DE3611260A1 - Vorrichtung zur positionsbestimmung eines fahrzeuges - Google Patents

Vorrichtung zur positionsbestimmung eines fahrzeuges

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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.
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)

Patentansprüche
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 '
wobei ß1 und ß2 die nördlichen bzw. die südlichen geografischen Breiten der Breitenkreise sind, die das entsprechende Gebiet in Nord-Süd-Richtung begrenzen.
DE3611260A 1985-04-05 1986-04-04 Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung von bei der Positionsbestimmung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Landfahrzeugs, auftretenden Summierungsfehlern Expired - Lifetime DE3611260C2 (de)

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DE (1) DE3611260C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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