dort stattfindet oder sich dort ergibt, wobei auch ein gewisser Bereich oberhalb des Erdbodens, bis etwa 100, 200 oder 300 m über dem Erdboden hier noch als „terrestrisch” angesehen wird), da Krane eine Abschattung oder Mehrwegeausbreitung der Signale der Navigationssatelliten bewirken oder verstärken können. Nachdem der oder die Krane nach Beendigung der Bauarbeiten wieder von der Baustelle entfernt ist/sind, ist auch zu erwarten, dass die durch die Baustelle bewirkte „Problemstelle” nicht länger gegeben ist. Wenn Daten bezüglich des Orts und des zeitlichen Rahmens, während der die Baustelle besteht, bekannt sind, können gemäß der vorliegenden Erfindung die in der bzw. den Datenbanken befindlichen Problemstellen mit den „Baustellendaten” abgeglichen werden und die Problemstelle oder Problemstellen, die auf den terrestrischen Zustand „Baustelle” zurückzuführen ist oder sind, mit einer zeitlich begrenzten Gültigkeitsmarkierung versehen (d. h. Gültigkeit endet mit Beendigung des Zustands „Baustelle”) und wahlweise nach dem Ende der jeweiligen zeitlichen Gültigkeit wieder aus der Problemstellen-Datenbank gelöscht werden.As an example of a problem site with only a limited validity (existence), a construction site can be mentioned, in which, for example. By the installation of one or more cranes a special, temporary "terrestrial state" results (ie, a state is located on the ground there or results there, with a certain area above the ground, to about 100, 200 or 300 m above the ground is still considered here as "terrestrial"), since cranes a shadowing or multipath propagation of the signals effect or enhance the navigation satellites. After the crane (s) is / are removed from the construction site after completion of the construction work, it is also to be expected that the "problem point" caused by the construction site is no longer present. If data concerning the location and the time frame during which the construction site exists are known, according to the present invention, the problem areas located in the database (s) can be compared with the "construction site data" and the problem site or problem areas attributable to the terrestrial State "construction site" is or are provided with a temporary validity mark (ie validity ends with the completion of the status "construction site") and optionally after the end of the respective temporal validity again deleted from the problem database.
Ob eine Problemstelle aufgrund einer Baustelle entstanden ist, kann bspw. durch einen Abgleich zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Problemstelle zum ersten Mal erkannt wurde und dem Zeitpunkt, an dem die Baustelle eingerichtet wurde (bspw. der Kran oder die Krane aufgestellt wurden) ermittelt werden. Hierzu erforderliche „Zeitstempel” für die einzelnen Problemstellen können in der oder den Datenbanken zusammen mit den Problemstellen abgespeichert sein.Whether a problem site has arisen due to a construction site can be determined, for example, by a comparison between the time at which the problem site was first recognized and the time at which the construction site was set up (for example, the crane or cranes were set up) become. For this required "timestamp" for the individual problem areas can be stored in the or the databases together with the problem areas.
In ähnlicher Weise können Problemstellen Navigationssatelliten-gestützter Positionsbestimmung auch durch einen atmosphärischen Zustand (d. h. einem Zustand, der in einem Abstand ab etwa 300 m über dem Erdboden gegeben ist) verursacht werden, etwa durch Regen, Schneefall, Gewitter, Sturm, etc. Wenn Daten bezüglich des Orts und der Zeitdauer, während der ein solcher besonderer „atmosphärischer Zustand” bestand, bekannt sind, können gemäß der vorliegenden Erfindung die in der bzw. den Datenbanken befindlichen Problemstellen mit den „Atmosphärendaten” („Wetterdaten”) abgeglichen werden und die Problemstelle oder Problemstellen, die auf einen solchen „atmosphärischen Zustand” zurückzuführen ist oder sind, mit einer atmosphärenzustandsspezifischen Gültigkeitsmarkierung versehen werden. Hierzu kann das zeitliche Auftreten und Verschwinden von Problemstellen mit dem Auftreten und Abklingen eines atmosphärischen Zustands (etwa eines Regens, Schneefalls, Gewitters, Sturms, etc.) abgeglichen werden.Similarly, navigation satellite-assisted positioning problems may also be caused by an atmospheric condition (ie, a condition at a distance above about 300 meters above the ground), such as rain, snow, thunderstorms, storms, etc. When data with respect to the location and time during which such a particular "atmospheric condition" existed, according to the present invention, the problem areas in the database (s) can be reconciled with the "atmospheric data" ("weather data") and the problem location or problem areas attributable to such "atmospheric condition" or are provided with an atmospheric state specific validity mark. For this purpose, the temporal occurrence and disappearance of problem areas with the appearance and decay of an atmospheric state (such as a rain, snowfall, thunderstorms, storms, etc.) can be adjusted.
Wenn – wie nachfolgend beschrieben ist – Daten aus der oder den Datenbanken (Koordinaten-Problemstellen-Datenbank, Straßen-Problemstellen-Datenbank) zu Fahrzeugen übertragen werden, können so nur jeweils aktuell gültige „Problemstellen” übertragen werden oder es können die betreffenden Problemstellen mit einer zeitlich begrenzten oder atmosphärenzustandsspezifischen Gültigkeitsmarkierung übertragen werden.If - as described below - data from the database or databases (coordinate problem database, road problem database) are transmitted to vehicles, so only currently valid "problem areas" can be transferred or it can be the problem areas with a time-limited or atmospheric state-specific validity mark.
Um eine Übertragung von Daten aus der oder den Datenbanken zu der oder den Positionsbestimmungseinrichtungen zu bewirken, kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Positionsbestimmungseinrichtung dazu eingerichtet ist oder die Positionsbestimmungseinrichtungen dazu eingerichtet sind, zu Beginn einer Fahrt des jeweiligen Fahrzeugs, während einer Fahrt des jeweiligen Fahrzeugs, nach Zurücklegung einer vorgebbaren Strecke und/oder in vorgebbaren Zeitabständen mittels der jeweiligen Kommunikationseinrichtung die Koordinaten der aktuellen Position des jeweiligen Fahrzeugs zusammen mit einer Anfrage bezüglich einer Übertragung von Daten der Koordinaten-Problemstellen-Datenbank und/oder der Straßen-Problemstellen-Datenbank zu der Recheneinrichtung auszusenden, und die Recheneinrichtung dazu eingerichtet sein, an das jeweilige Fahrzeug mittels ihrer Kommunikationseinrichtung solche in der Koordinaten-Problemstellen-Datenbank enthaltenen Koordinaten und/oder solche in der Straßen-Problemstellen-Datenbank enthaltenen Straßenabschnitte zu übertragen, die die aktuelle Position des Fahrzeugs und einen vorgebbaren Umgebungsbereich um die aktuelle Position des Fahrzeugs umfassen.In order to effect a transmission of data from the or the databases to the position-determining device (s), it can be provided according to a further advantageous development of the invention that the position-determining device is set up or the position-determining devices are set up at the beginning of a journey of the respective vehicle, during a journey of the respective vehicle, after covering a predeterminable distance and / or at predeterminable time intervals by means of the respective communication device, the coordinates of the current position of the respective vehicle together with a request for transmission of data of the coordinate problem database and / or the roads Send the problem database to the computing device, and the computing device to be adapted to the respective vehicle by means of their communication device such in the coordinate problem database containing NEN coordinates and / or those contained in the road problem database containing road sections, which include the current position of the vehicle and a predetermined surrounding area around the current position of the vehicle.
Hierdurch wird erreicht, dass die gerade benötigte „Problemstellen-Kenntnis” im Endgerät immer aktuell ist. Gleichzeitig kann der Bedarf an Speicher (etwa in Form eines Arbeitsspeichers, Random-Access-Memory) beim Endgerät (etwa der Positionsbestimmungseinrichtung) klein gehalten werden, da nur solche Problemstellen an das Endgerät übermittelt werden, die für das Fahrzeug gegenwärtig und in naher Zukunft von Relevanz sind. Selbst für den Fall, dass im Fahrzeug die Problemstellen von einigen Anfrage/Antwort-Prozessen (etwa 2, 3, 4) vorgehalten werden sollen, ist – etwa im Vergleich mit einer nationalen, kontinentalen oder gar weltweiten Problemstellen-Datenbank – nur vergleichsweise wenig Arbeitsspeicher hierfür erforderlich.This ensures that the currently required "problem site knowledge" in the terminal is always current. At the same time, the need for memory (About in the form of a random access memory memory) at the terminal (such as the position determining device) are kept small, since only those problem areas are transmitted to the terminal that are currently relevant to the vehicle and in the near future. Even in the case where the problem areas of some request / response processes (
Weiter kann die Positionsbestimmungseinrichtung oder die Positionsbestimmungseinrichtungen auch dazu eingerichtet sein, an sie von der Recheneinrichtung übertragene Koordinaten aus der Koordinaten-Problemstellen-Datenbank und/oder Straßenabschnitte aus der Straßen-Problemstellen-Datenbank
- – in einer dem Fahrzeug zugeordneten Speichereinrichtung zu speichern (etwa auf einem Flash-Speicher) und/oder
- – wenigstens einer anderen fahrzeugseitigen Einrichtung zur Verfügung zu stellen.
- - Store in a vehicle associated memory device (such as on a flash memory) and / or
- - to provide at least one other vehicle-side device.
Bei der wenigstens einen anderen fahrzeugseitigen Einrichtung kann es sich bspw. um ein dem Fahrzeug zugeordnetes Navigationssatelliten-gestütztes Navigationssystem, um eine Einrichtung zur Ausgabe von optischen, akustischen und/oder haptischen Hinweisen und/oder Warnungen und/oder um eine fahrzeugseitiges Steuereinrichtung handeln. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die genannten Einrichtungen und die damit durchführbaren Verfahren beschränkt, sondern es können die im Fahrzeug vorhandenen Daten bezüglich ortsbezogener Problemstellen Navigationssatelliten-gestützter Positionsbestimmung für alle Einrichtungen und Verfahren verwendet werden, bei denen einem Fachmann die Verwendung derartiger Daten bekannt ist oder aufgrund seines Fachwissens möglich und sinnvoll erscheint. Selbstverständlich können die empfangenen Daten auch von der Positionsbestimmungseinrichtung oder den Positionsbestimmungseinrichtungen selbst verwendet werden.The at least one other vehicle-side device may be, for example, a navigation satellite-based navigation system assigned to the vehicle, a device for outputting visual, audible and / or haptic information and / or warnings, and / or a vehicle-side control device. Of course, the present invention is not limited to the said devices and the methods practicable therewith, but the data available in the vehicle regarding location-related problem areas of navigation satellite-supported position determination can be used for all devices and methods in which the use of such data is known to a person skilled in the art or because of his specialist knowledge seems possible and sensible. Of course, the received data can also be used by the position-determining device or the position-determining devices themselves.
Weiter kann gemäß der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise weiter vorgesehen sein, dass bei dem System die Positionsbestimmungseinrichtung dazu eingerichtet ist oder die Positionsbestimmungseinrichtungen dazu eingerichtet sind, die in dem jeweiligen Fahrzeug vorhandenen, von der Recheneinrichtung übertragenen Koordinaten und/oder Straßenabschnitte jeweils gegen solche zu ersetzen, die nach einer Anfrage von der Recheneinrichtung an die jeweilige Positionsbestimmungseinrichtung übertragen werden.Furthermore, according to the present invention, provision can advantageously be made for the system to have the position-determining device set up or for the position-determining devices to be used to replace the coordinates and / or road sections present in the respective vehicle and those transferred by the computing device which are transmitted after a request from the computing device to the respective position-determining device.
Hierdurch kann erreicht werden, dass der Bedarf an Arbeitsspeicher und/oder Speicherkapazität im Endgerät für die „Problemstellen” besonders klein gehalten werden kann und dass durch das vollständige Ersetzen der jeweils neu übertragenen Daten gegen die bisher vorhandenen Daten sichergestellt ist, dass jeweils nur möglichst aktuelle „Problemstellen-Daten” bei dem Fahrzeug vorhanden sind und verwendet werden.This can be achieved that the need for memory and / or storage capacity in the terminal for the "problem areas" can be kept very small and that is ensured by the complete replacement of each newly transmitted data against the existing data that only as current as possible "Problem Point Data" is present and used on the vehicle.
Von der vorliegenden Erfindung umfasst ist auch ein Verfahren zum Ermitteln und Speichern von ortsbezogenen Problemstellen Navigationssatellitengestützter Positionsbestimmung mittels einer, einem Fahrzeug zugeordneten, Navigationssatelliten-gestützten Positionsbestimmungseinrichtung mit einem Sensor zum Empfang von von Navigationssatelliten eines globalen Navigationssatelliten-Systems ausgesandten Signalen, und einer fahrzeugexternen, digitalen Recheneinrichtung, wobei die Positionsbestimmungseinrichtung und die Recheneinrichtung jeweils eine Kommunikationseinrichtung aufweisen oder damit verbunden sind, mit denen sie Daten mittels Mobilfunk übertragen können.The present invention also encompasses a method for determining and storing location-related problem areas of navigation satellite-supported position determination by means of a vehicle-assigned, navigation satellite-supported position-determining device having a sensor for receiving signals transmitted by navigation satellites of a global navigation satellite system, and an off-vehicle, digital one Computing device, wherein the position-determining device and the computing device each have a communication device or are connected to it, with which they can transmit data by means of mobile communications.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Schritte:
- a) durch die Positionsbestimmungseinrichtung
- a1) Durchführen einer Mehrzahl an aufeinanderfolgenden, in vorgegebenen Zeitabständen oder nach vorgegebenen zurückgelegten Streckenlängen erfolgenden Erfassungen der von dem Sensor empfangenen Signale von Navigationssatelliten während einer Fahrt des Fahrzeugs, und
- a2) Ermitteln der sich aus den bei jeder Erfassung empfangenen Signalen ergebenden Koordinaten des Fahrzeugs, und Übertragen der ermittelten Koordinaten zusammen mit Daten bezüglich der Messgenauigkeit der empfangenen Signale, Daten bezüglich des Zeitpunkts einer jeden Erfassung sowie wahlweise Daten zur eindeutigen Zuordnung der übertragenen Daten zu der Positionsbestimmungseinrichtung durch die Positionsbestimmungseinrichtung mittels Mobilfunk zu der Recheneinrichtung, und
- b) durch die Recheneinrichtung
- b1) Überprüfen der an sie übertragenen Koordinaten durch die die Recheneinrichtung
- – unter Abgleich mit digitalen Straßendaten dahin, ob der reale Messfehler bei wenigstens einer der Erfassungen größer als der aus den Daten bezüglich der Messgenauigkeit der empfangenen Signale zu erwartende Messfehler ist,
- – ob bei wenigstens einer der Erfassungen eine Navigationssatelliten-Signalabschattung aufgetreten ist, derart dass nur die Signale von drei oder weniger der Navigationssatelliten gleichzeitig empfangen wurden oder nur die Signale von drei oder weniger Navigationssatelliten mit einem Signal-Rausch-Verhältnis gleichzeitig empfangen wurden, das größer ist als ein vorgegebenes Signal-Rausch-Verhältnis, und/oder
- – unter Abgleich mit digitalen Straßendaten, ob während den Erfassungen ein scheinbarer Positions-Sprung des Fahrzeugs erfolgt ist, und
- b2) Eintragen oder Belassen der Koordinaten, bei denen der reale Messfehler größer als der aus den Daten bezüglich der Messgenauigkeit der empfangenen Signale zu erwartende Messfehler ist, bei denen eine solche Navigationssatelliten-Signalabschattung aufgetreten ist, dass nur die Signale von drei oder weniger der Navigationssatelliten gleichzeitig empfangen wurden, bei denen eine solche Navigationssatelliten-Signalabschattung aufgetreten ist, dass nur die Signale von drei oder weniger der Navigationssatelliten mit einem Signal-Rausch-Verhältnis gleichzeitig empfangen wurden, das größer ist als ein vorgegebenes Signal-Rausch-Verhältnis, und/oder bei denen ein scheinbarer Positions-Sprung des Fahrzeugs erfolgt ist, in eine bei der Recheneinrichtung vorgesehene oder damit in Verbindung stehende Koordinaten-Problemstellen-Datenbank, und/oder Zuordnen der im vorstehenden Abschnitt von b2) genannten Koordinaten Straßenabschnitten einer digitalen Straßenkarte und Eintragen oder Belassen der betreffenden Straßenabschnitte in eine bei der Recheneinrichtung vorgesehene oder damit in Verbindung stehende Straßen-Problemstellen-Datenbank.
- a) by the position-determining device
- a1) performing a plurality of successive, at predetermined time intervals or after predetermined distance covered distances taking place the signals received by the sensor of navigation satellites during a travel of the vehicle, and
- a2) determining the coordinates of the vehicle resulting from the signals received at each detection, and transmitting the determined coordinates together with data on the measurement accuracy of the received signals, data on the timing of each detection, and optionally data for uniquely assigning the transmitted data to the Position determination device by the position determination device by means of mobile radio to the computing device, and
- b) by the computing device
- b1) checking the coordinates transmitted to them by the computing device
- In comparison with digital road data, determining whether the real measurement error in at least one of the acquisitions is greater than the measurement error to be expected from the data relating to the measurement accuracy of the received signals,
- - Whether at least one of the observations a navigation satellite signal shadowing has occurred, so that only the signals of three or less of the navigation satellites were received simultaneously or receive only the signals of three or less navigation satellites with a signal-to-noise ratio simultaneously were greater than a predetermined signal-to-noise ratio, and / or
- In comparison with digital road data, whether during the surveys an apparent position jump of the vehicle has taken place, and
- b2) inputting or leaving the coordinates at which the real measurement error is greater than the measurement error expected from the data regarding the measurement accuracy of the received signals at which such navigation satellite signal shading has occurred that only the signals from three or less of the navigation satellites received simultaneously at which such navigation satellite signal shadowing has occurred that only the signals from three or less of the navigation satellites having a signal-to-noise ratio greater than a predetermined signal-to-noise ratio have been received simultaneously and / or where an apparent position jump of the vehicle has occurred, to a coordinate problem database provided or related to the calculator, and / or assigning the coordinates mentioned in the previous section of b2) to road sections of a digital road map and entry or loading sen of the respective road sections in a provided at the computing device or related road problem database.
Von der vorliegenden Erfindung umfasst sind auch alle weiteren Verfahren, die sich aufgrund der auf das System der vorliegenden Erfindung und ihrer vorteilhaften Weiterbildungen gerichteten Ansprüche, der Beschreibung des Systems und seiner vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen, der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie den Figuren und der Figurenbeschreibung für einen Fachmann ohne Weiteres ergeben.Also encompassed by the present invention are all other methods, which are based on the claims directed to the system of the present invention and its advantageous developments, the description of the system and its advantageous developments and refinements, the following description of a preferred embodiment and the figures and the Figure description for a skilled person readily apparent.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Dabei zeigen:Showing:
Die Darstellungen in den Figuren sind rein schematisch und nicht maßstabsgerecht. Innerhalb der Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.The illustrations in the figures are purely schematic and not to scale. Within the figures, the same or similar elements are provided with the same reference numerals.
Die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.The embodiments explained below represent preferred embodiments of the present invention. Of course, the present invention is not limited to these embodiments.
Die in der obigen Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen, Ausführungsbeispielen und der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The features and feature combinations mentioned in the above description as well as the features and feature combinations mentioned in the following description of embodiments, exemplary embodiments and the description of the figures and / or in the figures alone are not only in the respectively indicated combination, but also in other combinations or in Used alone, without departing from the scope of the present invention.
Im nachfolgenden wird die vorliegende Erfindung am Beispiel eines Kraftfahrzeugs
Die nachfolgend in Bezug auf ein „Kraftfahrzeug” erfolgende Beschreibung gilt somit entsprechend auch für alle anderen nicht schienengebundenen Land- und Wasserfahrzeuge. Selbstverständlich sind, sofern gemäß der vorliegenden Erfindung von „mehreren Fahrzeugen” gesprochen wird, auch mehrere verschiedene Arten von Fahrzeugen umfasst. So können bspw. gemäß der vorliegenden Erfindung Koordinaten sowohl von Kraftfahrzeugen
Die vorliegende Erfindung geht in einem einfachen Fall von einem System aus, das eine einem Kraftfahrzeug
Soweit in der vorliegenden Anmeldung davon gesprochen wird, dass die Positionsbestimmungseinrichtung
Die Positionsbestimmungseinrichtung
Bei der Mehrzahl an aufeinanderfolgenden Erfassungen kann es sich im einfachsten Fall um zwei aufeinanderfolgende Erfassungen handeln, es können jedoch auch – wie in
Soweit in den
Befindet sich das Fahrzeug
Die zeitlichen oder räumlichen Abstände der Erfassungen unterliegen keiner besonderen Beschränkung und es kann vorgesehen sein, dass eine kontinuierliche Erfassung oder quasi-kontinuierliche Erfassungen erfolgen. Um die von dem Kraftfahrzeug
Bei einer Mehrzahl an beteiligten Positionsbestimmungseinrichtungen
Auch kann die Übertragung der Daten von dem Kraftfahrzeug
Umfasst das System gemäß der vorliegenden Erfindung nur eine einzige Positionsbestimmungseinrichtung
Umfasst das System gemäß der vorliegenden Erfindung mehrere Positionsbestimmungseinrichtungen
Umfasst das System gemäß der vorliegenden Erfindung mehrere Positionsbestimmungseinrichtungen
Die Zuordnung der übertragenen Daten zu einer Positionsbestimmungseinrichtung
Wie in
Derartige Abweichungen treten an „Problemstellen” auf, in denen GNSS-Messungen mit falschen Messfehlerwerten angegeben werden. Bspw. können entlang einer Häuserschlucht oder einer Häuserzeile viele aufeinanderfolgende Erfassungen erfolgen, bei denen von der Positionsbestimmungseinrichtung
Auch Fahrten durch Tunnel
Für die Angabe des Messfehlers bzw. der Messgenauigkeit aus dem Sensor
In vorteilhafter Weise werden gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur GNSS-Daten von einem Kraftfahrzeug
Die an die Recheneinrichtung
- – unter Abgleich mit digitalen Straßendaten dahin überprüft, ob der reale Messfehler bei wenigstens einer der Erfassungen größer als der aus den Daten bezüglich der Messgenauigkeit der empfangenen Signale
14 ,14' zu erwartende Messfehler ist, etwa ob sich aufgrund der empfangenen Signale eineDrift 11 ergibt oder eine unerwartet große Standardabweichung auftritt, - – dahin überprüft, ob bei wenigstens einer der Erfassungen eine Navigationssatelliten-Signalabschattung (Navigationssatelliten-Signaldämpfung) aufgetreten ist, derart dass nur die
Signale 14 ,14' von drei oder weniger der Navigationssatelliten4 ,4' gleichzeitig empfangen wurden oder nur dieSignale 14 ,14' von drei oder weniger Navigationssatelliten4 ,4' mit einem Signal-Rausch-Verhältnis gleichzeitig empfangen wurden, das größer ist als ein vorgegebenes Signal-Rausch-Verhältnis, und/oder - – unter Abgleich mit digitalen Straßendaten dahin überprüft, ob während den Erfassungen ein scheinbarer Positions-
Sprung 13 desKraftfahrzeugs 1 erfolgt ist.
- - Verifies, under comparison with digital road data, whether the real measurement error in at least one of the acquisitions greater than that from the data with respect to the accuracy of the received signals
14 .14 ' expected measurement error is, for example, whether due to the received signals adrift 11 results or an unexpectedly large standard deviation occurs, - - Checks whether at least one of the observations a navigation satellite signal shading (navigation satellite signal attenuation) has occurred, so that only the
signals 14 .14 ' of three or less of the navigation satellites4 .4 ' were received at the same time or only thesignals 14 .14 ' of three or less navigation satellites4 .4 ' were received simultaneously with a signal-to-noise ratio greater than a predetermined signal-to-noise ratio, and / or - - checked against digital road data to see if there is an apparent position jump during the
acquisitions 13 of themotor vehicle 1 is done.
Das „vorgegebene Signal-Rausch-Verhältnis” wird ein Fachmann in geeigneter Weise wählen. Unter gewöhnlichen Empfangsbedingungen arbeitet GPS bei einem Signal-Rausch-Verhältnis C/N0 im Bereich von 41 bis 45 dBHz (C = Energie des Trägers, N0 = Rauschleistungsdichte). Unter anderem in Abhängigkeit von verwendetem Sensor
Ein „ungültiger Positions-Sprung”
Die Überprüfung der empfangenen Koordinaten
Erkannte Problemstellen, d. h. solche Koordinaten
Ebenfalls ist es möglich, dass alternativ oder ergänzend zu der Koordinaten-Problemstellen-Datenbank
Die geographische Abdeckung der Koordinaten-Problemstellen-Datenbank
Ein Beispiel für eine möglichen Verwendungen der Datenbank(en)
Hierbei kann eine Positionsbestimmungseinrichtung
Erfolgt eine Anfrage durch ein „anderes fahrzeugseitiges Endgerät”
Aufgrund der Anfrage überträgt die Recheneinrichtung
Man kann somit festhalten, dass gemäß der hier vorgestellten Erfindung durch eine (bspw. in regelmäßigen Zeitabständen erfolgende) Übermittlung von bevorzugt verketteten GNSS-Messungen (inkl. Messgenauigkeit) als Bewegungspfad von einem Fahrzeug
Mit steigender Anzahl an Fahrzeugen
Aus einer Vielzahl überlappender Bewegungspfade von unterschiedlichen Fahrzeugen
Durch den Vorhalt der, gegebenenfalls sogar weltweit bekannten Problemstellen auf der Recheneinrichtung
Und durch eine Übermittlung eines Problemstellen-Gebiets in regelmäßigen, insbesondere regelmäßigen zeitlichen Abständen ist die Problemstellen-Kenntnis des Endgerätes (etwa der Positionsbestimmungseinrichtung
Kurz zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren zur Ermittlung und Speicherung von ortsbezogenen Problemstellen Navigationssatelliten-gestützter Positionsbestimmung. Verfahrensgemäß werden von einer Positionsbestimmungseinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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- NMEA Standard 0180 [0070] NMEA standard 0180 [0070]
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