DE3611260A1 - Vorrichtung zur positionsbestimmung eines fahrzeuges - Google Patents
Vorrichtung zur positionsbestimmung eines fahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines Fahrzeuges, wobei die geografische Position des
Fahrzeuges durch Berechnung aus dem gemessenen Fahrtazimut oder Fahrtrichtungswinkel und der Fahrstrecke oder zurückgelegten
Entfernung des Fahrzeuges bestimmt wird.
K/
Als Stand der Technik darf beispielsweise verwiesen werden auf die japanische Patentveröffentlichung Nr. 54-121767. Aus
einem Winkel, dem Fahrtrichtungswinkel θ, der definiert ist zwischen der Nord-Süd-Richtung, das heißt der Längengradrichtung
der Erde, und der Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeuges bei einer vorgegebenen kleinen Fahrstrecke des Fahrzeuges
werden Sinus θ und Kosinus θ erhalten. Sie werden mit einer
proportionalen Konstanten K multipliziert, die dem Produkt aus der vorgegebenen kleinen Fahrstrecke und einem reduzierten
Maßstab einer Landkarte entspricht. Die multiplizierten Werte werden von einem Bezugspunkt auf der Landkarte
bei jeder vorgegebenen kleinen Fahrstrecke summiert. Diese Summenwerte K Σ sin θ und K Σ cos θ und die tatsächliche
Position des Fahrzeuges sind klein während der Fahrt innerhalb eines vergleichsweise kleinen Gebietes, sie werden
aber groß im Laufe der Fahrt in einem großen Bereich.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung dieser Situation, wobei ein Teilgebiet der Vereinigten
Staaten von Amerika beispielsweise dargestellt ist. In αχεί 5 ser Figur 1 der Zeichnung sind die geografischen Koordinaten
(Länge und Breite) der Orte A, B, C und D (100°, 35°), (90°, 35°), (90°, 45°) bzw. (100°, 45°) und die Entfernungen
zwischen den jeweils benachbarten Orten sind wie folgt:
10° Zwischen A und B ... 2TTR (cos 35°) ^770 = 910 km
zwischen B und C ... 2TTR =1111 km
10° ~ 360'
ι ο
zwischen C und D ... 2TfR (cos 45°) j^ö = 786 km
10° ~s
zwischen D und A ... 2 rf R =1111 km ;
dabei geben die Entfernungen zwischen den Orten A und B bzw. zwischen C und D die Längen der Umfangsbögen längs
den parallelen Breitenkreisen an, die durch die jeweiligen Orte hindurchgehen, während die Entfernungen zwischen
den Orten B und C bzw. zwischen D und A die Längen der Umfangsbögen
angeben, die längs der Längenkreise gemessen sind, welche durch die jeweiligen Orte hindurchgehen.
Außerdem wird hierbei angenommen, daß der Buchstabe R den Mittelwert des äquatorialen Radius und des polaren Radius
der Erde angibt und 6367,6 km beträgt.
Es wird nun ein Fall betrachtet, wo der Punkt A ein Startort oder Ursprungsort ist und ein Fahrzeug längs der jeweiligen
Längenkreise und parallelen Breitenkreise in der Reihenfolge der Orte A, B, C und D fährt, und zum Ausgangs-5
ort A wieder zurückkehrt. In diesem Falle wird der Summenwert in longitudinaler Richtung zu Null,.da die Entfernungen
BC und DA einander gleich sind. Hinsichtlich des Summenwertes in Ost-West-Richtung, d. h. in Richtung des Breitenkreises,
sind jedoch die Entfernungen AB und CD ungleich und haben zwischeneinander eine Differenz von 124 km. Dies
hat zu dem Problem geführt, daß der Summenwert nicht zu Null wird, obwohl das Fahrzeug zum Ausgangsort A zurückkehrt.
Weiterhin sind die Literaturstellen "Cathode-Ray Tube Information
Center with Automotive Navigation", veröffentlicht in SAE Technical Paper Serie 840485 von M. W. Jarvis und
R. C. Berry, sowie "On-Board Computer System for Navigation, Orientation, and Route Optimization", veröffentlicht in
SAE Technical Paper Serie 840313 von P. Haeussermann bekannt geworden. Beide Publikationen basieren auf der
internationalen Congress & Exposition, abgehalten in Detroit, Michigan, am 27. Februar - 2. März 1984. In der ersten
Literaturstelle wird eine ungefähr Position eines Fahrzeugs aus der Kommunikation mit einem Satelliten bestimmt, und
eine genauere Position wird bestimmt und auf einem Bildschirm angezeigt mittels einer in sich geschlossenen Navigation,
die einen Erdmagnetismus-Meßfühler in dem Fahrzeug verwendet. In der zweiten Literaturstelle ist ein zusammengesetztes
System angegeben, das ein Streckenführungssystem
auf Haupt- oder Fernstrecken-Autobahnen unter Verwendung von Entfernungsinformation sowie ein Zielort-Angabesystem
innerhalb einer Stadt unter Verwendung von Entfernungsinformation und Richtungsinformation aufweist.
A Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung
eines Fahrzeugs anzugeben, das in der Lage ist, den sonst auftretenden Fehler beim Summenwert bei der
Rückkehr des Fahrzeuges zu einem Ausgangsort zu beseitigen, auch wenn das Fahrzeug ein großes Gebiet durchfährt.
Die Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung umfaßt eine Bewegungskomponenten-Recheneinrichtung
zur Bestimmung einer Breiten-Bewegungskomponente und einer Längenbewegungskomponente des Fahrzeugs pro
Fahrtstreckeneinheit aus einer Fahrstrecke und einem Fahrtrichtungswinkel des Fahrzeugs, eine Längenentfernungs-
IQ Recheneinrichtung zum Aufsummieren oder Integrieren der
Längenbewegungskomponenten, um dadurch eine Längenentfernung von einem Anfangsort aus zu bestimmen, eine virtuelle
Breitenrecheneinrichtung zur Bestimmung einer Breitendifferenz zwischen dem Ausgangsort und der laufenden Position
des Fahrzeugs aus der Längenentfernung und zum Addieren der Breitendifferenz zu einer Referenzbreite, um dadurch
eine virtuelle Breite der laufenden Position des Fahrzeugs zu bestimmen, und eine Breitenrecheneinrichtung zur Umwandlung
der Breitenbewegungskoitiponente in eine Breitenbewegungskomponente
an der Referenzbreite unter Verwendung der virtuellen Breite und der Referenzbreite und zum Aufsummieren
oder Integrieren der zuletzt genannten Komponenten, um dadurch eine Breitenentfernung vom Ausgangsort aus zu bestimmen.
Die Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung bestimmt Bewegungskomponenten in Längenrichtung
und Breitenrichtung in Fahrtstreckeneinheiten des Fahrzeugs, integriert die Bewegungskomponenten in Längenrichtung,
um dadurch eine Längenentfernung des Fahrzeuges zu erhalten, bestimmt eine virtuelle Breite aus der
Entfernung und einer Referenzbreite, und wandelt die Breitenbewegung skomponente in eine Breitenbewegungskomponente
an der Referenzbreite um, und zwar auf der Basis der virtuellen Breite und der Referenzbreite, und bestimmt die
Breitenentfernung des Fahrzeuges durch Integrieren der Breitenbewegungskomponenten bei der Referenzbreite.
χ Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften
Gebietes, in welchem ein Fahrzeug fährt;
Fig. 2 ein Funktions-Blockschaltbild einer Vorrichtung zur IQ Positionsbestimmung eines Fahrzeugs gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Aufbaues
der Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines Fahrig zeuges gemäß der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Fahrtrichtungsmeßfühlers;
2ό Fig. 5A und 5BFlußdiagramme von Programmen, die im Speicher
eines Mikrocomputers gemäß Fig. 3 gespeichert sind; und in
Fig. 6 eine Vorderansicht einer Anzeigeeinheit.
Fig. 2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung,
wobei die Vorrichtung folgende Baugruppen aufweist: eine Fahrtstrecken-Meßeinrichtung 1 zur Messung der zurückgelegten
Entfernung des Fahrzeugs; eine Azimut- oder Fahrtrichtungs-Meßeinrichtung 2 zur Bestimmung des Fahrtrichtungswinkels
des Fahrzeugs; einen Bewegungskomponentenrechner zur Bestimmung einer Breitenbewegungskomponente und einer
Längenbewegungskomponente pro Fahrtstreckeneinheit des Fahrzeugs aus der zurückgelegten Entfernung und dem Fahrtrichtungswinkel,
die von den beiden Meßeinrichtungen 1 und 2 geliefert werden; einen Längenentfernungsrechner zum Aufsummieren
oder Integrieren der Längenbewegungskomponenten,
die von dem Rechner 3 geliefert werden, um dadurch eine Längenentfernung
von einem setzbaren Anfangsort aus zu bestimmen; und einen Rechner 5 für virtuelle Breiten zur Bestimmung
einer Breitendifferenz zwischen dem Ausgangsort und der laufenden Position des Fahrzeugs aus der Längenentfernung
des Fahrzeugs, die von dem Rechner 4 geliefert wird, und zum Addieren der Breitendifferenz zu einer vorgegebenen
Referenzbreite, um dadurch die virtuelle Breite der laufenden Position des Fahrzeugs zu bestimmen.
Die Vorrichtung umfaßt ferner einen Breitenentfernungsrechner 6 zum Umwandeln der Breitenbewegungskomponente, die
von dem Bewegungskomponentenrechner 3 geliefert wird, in eine Breitenbewegungskomponente bei der Referenzbreite unter
Verwendung der Referenzbreite und der virtuellen Breite, die von dem Rechner 5 für virtuelle Breiten geliefert wird,
und zum Aufsummieren oder Integrieren der Umwandlungswerte, um dadurch die Breitenentfernung vom Ausgangsort aus zu
bestimmen; die Vorrichtung umfaßt ferner eine Initialisierungseinrichtung
7 zum Setzen oder Vorgeben der Anfangsoder Ausgangswerte der Längenentfernung und der Längenentfernung
des entsprechenden Rechners am Ausgangsort. Das Bezugszeichen 8a bezeichnet eine Anzeigeeinheit, welche die
Breitenentfernung des Fahrzeugs anzeigt, welche vom Breitenentfernungsrechner
6 geliefert wird; das Bezugszeichen 8b bezeichnet eine Anzeigeeinheit, welche die Längenentfernung
des Fahrzeugs anzeigt, die von dem Längenentfernungsrechner 4 geliefert wird.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Hardware-Aufbaues
der Vorrichtung gemäß Fig. 2; die Vorrichtung umfaßt einen Fahrtentfernungs-Meßfühler 201, einen Azimutoder
Fahrtrichtungs-Meßfühler 202, einen Startschalter 203, eine Steuerschaltung 204 sowie Anzeigeeinheiten 8a und 8b.
Der Fahrtentfernungs-Meßfühler 201 mißt die Drehung eines Fahrzeugrades mit einem elektromagnetischen Aufnehmer, einem
Reed-Schalter oder dergleichen und liefert als Ausgangssignal ein Impulssignal mit einer Frequenz, die proportional
zur Drehzahl des Fahrzeugrades ist.
Wie in Fig. 4 beispielsweise dargestellt, mißt der Azimut-Meßfühler
202 einen Erdmagnetismus ΪΓ, der aus einer Komponente
Ha in der Fahrtrichtung des Fahrzeuges 301 und einer Komponente Hb senkrecht zur Komponenten Ha besteht, mit einem
Erdmagnetismus-Meßfühler 302 oder dergleichen, der am Fahrzeug 301 befestigt ist und liefert Gleichspannungs-Ausgangs
signale Va und Vb proportional zu den jeweiligen
1ο Komponenten.
Die Steuerschaltung 204 enthält einen Mikrocomputer 205, der eine CPU oder Zentraleinheit 2051, einen Speicher 2052,
eine Eingabeschaltung 2053 und eine Ausgabeschaltung 2054
umfaßt; die Steuerschaltung 204 umfaßt ferner einen· Analog/ Digital-Wandler 206, der die Ausgangssignale Va und Vb des
Azimut-Meßfühlers 202 in digitale Werte umwandelt; eine Treiberschaltung 207, mit der die Anzeigeeinheiten 8a und
8b, die aus Fluoreszenz-Anzeigeröhren oder dergleichen bestehen, zum Anzeigen der Daten vom Mikrocomputer 205
gebracht werden; sowie Widerstände 2081 und 2082 für Schnittstellen. Die Ausgangssignale des Fahrtentfernungsmeßfühlers
201 und des Startschalters 203 werden an die Eingabeschaltung 2053 des Mikrocomputers 205 angelegt, und
die Ausgangssignale des Azimut-Meßfühlers 202 werden an den Analog/Digital-Wandler 206 angelegt, dessen Ausgangssignal
an die Eingabeschaltung 2053 des Mikrocomputers
205 angelegt wird. Außerdem werden die vom Mikrocomputer 205 erzeugten Anzeigedaten von der Ausgabeschaltung 2054
an die Treiberschaltung 207 gegeben, deren Ausgangssignale
an den Anzeigeeinheiten 8a und 8b anliegen.
Als nächstes wird die Wirkungsweise einer derartigen Ausführungsform
unter Bezugnahme auf Fig. 5A und 5B näher erläutert, welche Flußdiagramme von Programmen zeigen, die
im Speicher 2052 des Mikrocomputers 205 gespeichert sind. Fig. 5A zeigt ein Flußdiagramm eines Hauptprogramms. Wenn
die Steuerschaltung 204 eingeschaltet ist, beginnt das
Hauptprogramm. Nachdem die Variablen beim Schritt S101 initialisiert
worden sind, werden die Schritte S102 und S103
wiederholt durchgeführt. Wenn ein Operator den Startschalter 203 drückt, wird das Herunterdrücken beim Schritt S103
abgetastet. Dann werden beim Schritt S104 die Werte eines
integrierenden Speicherbereiches x, der die Breitenentfernung (Ost-West-Richtung) des Fahrzeuges angibt, und eines
Speicherbereiches £ für die Längenentfernung (Nord-Süd-Richtung)
auf Null gelöscht, so daß die Operationen des Integrierens oder Aufaddierens der Entfernungen initialisiert
werden, um einen geografischen Ort, nachstehend als initialisierter Ort oder Ausgangsort bezeichnet, als Ursprung
anzunehmen, wo der Startschalter 203 gedrückt wird.
Wenn das Fahrzeug gefahren wird, wird ein Unterbrechersignal
in den Mikrocomputer 205 bei jeder Fahrtstreckeneinheit Al von beispielsweise 3 m eingegeben, und zwar auf der
Basis des Impulssignals, das vom Fahrtentfemungs-Meßfühler
201 erzeugt wird, um dadurch eine Unterbrechungsverarbeitungsroutine
auszuführen, deren Flußdiagramm in Fig. 5B dargestellt ist. Zunächst werden die Signale Va und Vb vom
Azimut-Meßfühler 202 beim Schritt S201 eingegeben, und ein
Winkel Θ, der durch den Erdmagnetismus ϊί und die Fahrtrichtung
303 des Fahrzeuges 301 gemäß Fig. 4 bestimmt ist, wird gemäß der nachstehenden Gleichung beim Schritt S202
berechnet:
θ = tan"1(Vb/Va).
Als nächstes werden beim Schritt S203 die Breitenbewegungskomponente
Δχ (Ost-West-Richtung) und die Längenbewegungskomponente Δ Υ (Nord-Süd-Richtung) der Fahrtentfernungseinheit
Δ1 gemäß den nachstehenden Gleichungen berechnet:
Δχ = Δΐ-sin θ
ΔΥ = Al'cos θ.
Beim Schritt S204 wird eine Nord-Süd-Entfernung y_ von dem
zu Beginn gesetzten Punkt berechnet, die durch Integrieren der Nord-Süd-Bewegungskomponenten Ay erhalten wird. Beim
Schritt S205 wird die Breitendifferenz (y/R) · (360°/2ττ )
zwischen dem Ursprung und der laufenden Position des Fahrzeuges aus der beim Schritt S204 erhaltenen Längenentfernung
y_ in Nord-Süd-Richtung berechnet und dann ein Wert ß berechnet, der nachstehend als "virtuelle Breite" bezeichnet
wird und der erhalten wird durch die Addition der erwähnten Breitendifferenz zu einer Referenzbreite; diese ist
beim Beispiel gemäß Fig. 1 zu Beginn die mittlere Breite von 40° zwischen 35° und 45° nördlicher Breite, so daß man
folgenden Wert für ß erhält:
B . 40" ♦ I ■
Beim nächsten Schritt S206 wird die beim Schritt S203 ermittelte Bewegungskomponente Δχ in Ost-West-Richtung umgewandelt
in eine Breitenbewegungskomponente in Ost-West-Richtung Δχ * (cos 40°/cos ß) bei der Referenzbreite 4 0°
unter Verwendung des Verhältnisses von cos 40°/cos ß, nachstehend auch als "Umwandlungsverhältnis" bezeichnet, zwischen
den entsprechenden Kosinuswerten der oben erhaltenen virtuellen Breite ß und der Referenzbreite von 40°; die
umgewandelten Werte werden integriert oder aufaddiert, um die Breitenentfernung χ vom Ursprung aus in Ost-West-Richtung
zu berechnen. Es darf darauf hingewiesen werden, daß das Umwandlungsverhältnis das Verhältnis zwischen der Umfangslänge
2 1ITR cos 40° des parallelen Breitenkreises bei der Referenzbreite 40° und der Umfangslänge 2 TrR cos ß des
parallelen Breitenkreises bei der virtuellen Breite ß bezeichnet.
Anschließend wird beim Schritt S207 die Verarbeitung der Umwandlung der Entfernungen χ und £ in Breitenrichtung (Ost-West-Richtung)
bzw. Längenrichtung (Nord-Süd-Richtung) in Daten zur Anzeige vorgenommen, und beim Schritt S208 werden
die Daten an die Treiberschaltung 207 ausgegeben. Die
43 - ν ..· ■■_:-■'-.:■
Treiberschaltung 207 treibt die Anzeigeeinheiten 8a und 8b,
um die einzelnen Daten anzuzeigen, und beispielsweise werden x= 123 km und y = 456 km auf der Anzeige dargestellt,
wie es in Fig. 6 angedeutet ist.
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem obigen Aufbau
wird beispielsweise angenommen, daß der Startschalter 203 am Ort A in Fig. 1 betätigt wird und daß das Fahrzeug in
der Reihenfolge der Orte A, B, C, D und A längs der parallelen
Breitenkreise und der Längenkreise fährt. Die Werte χ und y_ zum Zeitpunkt der Rückkehr des Fahrzeugs zum Ort A
sind dann wie folgt:
χ = -27 km
y = 0 km.
y = 0 km.
Im Vergleich zu dem Fehler von 124 km der Breitenentfernung in Ost-West-Richtung beim Stand der Technik ist der oben
erwähnte Fehler von 27 km wesentlich kleiner . Nimmt man weiterhin an, daß der Ort C der Ausgangsort ist und daß
das Fahrzeug in der Reihenfolge der Orte C, D, A, B und C
fährt, so sind die Werte χ und y_ zum Zeitpunkt der Rückkehr
des Fahrzeugs zum Ort C wie folgt:
χ = 19 km
y = 0 km.
Nehmen wir den Fall an, daß das Fahrzeug von irgendeinem Ort an der Referenzbreite von 40° startet, so wird der Fehler
aufgrund der Tatsache, daß die Umfangslängen von parallelen Breitenkreisen sich in Abhängigkeit von der Breite
unterscheiden, zu Null, Wenn auf diese Weise die Referenzbreite vorher auf einen geeigneten Wert gesetzt wird und
diese Referenzbreite durch einen vorher bestimmten Fahrbereich hindurch geht, so kann der Fehler des integrierten
Wertes χ auf einen kleinen Wert heruntergedrückt werden, und zwar unabhängig davon, welcher Ort innerhalb des
Bereiches als Ausgangsort oder Startpunkt gewählt wird.
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der Mittelwert der südlichen und nördlichen Enden des Fahrbereiches als
Referenzbreite verwendet worden. Bei dieser Maßnahme unterscheiden sich jedoch die Umwandlungsverhältnisse der Breitenbewegungskomponente
in Ost-West-Richtung in den Fällen, wo das Fahrzeug vom südlichen Ende, zum Beispiel dem Punkt
A startet, und wo es vom nördlichen Ende, zum Beispiel dem Punkt C startet, so daß sich ein Fehler in der oben beschriebenen
Weise ergibt. Eine Referenzbreite ßo zum Ausgleich eines derartigen Fehlers wird aus der nachstehenden
Gleichung und der Bedingung erhalten, daß die Verhältnisse der jeweiligen Umfangslängen von benachbarten parallelen
Breitenkreisen gleich sind:
2TfR cos 45° _ 2TfR cos ßo
21TR cos ßo ~ 2ITR cos 35° '
Somit läßt sich die Referenzbreite mit 40,4° angeben. Wenn außerdem eine Betätigungseinrichtung separat vorgesehen ist,
so daß der Operator die Referenzbreite nach Belieben vorgeben kann, so können genaue Positionsberechnungen stets
gewährleistet werden, indem man einen Start- oder Ausgangsort, wie häufig verwendet, bei der Referenzbreite vorgibt.
Wie oben beschrieben, werden gemäß der Erfindung Bewegungskomponenten in Breitenrichtung oder Ost-West-Richtung und
in Längenrichtung oder Nord-Süd-Richtung in einer Fahrtstreckeneinheit eines Fahrzeuges bestimmt; die virtuelle
Breite des Fahrzeugs wird aus einer Referenzbreite und der Längenentfernung oder Nord-Süd-Entfernung des Fahrzeugs
bestimmt, welche erhalten wird durch Integrieren der Bewegungskomponenten in Längenrichtung oder Nord-Süd-Richtung;
die Breitenbewegungskomponente in Ost-West-Richtung wird in eine Breitenbewegungskomponente bei der Referenzbreite
umgewandelt, und zwar auf der Basis der virtuellen Breite und der Referenzbreite; der Breitenabstand des Fahrzeugs
in Ost-West-Richtung wird bestimmt durch Integrieren oder Aufsummieren der Bewegungskomponenten bei der
1 Referenzbreite. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit in vorteilhafter Weise erreicht, daß der Fehler eines
Summierungswertes erheblich reduziert werden kann, und
zwar auch in den Fällen, wo das Fahrzeug nach dem Durch-
5 fahren eines großen Gebietes zu einem Ausgangspunkt zurückkehrt
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines Fahrzeuges, gekennzeichnet durch
- eine Fahrtstrecken-Meßeinrichtung (1, 201) zur Messung der zurückgelegten Entfernung des Fahrzeugs (301),
- eine Azimut- oder Fahrtrichtungs-Meßeinrichtung (2, 202) zur Messung der Fahrtrichtung bzw. des Fahrtrichtungswinkels
(θ) des Fahrzeuges (301),
- einen Bewegungskomponentenrechner (3) zur Bestimmung einer Breitenbewegungskomponente und einer Längenbewegungskomponente
pro Fahrtstreckeneinheit des Fahrzeugs (301) aus der zurückgelegten Entfernung und der Fahrtrichtung,
die von den beiden Meßeinrichtungen (1, 2) geliefert werden;
- einen Längenentfernungsrechner (4) zum Integrieren der Längenbewegungskomponenten, die von dem Bewegungskomponentenrechner
(3) geliefert werden, um die Längenentfernung von einem Ausgangsort aus zu bestimmen;
- einen Rechner (5) für virtuelle Breiten zur Bestimmung einer Breitendifferenz zwischen dem Ausgangsort
und der laufenden Position des Fahrzeuges (301) aus der Längenentfernung des Fahrzeuges, die von dem Längenentfernungsrechner
(4) geliefert wird, und zum Addieren der Breitendifferenz zu einer vorgegebenen
Referenzbreite, um eine virtuelle Breite der laufenden Position des Fahrzeuges zu bestimmen;
- einen Breitenentfernungsrechner (6) zur Umwandlung der
Bewegungskomponente, die von dem Bewegungskomponentenrechner (3) geliefert wird, in eine Breitenbewegungskomponente
bei der Referenzbreite unter Verwendung der Referenzbreite und der virtuellen Breite, die von dem
Rechner (5) für virtuelle Breiten geliefert wird, und zum Integrieren der umgewandelten Werte, um eine Breitendifferenz
von dem Ausgangsort aus zu bestimmen; und
- eine Initialisierungseinrichtung (7) zum Vorgeben der Anfangswerte der Breitenentfernung und der Längenentfernung
der Rechner (4, 6) am Ausgangsort.
2. Verfahren zur Positionsbestimmung eines Fahrzeuges,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Messen der Fahrtstrecke eines Fahrzeuges von einem Ausgangsort aus; "
- Messen des Fahrtrichtungswinkels des Fahrzeugs gegenüber
einer vorgegebenen Bezugsrichtung;
- Bestimmen einer Breitenbewegungskomponente und einer Längenbewegungskomponente pro Fahrtstreckeneinheit
des Fahrzeuges aus der Fahrtstrecke und der Fahrtrichtung ;
- Aufaddieren oder Integrieren der Längenbewegungskomponenten zur Bestimmung einer Längenentfernung von
dem Ausgangsort aus;
- Bestimmen einer Breitendifferenz zwischen dem Ausgangsort und der laufenden Position des Fahrzeuges aus der
Längenentfernung des Fahrzeuges und Addieren der Breitendifferenz
zu einer vorgegebenen Referenzbreite zur
Bestimmung einer virtuellen Breite der laufenden Position des Fahrzeuges;
- Umwandeln der Bewegungskomponente in eine Breitenbewegung
skomponen te bei der Referenzbreite unter Verwendung der Referenzbreite und der virtuellen Breite,
und Integrieren der umgewandelten Werte zur Bestimmung der Breitenentfernung vom Ausgangsort aus; und
- Durchführung der einzelnen Schritte nach Vorgabe der Ausgangswerte für die Breitenentfernung und die Längen·-
entfernung.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Referenzbreite (ßo) verwendet wird, die folgender
Gleichung genügt:
cos ß1 _ cos ßo
cos ßo cos ß2 '
cos ßo cos ß2 '
wobei ß1 und ß2 die nördlichen bzw. die südlichen geografischen Breiten der Breitenkreise sind, die das entsprechende
Gebiet in Nord-Süd-Richtung begrenzen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60072943A JPS61231411A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 車輛の位置計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3611260A1 true DE3611260A1 (de) | 1986-10-16 |
DE3611260C2 DE3611260C2 (de) | 1994-07-21 |
Family
ID=13503963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3611260A Expired - Lifetime DE3611260C2 (de) | 1985-04-05 | 1986-04-04 | Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung von bei der Positionsbestimmung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Landfahrzeugs, auftretenden Summierungsfehlern |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4763269A (de) |
JP (1) | JPS61231411A (de) |
DE (1) | DE3611260C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4115330A1 (de) * | 1991-05-10 | 1992-11-12 | Teldix Gmbh | Navigationsanordnung fuer fahrzeuge |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1295737C (en) * | 1986-03-14 | 1992-02-11 | Akira Ichikawa | Apparatus for displaying travel path |
JP3227272B2 (ja) * | 1993-05-28 | 2001-11-12 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ナビゲーション装置 |
US6301794B1 (en) | 1999-05-27 | 2001-10-16 | Johnson Controls, Inc. | Vehicle compass system with continuous automatic calibration |
KR100749276B1 (ko) * | 2005-05-03 | 2007-08-13 | 주식회사 현대오토넷 | 목적지 방향정보를 표시하는 네비게이션 시스템 및 그 방법 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2924385A (en) * | 1947-02-08 | 1960-02-09 | Duncan Electric Co Inc | Automatic dead-reckoner position indicator |
US3541853A (en) * | 1966-07-07 | 1970-11-24 | Smiths Industries Ltd | Navigation apparatus |
DE2341162A1 (de) * | 1973-08-14 | 1975-02-20 | Boeing Co | Einrichtung und verfahren zur staendigen ueberwachung der jeweiligen standorte von fahrzeugen |
DE2211063B2 (de) * | 1972-03-08 | 1977-05-18 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Vorrichtung zum bestimmen der position eines fahrzeugs |
US4086632A (en) * | 1976-09-27 | 1978-04-25 | The Boeing Company | Area navigation system including a map display unit for establishing and modifying navigation routes |
JPS54121767A (en) * | 1978-03-14 | 1979-09-21 | Satoru Nakagome | Place determining instrument |
DE3203694A1 (de) * | 1982-02-04 | 1983-08-18 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Verfahren zur koordinatentransformation |
DE3333176A1 (de) * | 1982-09-16 | 1984-03-22 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Nevigationshilfe fuer ein fahrzeug |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57169785A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-19 | Nissan Motor | Travelling guidance system for car |
JPS5830616A (ja) * | 1981-08-18 | 1983-02-23 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用走行誘導装置 |
JPS5897707A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-10 | Nippon Soken Inc | 車両走行の帰路表示装置 |
JPS58204310A (ja) * | 1982-05-24 | 1983-11-29 | Alps Electric Co Ltd | コ−ス誘導装置 |
JPS6018708A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-01-30 | Nippon Soken Inc | 車両走行経路の情報の表示装置 |
JPS6068415U (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-15 | カルソニックカンセイ株式会社 | 車両用緯度経度検出装置 |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP60072943A patent/JPS61231411A/ja active Granted
-
1986
- 1986-04-03 US US06/847,527 patent/US4763269A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-04-04 DE DE3611260A patent/DE3611260C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2924385A (en) * | 1947-02-08 | 1960-02-09 | Duncan Electric Co Inc | Automatic dead-reckoner position indicator |
US3541853A (en) * | 1966-07-07 | 1970-11-24 | Smiths Industries Ltd | Navigation apparatus |
DE2211063B2 (de) * | 1972-03-08 | 1977-05-18 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Vorrichtung zum bestimmen der position eines fahrzeugs |
DE2341162A1 (de) * | 1973-08-14 | 1975-02-20 | Boeing Co | Einrichtung und verfahren zur staendigen ueberwachung der jeweiligen standorte von fahrzeugen |
US4086632A (en) * | 1976-09-27 | 1978-04-25 | The Boeing Company | Area navigation system including a map display unit for establishing and modifying navigation routes |
JPS54121767A (en) * | 1978-03-14 | 1979-09-21 | Satoru Nakagome | Place determining instrument |
DE3203694A1 (de) * | 1982-02-04 | 1983-08-18 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Verfahren zur koordinatentransformation |
DE3333176A1 (de) * | 1982-09-16 | 1984-03-22 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Nevigationshilfe fuer ein fahrzeug |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
HAEUSSERMANN, P., "On-board Computer System for Navigation, Orientation and Route Optimization", in: SAE Technical Paper Series 840313, 1984 * |
JARVIS, M.W., BERRY,R.C., "Cathode-Ray-Tube Information Center with Automotive Navigation", in: SAE Technical Paper Series 840485, 1984 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4115330A1 (de) * | 1991-05-10 | 1992-11-12 | Teldix Gmbh | Navigationsanordnung fuer fahrzeuge |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61231411A (ja) | 1986-10-15 |
US4763269A (en) | 1988-08-09 |
DE3611260C2 (de) | 1994-07-21 |
JPH0588406B2 (de) | 1993-12-22 |
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