DE19937689A1

DE19937689A1 - Bestimmung eines Ausgangsnullpegels eines Winkelgeschwindigkeitssensors

Info

Publication number: DE19937689A1
Application number: DE19937689A
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Sakakibara
Original assignee: Visteon Technologies LLC
Current assignee: TomTom International BV
Priority date: 1998-08-11
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2000-03-09
Also published as: GB9907051D0; GB2340611B; JP2000065849A; GB2340611A; US6147626A

Abstract

Angegeben wird eine Technik zum Bestimmen einer Gyro-Nullspannung. Ein Gyro wird in einem Auto als Komponente eines bordeigenen Navigationssystems installiert. Der Gyro gibt eine die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs darstellende Spannung aus. Eine die Winkelgeschwindigkeit Null darstellende Gyro-Ausgangsspannung ("Gyro-Nullspannung") wird bestimmt, indem zuerst auf der Basis eines Rauschpegels in der Gyro-Ausgangsspannung der stationäre Zustand des Fahrzeugs bestimmt wird. Wenn das Fahrzeug als stationär festgestellt wird, wird die Gyro-Nullspannung gemessen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft in Fahrzeugen verwendete Sensoren. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Bestimmung eines Ausgangsnullpegels bei einem Winkelgeschwindigkeitssensor.

Winkelgeschwindigkeitssensoren, wie Kreisel ("Gyros"), werden in Fahrzeugen gelegentlich zur Bestimmung des Kurses eingesetzt. Eine spezielle Anwendung eines Kreisels ist die Messung von Kursänderungen bei einem bordeigenen Navigationssystem für Automobile, das als Navigationshilfe des Autofahrers konstruiert ist. Solche Systeme sind bei der Firma Zexel Innovation, Inc., aus Sunnyvale, Kalifornien, erhältlich.

Das Kalibrieren ist ein mit Kreiseln verbundenes Problem. Insbesondere gibt ein Kreisel normalerweise eine Spannung oder ein anderes äquivalentes Signal aus, das die vom Sensor erfaßte momentane Winkelgeschwindigkeit darstellt. Zur Bestimmung der tatsächlichen Winkelgeschwindigkeit wird die Ausgangsspannung des Kreisels mit demjenigen Ausgangs spannungspegel verglichen, der einer Winkelgeschwindigkeit von Null entspricht - die Differenz zeigt die richtige Winkelgeschwindigkeit an. Somit ist der Ausgangsspannungspegel, der einer Winkelgeschwindigkeit von Null entspricht, im wesentlichen ein Bezugspegel, der als "Gyro-Nullspannung" bezeichnet werden kann. Deshalb hängt die genaue Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit von der genauen Kenntnis der Gyro-Nullspannung ab. Das Ausgangssignal des Kreisels hat jedoch eine Tendenz zu driften aufgrund von Änderungen der Temperatur, der Feuchtigkeit und anderer Faktoren. Navigationssysteme, die diese Sensoren benutzen, verwenden folglich in der Regel eine Technik zur Bestimmung und Aktualisierung der Gyro- Nullspannung.

Eine Möglichkeit zur Bestimmung der Gyro-Nullspannung ist es, das Ausgangssignal des Kreisels bei jedem Fahrzeugstopp zu messen und die Gyro-Nullspannung auf den gemessenen Wert einzustellen. Es kann jedoch schwierig sein, verläßlich zu bestimmen, wann das Fahrzeug stationär ist. Bei einem Automobil-Navigationssystem, wie es oben erwähnt wurde, ist die Überwachung der Drehbewegung der Räder des Fahrzeuges eine Lösung zur Bestimmung, wann das Fahrzeug stationär ist. Die Radrotation kann beispielsweise von den Impulsen erfaßt werden, die typischerweise zur Inkrementierung des Fahrzeugkilometerzählers (Entfernungssensors) verwendet werden. Das Fahrzeug kann als stationär betrachtet werden, wenn über ein vorgegebenes Zeitintervall keine Impulse beobachtet werden. Wenn sich das Fahrzeug jedoch sehr langsam bewegt, ist es möglich, daß keine Impulse über das Intervall beobachtet werden, obwohl sich das Fahrzeug bewegt.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, die Erfassung einer Bezugsspannung eines Winkelgeschwindigkeitssensors, insbesondere dessen Nullspannung bei stationärem Fahrzeug zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Insbesondere wird der Rauschpegel an einem Ausgang eines Fahrzeug-Sensors gemessen, und auf der Basis dieses Rauschpegels wird bestimmt, wann das Fahrzeug stationär ist.

Es werden auch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalibrieren eines bordeigenen Sensors angegeben. Eine Bestimmung, wann das Fahrzeug stationär ist, wird auf der Basis des Rauschpegels am Ausgang des Sensors vorgenommen. Der Ausgangspegel des Sensors wird als ein Referenzausgangspegel des Sensors dafür genommen, wann das Fahrzeug stationär ist.

Die Erfindung sieht ferner einen Winkelbeschleunigungssensor vor. Dieser Sensor weist Mittel zum Messen des Rauschpegels am Ausgang des Sensors, Mittel zur Bestimmung, ob der gemessene Rauschpegel in einer vorgegebenen Beziehung zu einem vorgegebenen Pegel steht und Mittel zur Ausgabe einer Anzeige dafür auf, wenn die vorgegebene Beziehung existiert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Navigationssystems als Navigationshilfe für einen Autofahrer;

Fig. 2 ein eine Routine beschreibendes Ablaufdiagramm, das zur Bestimmung der Position eines Fahrzeuges in dem Navigationssystem gemäß Fig. 1 implementiert werden kann;

Fig. 3 ein eine Routine beschreibendes Ablaufdiagramm, das zur Messung einer Gyro-Nullspannung in dem Navigationssystem gemäß Fig. 1 implementiert werden kann;

Fig. 4A ein Beispiel für das Ausgangssignal eines Kreisels;

Fig. 4B eine einen Abschnitt des in Fig. 4A dargestellten Signals beschreibende Signal-Darstellung;

Fig. 5 ein eine Routine beschreibendes Ablaufdiagramm, das in dem in Fig. 1 gezeigten Navigationssystem implementiert werden kann zur Bestimmung, wann das Fahrzeug stationär ist;

Fig. 6 ein eine Routine beschreibendes Ablaufdiagramm, das in das Navigationssystem aus Fig. 1 implementiert werden kann zur Bestimmung des Rauschpegels im Kreiselausgangssignal; und

Fig. 7 eine Blockdarstellung eines Kreisels, geeignet zur Anzeige eines einen Schwellwert unterschreitenden Ausgangssignal-Rauschpegels.

Beschrieben wird ein Verfahren zur Bestimmung der Winkelgeschwindigkeitsausgangsnullspannung eines Kreisels (die "Gyro-Nullspannung"). Insbesondere wird der Rauschpegel der Gyro-Ausgangsspannung verwendet, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug stationär ist zum Zweck der Bestimmung der Gyro-Nullspannung, wie es unten detaillierter beschrieben wird.

Bei einem Navigationssystem, das als Navigationshilfe für den Fahrer eines Automobils dient, kann ein Kreisel verwendet werden. Insbesondere kann der Kreisel in solchen Systemen als Winkelbeschleunigungssensor zum Erfassen von Änderungen der Fahrtrichtung des Automobils verwendet werden. Ein Beispiel für ein solches System ist ein solches, das dem Fahrer eine Sichtanzeige einer Straßenkarte eines gegebenen geographischen Bereichs, basierend auf einer gespeicherten Kartendatenbank, zur Verfügung stellt und die Position und Bewegung des Fahrzeugs während dessen anzeigt. In Abhängigkeit von der Angabe eines Zielortes des Fahrers berechnet das System eine beste Route aus der momentanen Position des Fahrzeugs zum bestimmten Zielort und stellt dem Fahrer dann Schritt für Schritt Anweisungen zur Verfügungen, um den Fahrer zum Zielort zu führen. Die Anweisungen können in Form von angezeigtem Text und/oder aufgezeichneter oder synthetisierter Sprache gegeben werden. Ein solches Automobil-Navigationssystem kann bekannte Techniken zur Abschätzung der Fahrzeugposition während der Fahrt auf der Basis vorhergehender Positionen verwenden. Die geschätzte Position des Fahrzeuges wird periodisch auf der Basis der Straßenkartendatenbank angepaßt, um jeden möglichen akkumulierten Positionsfehler zu korrigieren. Das Navigationssystem kann ebenfalls ein hochgenaues Positionierungssystem aufweisen, wie das Global Positioning System (GPS) o. dgl., das zusammen mit oder als Backup- System zu einem primären Positionierungssystem arbeitet. Solche Navigationssysteme, wie oben beschrieben, sind bei Zexel Innovation, Inc., Sunnyvale, Kalifornien erhältlich.

Fig. 1 veranschaulicht ein Beispiel für ein Navigationssystem, das als Navigationshilfe des Fahrers in ein Automobil eingebaut werden kann. Das Navigationssystem 1 umfaßt eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 10, einen Nur- Lese-Speicher (ROM) 11, einen Direktzugriffspeicher (RAM) 12 und ein Massenspeichergerät 13, die über ein Bussystem 24 miteinander verbunden sind. Die CPU 10 steuert den Betrieb des Navigationssystems 1 durch Ausführen von Anweisungen, die entweder in dem ROM 11, RAM 12, Massenspeichergerät 13 oder einer Kombination aus diesen drei Geräten gespeichert sind. Das Massenspeichermedium 13 speichert die Straßen und interessante Punkte für einen gegebenen geographischen Bereich enthaltende Kartendatenbank.

ROM 11 ist ein nicht-flüchtiger Speicher, von dem ein Bereich löschbar und umprogrammierbar sein kann. ROM 11 kann beispielsweise einen Flash-Speicher, ein elektrisch löschbares programmierbares ROM (EEPROM) oder irgendeine andere geeignete Form von programmierbarem-löschbarem nicht flüchtigem Speicher aufweisen. Das Massenspeichergerät 13 kann einen magnetischen, optischen, magneto-optischen oder irgendeinen anderen Typ eines nicht-flüchtigen Speichers aufweisen, der zur Speicherung großer Datenmengen, wie der Kartendatenbank geeignet ist.

Das Navigationssystem 1 umfaßt ferner einige Sensoren 19, 20 und 21, die zur Lieferung von Daten für die Bestimmung der Fahrzeugposition im Fahrzeug eingebaut sind. Das System 1 umfaßt insbesondere einen Kreisel 19 zur Messung der Winkelgeschwindigkeit, einen Entfernungssensor (z. B. einen Wegmesser bzw. Kilometerzähler) 20 und ein Global-Positioning-System- (GPS) Suchgerät 21. Jeder der Sensoren 19-21 ist mit einer Schnittstelle 22 gekoppelt, die mit dem Bussystem 24 verbunden ist. Insbesondere liefert der Kreisel 19 eine Ausgangsspannung V_G an die Sensorschnittstelle, deren Pegel die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigt. Das Bussystem 24 kann viele einzelne Büsse darstellen, die durch unterschiedliche Brücken, Controller und/oder Adapter miteinander verbunden sein können. Die Schnittstelle 22 beinhaltet verschiedene Schaltungen zum Ankoppeln der Sensoren 19-21 an den Bus 24, einschließlich Analog-Digital-Konvertern.

Das System 1 weist ferner eine mit dem Bussystem 24 gekoppelte Eingabeeinheit 14 auf. Die Eingabeeinheit 14 enthält unterschiedliche vom Anwender betätigbare Steuerungen, wie Knöpfe und/oder Schalter, durch deren Verwendung der Fahrer das System 1 betätigen kann, z. B. zur Eingabe eines Zielortes, zur Auswahl eines Anzeigemodus usw. Das System 1 gibt digitalisierte oder synthetisierte Audionavigationsanweisungen über einen Lautsprecher 16 an den Anwender aus. Der Lautsprecher 16 ist über ein Audioausgabesteuergerät 15 mit dem Bussystem 24 gekoppelt. Die visuelle Ausgabe, die eine Kartenanzeige und/oder Navigationsanweisungen enthalten kann, wird dem Fahrer von einem mit dem Bussystem 24 über ein Anzeigesteuergerät 17 gekoppeltes Anzeigegerät 18 geliefert. Das Anzeigegerät kann eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Kathodenstrahlröhre (CRT) oder eine andere geeignete Form eines Anzeigegerätes sein.

Es ist zu beachten, daß Aspekte der hier beschriebenen Technik als Software ausgeführt sein können, wie sich aus dieser Beschreibung ergeben wird. Das heißt, Aspekte der Technik können auf einem Computersystem, wie dem Navigationssystem 1, in Abhängigkeit von seiner Folgen von im Speicher enthaltenen Befehlen ausführenden CPU, ausgeführt werden. Die Anweisungen können vom RAM, ROM, einem Massenspeichergerät oder einer Kombination dieser Geräte ausgeführt werden. Ferner können bei unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung festverdrahtete Schaltungen anstatt oder in Kombination mit Software-Anweisungen zur Implementierung der beschriebenen Techniken verwendet werden. Die hier beschriebenen Techniken sind somit weder beschränkt auf irgendwelche speziellen Kombinationen von Hardware- Schaltungen und Software noch auf eine besondere Quelle für die von einem Computersystem ausgeführten Befehle.

Die Fig. 2 veranschaulicht eine Routine, die in das Navigationssystem 1 zur Berechnung der momentanen Position des Fahrzeuges als Teil der Navigationshilfe für den Fahrer implementiert sein kann. Bei 201 wird die Ausgangsspannung V_G des Kreisels (im folgenden "Gyro") 19 gemessen. Die Gyro- Ausgangsspannung V_G wird dann bei 202 auf der Basis der Gyro-Nullspannung V_G0 korrigiert. Eine Technik zur Bestimmung der Gyro-Nullspannung V_G0 wird unten beschrieben. Bei 203 wird die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges auf der Basis der korrigierten Gyro-Ausgangsspannung V_G berechnet. Bei 204 wird die aktuelle Position des Fahrzeuges basierend auf der berechneten Winkelgeschwindigkeit, der vorhergehenden Position des Fahrzeuges, der seit der vorher berechneten Position zurückgelegten Entfernung und der Kartendatenbank unter Verwendung bekannter Techniken berechnet.

Fig. 3 veranschaulicht eine Routine zur Berechnung der Gyro-Nullspannung V_G0 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei 301 wird bestimmt, ob das Fahrzeug während eines Zeitintervalls T₁ von vorgegebener Dauer stationär war. Der Wert T₁ ist anwendungsspezifisch und kann empirisch bestimmt werden. Wenn das Fahrzeug während der Zeit T₁ stationär war, wird bei 302 die Gyro-Nullspannung V_G0 unter Anwendung einer geeigneten Technik gemessen. Die Gyro-Nullspannung V_G0 kann beispielsweise als einziges Ausgangssignal des Kreisels oder als Funktion mehrerer Ausgangssignale (z. B. eines Mittelwerts) aufgenommen werden, wenn das Fahrzeug stationär ist.

Auf der Basis des Rauschpegels in der Ausgangsspannung V_G des Kreisels 19 wird das Fahrzeug als stationär bestimmt. Der Rauschpegel in der Ausgangsspannung V_G des Kreisels 19 wird von der Stärke der Vibration, die der Kreisel 19 erfährt, beeinflußt. Der Kreisel 19 unterliegt mehr Vibrationen, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist, als dann, wenn das Fahrzeug stationär ist. Folglich gibt es eine starke Korrelation zwischen der Stärke des Rauschens im Ausgangssignal V_G des Kreisels 19 und der Bewegung des Fahrzeuges. Daher wird das Fahrzeug als stationär bestimmt, wenn die Amplitude des Rauschpegels kleiner als ein vorgegebener Schwellwert ist, d. h. wenn der Rauschpegel innerhalb einer vorbestimmten Hüllkurve liegt. Diese Technik wird mit Bezug auf die Fig. 4A und B weiter erläutert.

Die Fig. 4A veranschaulicht ein Beispiel der Ausgangsspannung V_G des Kreisels 19, während sich das Fahrzeug bewegt. Besonders die Abschnitte 41 und 41A des veranschaulichten Signals stellen das Ausgangssignal V_G dar, wenn das Fahrzeug keine Winkelgeschwindigkeit hat. Während dieser Zeiten bewegt sich das Fahrzeug entweder in einer vollkommen geraden Linie, oder es ist vollständig stationär. Die Abschnitte 42 des beschriebenen Signals stellen das Ausgangssignal V_G dar, wenn das Fahrzeug eine Winkelgeschwindigkeit hat. Daher stellen die Abschnitte 42 die Abweichung vom Wert der Kreisel-Nullspannung V_G0 dar.

Die Fig. 4B beschreibt auf einer erweiterten vergrößerten Spannungsskala den Abschnitt 41A der Kurve von Fig. 4A, d. h. den Abschnitt der Wellenform vom Zeitpunkt t₁ bis zum Zeitpunkt t₂. Man nehme an, daß sich das Fahrzeug vom Zeitpunkt t₁ bis zum Zeitpunkt t_s (vor t₂) auf einer geraden Linie bewegt. Weiterhin nehme man an, daß das Fahrzeug zum Zeitpunkt t_s zum vollständigen Stillstand kommt und mindestens bis zum Zeitpunkt t₂ stationär bleibt. Der Rauschpegel im Ausgangssignal V_G des Kreisels 19 ist meßbar größer, wenn sich das Fahrzeug bewegt, als wenn das Fahrzeug stationär ist. Somit kann ein Schwellwert V_T bestimmt werden, unter dem der Rauschpegel wahrscheinlich bleibt, wenn das Fahrzeug stationär ist und über dem der Rauschpegel wahrscheinlich bleibt, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist. Der Schwellwert V_T ist von der besonderen verwendeten Systemkonfiguration abhängig und wird daher empirisch bestimmt. Gemäß Fig. 4B überschreitet das Ausgangssignal V_G des Kreisels 19 im allgemeinen die von Signalpegeln (V_G0 + V_T) und (V_G0 - V_T) während des Zeitintervalls definierten Hüllkurven, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist, d. h. vom Zeitpunkt t₁ zum Zeitpunkt t_s. Das Ausgangssignal V_G des Kreisels 19 bleibt jedoch innerhalb dieser Hüllkurve, wenn das Fahrzeug stationär ist, d. h. vom Zeitpunkt t_s zum Zeitpunkt t₂. Somit kann die Bestimmung, wann das Fahrzeug stationär ist, durch Überwachen des Rauschpegels im Ausgangssignal V_G des Kreisels 19 erfolgen.

Die Fig. 5 veranschaulicht gemäß der vorstehenden Beschreibung eine Routine zur Bestimmung, wann das Fahrzeug stationär ist. Der Entfernungssensor (Wegmesser bzw. Kilometerzähler) 20 gibt in Abhängigkeit von der Rotation der Räder des Fahrzeugs Impulse aus, die zur der Berechnung der zurückgelegten Distanz verwendet werden. Entsprechend wird bei (wahlweise) 501 bestimmt, ob ein Impuls innerhalb eines Zeitraums der vorgegebenen Dauer T₂ vom Entfernungssensor 20 empfangen wurde. Falls gewünscht, kann 501 aus der Routine weggelassen werden. Wenn ein Impuls vom Kilometerzähler innerhalb des Zeitraums T₂ empfangen wurde, dann läuft die Routine bei 506 weiter, unter Beachtung, daß das Fahrzeug in Bewegung ist. Falls kein Impuls empfangen oder 501 weggelassen wurde, wird bei 502 dann bestimmt, ob die Amplitude des Kreiselrauschpegels während des Zeitintervalls T₃ die Hüllkurve überschritten hat. Im folgenden wird eine Technik zur Berechnung des Kreiselrauschpegels beschrieben. Wenn bei 502 die Amplitude des Kreiselrauschpegels die vorgegebene Hüllkurve für den Zeitraum T₃ nicht überschritten hat, wird das Fahrzeug als stationär angesehen. Wenn bei 502 die Amplitude des Kreiselrauschpegels die vorgegebene Hüllkurve für den Zeitraum T₃ überschritten hat, fährt die Routine, das Fahrzeug als in Bewegung betrachtend, von 506 aus fort. Wenn das Fahrzeug bei 506 als in Bewegung befindlich betrachtet wird, dann werden bei 507 die T₂ und T₃ zugeordneten Zeitgeber zurückgesetzt und die Routine ab 501 (oder ab 502, falls 501 weggelassen wurde) wiederholt. Es ist zu beachten, daß die Zeitdauern T₂ und T₃ anwendungsspezifisch sind und empirisch bestimmt werden können.

Wenn das Fahrzeug bei 503 einmal als stationär bestimmt worden ist, wird das Fahrzeug weiterhin als stationär betrachtet, bis ein Impuls vom Kilometerzähler bei (wahlweise) 504 empfangen wird oder bis die Amplitude des Kreiselrauschpegels den Schwellwert V_t bei 505 überschreitet. Wenn das Fahrzeug bei 503 als stationär bestimmt worden ist und nachfolgend ein Impuls vom Kilometerzähler bei (wahlweise) 504 empfangen wird oder der Kreiselrauschpegel den Schwellwert bei 505 überschreitet, dann fährt die Routine von 506 aus fort, wobei das Fahrzeug als wieder in Bewegung betrachtet wird.

Falls gewünscht, kann 504 aus der Routine weggelassen werden. Somit kann, falls gewünscht, die Bestimmung, wann ein Fahrzeug stationär ist, ausschließlich auf dem Kreiselrauschpegel (505) basieren. Das Vorhandensein oder Fehlen von Kilometerzählerimpulsen (501 und 504) ist als optional zu betrachten, dies kann jedoch die Wahrscheinlichkeit, die richtige Entscheidung zu treffen, erhöhen.

Die Fig. 6 veranschaulicht eine beispielhafte Routine zur Berechnung des Kreiselrauschpegels gemäß einem Ausführungsbeispiel. Es ist anzumerken, daß jedes geeignete Verfahren zur Bestimmung des Kreiselrauschpegels verwendet werden kann. N aufeinanderfolgende Gyro- Ausgangsspannungswerte V_Gi werden bei 601 gewonnen, wobei N eine ganze Zahl ist, die groß genug ist, eine statistisch bedeutende Anzahl von Meßwerten zu liefern. In einem Ausführungsbeispiel ist N = 10, und die Meßwerte werden ungefähr jede 1/20 Sekunde gewonnen. Bei 602 wird das durchschnittliche V_G der N aufeinanderfolgenden Kreiselausgangswerte bestimmt. Bei 603 wird der Kreiselrauschpegel berechnet als die maximale Differenz zwischen dem mittleren V_G und allen Meßwerten V_Gi. Wie angemerkt, können andere Verfahren zur Berechnung des Kreiselrauschpegels verwendet werden. Die Rauschpegelbestimmung kann beispielsweise als Funktion der Schwankung von Meßwerten der Kreiselspannung V_G berechnet werden.

Somit liefert die vorstehend beschriebene Technik eine zuverlässigere Bestimmung, fuhr den stationären Zustand des Fahrzeugs im Vergleich zu Verfahren, die lediglich auf das Vorhandensein oder Fehlen von Ausgangsimpulsen des Kilometerzählers abstellen. Die Technik ist weniger anfällig für fehlerhafte Feststellungen des stationären Zustandes, wenn das Fahrzeug tatsächlich ins Bewegung ist. Die Technik erlaubt folglich eine genauere Berechnung der Gyro- Nullspannung.

Es ist erkennbar, daß die vorangehende Technik von einem korrekten Einbau des Navigationssystems 1 in das Fahrzeug abhängt, um Vibrationen, die nicht durch die Bewegung des Fahrzeuges bewirkt werden, zu reduzieren. Das Navigationssystem 1 sollte insbesondere so eingebaut werden, daß es nicht lose ist und gegen Motorenvibration und andere Vibrationsquellen, die nicht durch die Bewegung des Fahrzeuges bedingt sind, ausreichend gut isoliert ist. Wenn der Kreisel 19 lose oder gegen solche Vibrationen schlecht isoliert ist, kann der Kreisel 19 solche Vibrationen erfassen und ein Rauschsignal ausgeben, während das Fahrzeug stationär ist. Mit bekannten Kreiseln wäre es für einen Einbautechniker schwierig oder unmöglich festzustellen, daß der Kreisel gegen solche Vibrationen isoliert oder hinreichend befestigt ist. Jedoch kann die folgende Technik verwendet werden, um einen solchen Techniker beim korrekten Einbau eines Kreisels zur Verwendung mit der oben beschriebenen Technik zu unterstützen.

Der Kreisel 19 ist im besonderen mit einer Schaltung zur Bestimmung des Rauschpegels an seinen Ausgängen und zum Bereitstellen einer separaten Ausgangsanzeige des Rauschpegels, ausgerüstet. Der Einbautechniker kann diese separate Ausgangsanzeige überwachen, um zu bestimmen, ob der Kreisel korrekt eingebaut worden ist. Die Ausgangsanzeige kann in jeder geeigneten Form erfolgen, wie einer kleinen Lampe, einer grafischen Balkenanzeige, einem hörbaren Ton etc. Die Fig. 7 stellt ein Blockschaltbild eines Kreisels mit solchen Merkmalen dar.

Gemäß Fig. 7 umfaßt der Kreisel 19 eine Rauschmeßeinheit 71, einen Komparator 72 und eine Ausgangsanzeige 73. Die Rauschmeßeinheit 71 bestimmt den Rauschpegel im Ausgangssignal V_G des Kreisels 19 unter Verwendung einer geeigneten, z. B. der oben beschriebenen Technik. Die Rauschmeßeinheit 71 gibt den Rauschpegel an den Komparator 72 aus, der den Rauschpegel mit der vorbestimmten Schwellwert V_T vergleicht. Das Ausgangssignal des Komparators wird an den Ausgangssignalanzeiger 73 angelegt. Der Ausgangssignalanzeiger kann, wie oben bemerkt, eine kleine Lampe sein, die erleuchtet bleibt, während der Rauschpegel den Schwellwert überschreitet, und die aufhört zu leuchten, wenn der Rauschpegel unter den Schwellwert fällt. Wenn gewünscht, kann die Ausgangssignalanzeige 73, der Pegelmeßmodul 71 und/oder der Komparator 72 ausgeschaltet werden, wenn der Kreisel 19 einmal korrekt eingebaut worden ist.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die separate Ausgangssignalanzeige des Kreiselrauschpegels, statt über einer Anzeige am Kreisel selbst, über das Hauptnavigationssystem, d. h. über das Anzeigegerät 18 oder den Lautsprecher 16, vorgesehen werden.

Claims

1. Verfahren zum Erfassen des stationären Zustandes eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rauschpegel in einem Ausgangssignal eines fahr zeugeigenen Sensors gemessen und der stationäre Zustand des Fahrzeugs auf der Basis des gemessenen Rauschpegels bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor ein Winkelgeschwindigkeitssensor verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß als Sensor ein Kreisel (Gyro) verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zustand des Fahrzeugs dann als statio när angenommen wird, wenn der Rauschpegel kleiner als ein vorgegebener Schwellwert ist.

5. Verfahren zum Kalibrieren eines Winkelgeschwindigkeits sensors in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Rauschpegel in einem Ausgangssignal des Winkel geschwindigkeitssensors gemessen wird;
daß ein stationärer Zustand des Fahrzeugs auf der Basis des Geräuschpegels bestimmt wird; und
daß ein Ausgangssignalpegel des Winkelgeschwindigkeits sensors als dessen Referenz-Ausgangssignalpegel erfaßt wird, wenn das Fahrzeug als stationär festgestellt worden ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenz-Ausgangssignalpegel der Fahrzeug-Winkelge schwindigkeit Null entspricht.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich net, daß mehrere Ausgangssignale des Winkelgeschwindigkeits sensors gemessen werden und daß der Referenz-Ausgangssignal pegel zur Korrektur der Mehrzahl von Ausgangssignalen ver wendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß als Winkelgeschwindigkeitssensor ein Krei sel (Gyro) verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zustand des Fahrzeugs dann als statio när angenommen wird, wenn der Rauschpegel kleiner als ein vorgegebener Schwellwert ist.

10. Verfahren zum Bestimmen eines Referenz-Ausgangspegels eines Gyros (Kreisels) in einem Fahrzeug, wobei der Refe renz-Ausgangssignalpegel einer Fahrzeug-Winkelgeschwindig keit von Null entspricht, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Rauschpegel in einem Ausgangssignal des Gyros gemessen,
der stationäre Zustand des Fahrzeugs auf der Basis des Rauschpegels bestimmt und
der Referenz-Ausgangssignalpegel gemessen wird, wenn das Fahrzeug als stationär festgestellt ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand des Fahrzeugs dann als stationär angenommen wird, wenn der Rauschpegel kleiner als ein vorgegebener Schwellwert ist.

12. Navigationshilfesystem für Autofahrer zum Navigieren auf einer Vielzahl von Straßen, enthaltend:
einen Prozessor, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß er auf eine Straßenkarten-Datenbank zugreifen, eine ak tuelle Position des Autos berechnen und eine Navigationshilfeinformation auf der Basis der aktuellen Position und der Straßenkarten-Datenbank erzeugen kann;
ein mit dem Prozessor gekoppeltes Speichergerät zum Speichern der Straßenkarten-Datenbank;
ein Eingabe-Subsystem, das zur Aufnahme von Benutzer eingaben des Fahrers mit dem Prozessor gekoppelt ist;
ein Ausgabe-Subsystem, das mit dem Prozessor gekoppelt ist und zur Ausgabe der Navigationshilfeinformationen an den Fahrer dient;
ein Sensor-Subsystem, das mit dem Prozessor gekoppelt ist und einen Winkelgeschwindigkeitssensor aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Eingang des Prozessors mit einem Ausgang des Winkelgeschwindigkeitssensors gekoppelt ist,
der Prozessor so ausgebildet ist, daß er einen Rauschpegel des Ausgangssignals des Winkelgeschwindigkeits sensors bestimmt,
einen stationären Fahrzeugzustand auf der Basis des Rauschpegels bestimmt und
einen Ausgangssignalpegel des Winkelgeschwindig keitssensors als Referenz-Ausgangssignalpegel des Sensors bestimmt, wenn sich das Fahrzeug im stationären Zustand befindet und der Referenz-Ausgangssignalpegel einer Fahr zeug-Winkelgeschwindigkeit von Null entspricht.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor so ausgebildet ist, daß er eine Vielzahl von Ausgangssignalen des Winkelgeschwindigkeitssensors mißt und den Referenz-Ausgangssignalpegel zur Korrektur der Vielzahl von Ausgangssignalen verwendet.

14. System nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich net, daß der Winkelgeschwindigkeitssensor einen Kreisel (Gyro) aufweist.

15. System nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, daß der Prozessor das Fahrzeug als stationär feststellt, wenn der Rauschpegel kleiner als ein vorgegebe ner Schwellwert ist.

16. Navigationshilfesystem für einen Fahrzeugfahrer mit
Mitteln zur Steuerung des Betriebssystems;
Mitteln zur Speicherung von Daten zur Verwendung durch die Steuermittel;
Mitteln zur Aufnahme von Benutzereingaben;
Mitteln zum Ausgeben von Navigationsinformationen an den Benutzer;
Mitteln zum Messen eines Fahrzeugparameters und zum Erzeugen eines den Parameter darstellenden Ausgangssignals; gekennzeichnet durch,
Mittel zum Bestimmen eines Rauschpegels im Ausgangssignal der Mittel zum Messen des Parameters;
Mittel zum Feststellen eines stationären Zustands des Fahrzeugs auf der Basis des Rauschpegels; und
Mittel zur Bestimmung eines Ausgangssignalpegels der Mittel zum Messen des Parameters als Referenz- Ausgangsssignalpegel bei Feststellung des stationären Fahr zeugzustandes.

17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Messen eines Fahrzeugparameters Mittel zum Messen einer Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges aufweisen, wobei der Referenz-Ausgangssignalpegel der Fahrzeug-Winkel geschwindigkeit von Null entspricht.

18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Messen der Fahrzeug-Winkelgeschwindigkeit ei nen Kreisel (Gyro) aufweisen.

19. System nach einem der Ansprüche 16 bis 18, gekennzeich net durch
Mittel zum Messen einer Vielzahl von Ausgangssignalen der Mittel zum Messen der Fahrzeug-Winkelgeschwindigkeit und
Mittel zur Verwendung des Referenz-Ausgangssignalpegels zur Korrektur der Vielzahl von Ausgangssignalen.

20. Fahrzeug-Navigationssystem mit
Mitteln zum Messen eines Fahrzeug-Parameters;
Mitteln zur Bestimmung eines Rauschpegels in einem Aus gangssignal der Mittel zum Messen des Parameters;
Mitteln zur Bestimmung des stationären Zustandes des Fahrzeugs auf der Basis des Rauschpegels; und
Mitteln zur Bestimmung eines Ausgangssignalpegels der Parameter-Messmittel als Referenz-Ausgangssignalpegel der Mittel zum Messen des Parameters, wenn das Fahrzeug als sta tionär festgestellt wird;
Mitteln zur Erzeugung von Navigationsinformationen auf der Basis einer Vielzahl von Ausgangssignalen der Mittel zum Messen des Parameters,
wobei die Mittel zum Messen des Parameters einen Win kelgeschwindigkeitssensor enthalten und wobei der Referenz- Ausgangssignalpegel der Fahrzeug-Winkelgeschwindigkeit Null entspricht.

21. System nach Anspruch 20, wobei die Mittel zum Messen eines Fahrzeugparameters einen Kreisel (Gyro) enthalten.

22. Winkelgeschwindigkeitssensor, gekennzeichnet durch
Mittel zum Messen eines Rauschpegels in einem Ausgangs signal des Winkelgeschwindigkeitssensors;
Mittel zum Feststellen einer vorgegebenen Beziehung zwischen dem Rauschpegel und einem vorgegebenen Pegel; und
Mittel zum Ausgeben einer Anzeige in Abhängigkeit von der Existenz der vorgegebenen Beziehung.

23. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 22, wobei das Ausgangssignal eine von dem Winkelgeschwindigkeitssensor gemessene Winkelgeschwindigkeit anzeigt.

24. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor einen Kreisel enthält.

25. Winkelgeschwindigkeitssensor nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittel zum Bestimmen der Existenz einer vorgegebe nen Beziehung Mittel enthalten, die die Überschreitung eines Schwellwerts durch den Rauschpegel bestimmen; und
daß die Mittel zur Anzeigeausgabe Mittel zum Ausgeben der Anzeige bei Überschreitung des Rauschpegel-Schwellwerts aufweisen.

26. Navigationshilfesystem für einen Autofahrer, enthaltend einen Prozessor, der so ausgebildet und angeordnet ist,
daß er auf eine Straßenkarten-Datenbank zugreifen, eine aktuelle Position des Autos berechnen und eine Navigations hilfeinformation auf der Basis der aktuellen Position und der Straßenkarten-Datenbank erzeugen kann;
ein mit dem Prozessor gekoppeltes Speichergerät zum Speichern der Straßenkarten-Datenbank;
ein Eingabe-Subsystem, das zur Aufnahme von Benutzer eingaben des Fahrers mit dem Prozessor gekoppelt ist;
ein Ausgabe-Subsystem, das mit dem Prozessor gekoppelt ist und zur Ausgabe der Navigationshilfeinformationen an den Fahrer dient;
einen Winkelgeschwindigkeitssensor, der mit dem Prozessor gekoppelt ist,
gekennzeichnet durch,
Mittel zum Messen eines Rauschpegels in einem Ausgangs signal des Winkelgeschwindigkeitssensors; und
Mittel zum Feststellen der Existenz der vorgegebenen Beziehung zwischen dem Rauschpegel und dem vorgegebenem Pegel; und
Mittel zur Ausgabe einer Anzeige bei Existenz der vor gegebenen Beziehung.

27. System nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal eine vom Winkelgeschwindigkeitssensor gemessene Winkelgeschwindigkeit anzeigt.

28. System nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelgeschwindigkeitssensor einen Kreisel (Gyro) auf weist.

29. System nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch ge kennzeichnet,
daß die Bestimmungsmittel Mittel aufweisen, die ein Überschreiten eines Schwellwerts des Rauschpegels feststellen, und
daß die Ausgabemittel Mittel zum Ausgeben der Anzeige bei Überschreiten des Rauschpegel-Schwellwerts aufweisen.