DE3905602A1 - Navigationsvorrichtung und angleich- oder nachfuehrverfahren dafuer - Google Patents
Navigationsvorrichtung und angleich- oder nachfuehrverfahren dafuerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Navigationsvorrichtung
zurVerwendung in einem Fahrzeug, z. B. einem Perso
nen-Kraftfahrzeug, und ein Nachführ- oder Angleich
verfahren für Navigation.
Derzeit beschäftigen sich zahlreiche Firmen, Labora
torien und dgl. aktiv mit der Entwicklung eines Naviga
tionssystems zur Verwendung in Fahrzeugen, z. B. Perso
nenwagen. Neue und verbesserte Navigationssystem-Er
zeugnisse sind nacheinander auf den Markt gebracht
worden. Eine von einem Fahrzeug mitgeführte Naviga
tionsvorrichtung umfaßt im allgemeinen einen Mikro
rechner, verschiedene Arten von Sensoren, eine Anzeige
einheit bzw. ein Sichtgerät und dgl. Sie verwendet
für diesen Zweck eine sog. Konjektur- bzw. Koppelnavi
gationsmethode. Dabei sammeln oder erfassen die Sen
soren die nötigen Daten, die dann durch den Mikrorech
ner zweckmäßig verarbeitet werden, um die augenblick
liche Position (den jeweiligen Standort) des Fahrzeugs
zu ermitteln. Auf dem Sichtgerät wird der Standort
oder ein (geometrischer) Ort bzw. eine Spur für die
Fahrstrecke des Fahrzeugs auf einer wiedergegebenen
Land- oder Straßen-Karte angezeigt. Dem Fahrer wird
damit der Standort gemeldet, und er kann eine Strecke
zu einem Bestimmungsort bestimmen, oder er erhält
ständig eine Information über die Fahrstrecke des
Fahrzeugs.
Die Navigationsvorrichtung benutzt die Augenblicks-
Standortdaten, die anhand verschiedener, durch die
Sensoren erfaßter Daten, wie Geschwindigkeit, Fahrt-
Richtung und Fahrzeit, berechnet werden, und vorab
gespeicherte genaue Positionsdaten (Absolutpositions
daten oder Vermessungsdaten) bestimmter Positionen,
die einer auf dem Bildschirm der Vorrichtung wieder
gegebenen Karte überlagert sind. Bei der Bewegung
des Fahrzeugs geht die Angleichung (matching) der
verschiedenen Daten an die Vermessungs- oder Orts
bestimmungsdaten verloren, so daß sich die Diffe
renz dazwischen akkumulativ vergrößert. Für dieses
Problem müssen entsprechende Gegenmaßnahmen getrof
fen werden. Eine solche Maßnahme ist bekannt; sie
wird als Kartenangleichmethode (map matching tech
nique) bezeichnet. Soweit bekannt, gibt es aber keine
entsprechende Methode, die das genannte Problem zu
friedenstellend zu lösen vermag.
Bei einem Verfahren für Kartenangleichung werden
die Vermessungsdaten wahrscheinlichkeitsfunktionell
mit einem dreidimensionalen Kartenfehler, einem mit
dem Vermessen oder Bestimmen spezifischer Positionen
verbundenen Fehler und Fehlern infolge der Wiederga
be der Daten als Kombinationen von Kurven und ange
näherten linearen Kurven verglichen. Auf diese Wei
se kann eine genaue Angleichung unter einfachen und
typischen Lastbedingungen erzielt werden; für eine
zufriedenstellende Angleichtechnik unter komplizier
ten Fahrstreckenbedingungen sind jedoch zahlreiche
verwickelte Prozesse erforderlich. Zudem erweist sich
eine Größenverkleinerung von auf der obigen Metho
de fußenden Navigationsvorrichtungen als sehr schwie
rig, was Kostenerhöhungen bedingt.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer
Navigationsvorrichtung, die eine genaue Kartenanglei
chung (oder auch -nachführung) gewährleistet und einen
einfachen Aufbau aufweist.
Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung eines
Angleichverfahrens, mit dem in einfacher Weise eine
genaue Kartenangleichung erreicht werden kann.
Die obige Aufgabe wird durch die in den Patent
ansprüchen 1 und 8 gekennzeichneten Merkmale bzw.
Maßnahmen gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist eine von einem Fahr
zeug mitführbare (fahrzeuggebundene) Navigations
vorrichtung, welche die Augenblickspositionen des
Fahrzeugs berechnet und sichtbar wiedergibt, umfas
send
eine Kartendatenspeichereinheit zum Speichern der Da ten einer wiederzugebenden und einen Bezugspunkt enthaltenden (Land-)Karte, wobei die Speichereinheit die dem Bezugspunkt entsprechenden Vermessungsdaten speichert, und zwar in Form von Daten, welche die vorher vermessene oder ermittelte Absolutposition des Bezugspunkts anzeigen,
eine Kartendatenspeichereinheit zum Speichern der Da ten einer wiederzugebenden und einen Bezugspunkt enthaltenden (Land-)Karte, wobei die Speichereinheit die dem Bezugspunkt entsprechenden Vermessungsdaten speichert, und zwar in Form von Daten, welche die vorher vermessene oder ermittelte Absolutposition des Bezugspunkts anzeigen,
Sensoren zum Erfassen zumindest der Geschwindig
keit und der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, enthaltend
einen Geschwindigkeits- und einen Richtungssensor,
eine Positionsrecheneinheit zum Berechnen von Augenblickspositionsdaten, welche die (den) Augen blicksposition oder -standort des Fahrzeugs reprä sentieren, auf der Grundlage der durch die Sensoren gesammelten Daten,
eine Anzeigeeinheit bzw. ein Sichtgerät zum Wie dergeben einer Karte auf der Grundlage der in der Kartendatenspeichereinheit gespeicherten Kartendaten, wo bei das Sichtgerät die Augenblicksposition des Fahr zeugs als eine der angezeigten Karte überlagerte oder überlegte Markierung anzeigt, und zwar auf der Grund lage der durch die Positionsrecheneinheit berechne ten Augenblickspositionsdaten,
eine Eintast- oder Eingabeeinheit zum Erzeugen eines Passiersignals, welches die tatsächliche Vor beibewegung des Fahrzeugs am Bezugspunkt anzeigt, durch Betätigung einer vorbestimmten Taste und
eine Positionskorrektureinheit, die bei Empfang des Passiersignals die Augenblickspositionsdaten so korrigiert, daß diese zu den Vermessungsdaten wer den, und zwar durch Vergleichen der in der Karten datenspeichereinheit gespeicherten Vermessungsdaten für den Bezugspunkt mit den durch die Positionsre cheneinheit berechneten Augenblickspositionsdaten.
eine Positionsrecheneinheit zum Berechnen von Augenblickspositionsdaten, welche die (den) Augen blicksposition oder -standort des Fahrzeugs reprä sentieren, auf der Grundlage der durch die Sensoren gesammelten Daten,
eine Anzeigeeinheit bzw. ein Sichtgerät zum Wie dergeben einer Karte auf der Grundlage der in der Kartendatenspeichereinheit gespeicherten Kartendaten, wo bei das Sichtgerät die Augenblicksposition des Fahr zeugs als eine der angezeigten Karte überlagerte oder überlegte Markierung anzeigt, und zwar auf der Grund lage der durch die Positionsrecheneinheit berechne ten Augenblickspositionsdaten,
eine Eintast- oder Eingabeeinheit zum Erzeugen eines Passiersignals, welches die tatsächliche Vor beibewegung des Fahrzeugs am Bezugspunkt anzeigt, durch Betätigung einer vorbestimmten Taste und
eine Positionskorrektureinheit, die bei Empfang des Passiersignals die Augenblickspositionsdaten so korrigiert, daß diese zu den Vermessungsdaten wer den, und zwar durch Vergleichen der in der Karten datenspeichereinheit gespeicherten Vermessungsdaten für den Bezugspunkt mit den durch die Positionsre cheneinheit berechneten Augenblickspositionsdaten.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren
zum Angleichen oder Nachführen (matching) von durch
eine Positionsrecheneinheit berechneten Augenblicks
positionsdaten an Vermessungsdaten (surveyed data)
bei einer Navigationsvorrichtung, die von einem Fahr
zeug mitgeführt wird, die Augenblicksposition des
Fahrzeugs berechnet und die berechnete Augenblicks
position visuell anzeigt oder wiedergibt, und um
fassend eine Kartendatenspeichereinheit zum Spei
chern von Daten einer wiederzugebenden (Land- oder
Straßen-) Karte, die einen Bezugspunkt enthält, wobei
die Kartendatenspeichereinheit die dem Bezugspunkt
entsprechenden Vermessungsdaten in Form von Daten
speichert, welche die vorher oder im voraus vermes
sene Absolutposition des Bezugspunkts angeben, Sen
soren zum Messen zumindest der Geschwindigkeit und
der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, wobei die Sensoren
einen Geschwindigkeits- und einen Richtungssensor
aufweisen, eine Positionsrecheneinheit zum Berechnen
von die Augenblicksposition des Fahrzeugs repräsentie
renden Augenblickspositionsdaten auf der Grundlage
von durch die Sensoren gesammelten Daten sowie eine An
zeigeeinheit zum Anzeigen oder Wiedergeben einer Karte
auf der Grundlage von in der Kartendatenspeichereinheit
gespeicherten Kartendaten und zum Anzeigen der Augen
blicksposition des Fahrzeugs als der angezeigten Karte
überlegte oder überlagerte Markierung auf der Grundla
ge der durch die Positionsrecheneinheit berechneten
Augenblickspositionsdaten, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß in einem ersten Schritt ein Vorbeifahr- oder
Passiersignal zur Anzeige, daß das Fahrzeug tatsächlich
den Bezugspunkt passiert hat, durch Betätigung einer
vorbestimmten Taste einer Eintast- oder Eingabeeinheit
erzeugt wird, wobei diese Taste dann betätigt wird, wenn
das Fahrzeug den Bezugspunkt tatsächlich passiert,
in einem zweiten Schritt die Vermessungsdaten des in der Kartendatenspeichereinheit gespeicherten Bezugs punkts mit durch die Positionsrecheneinheit berechne ten Augenblickspositionsdaten, wenn das Passiersignal erzeugt wird, verglichen werden, um damit die Differenz dazwischen abzuleiten oder zu bilden, und
in einem dritten Schritt die Augenblickspositions daten auf der Grundlage der im zweiten Schritt gebil deten Differenz korrigiert werden.
in einem zweiten Schritt die Vermessungsdaten des in der Kartendatenspeichereinheit gespeicherten Bezugs punkts mit durch die Positionsrecheneinheit berechne ten Augenblickspositionsdaten, wenn das Passiersignal erzeugt wird, verglichen werden, um damit die Differenz dazwischen abzuleiten oder zu bilden, und
in einem dritten Schritt die Augenblickspositions daten auf der Grundlage der im zweiten Schritt gebil deten Differenz korrigiert werden.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Navigationsvorrich
tung gemäß einer Ausführungsform der Erfin
dung,
Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen von wieder
gegebenen Karten zur Erläuterung der Ar
beitsweise der Navigationsvorrichtung
nach Fig. 1,
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Arbeits
weise der Navigationsvorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Navigationsvorrich
tung gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Bezeich
nung von zu vergleichenden Bezugspunkten und
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer wiederge
gebenen Karte zur Erläuterung der Arbeitswei
se der Navigationsvorrichtung nach Fig. 5.
Die Navigationsvorrichtung gemäß Fig. 1 umfaßt eine
Zentraleinheit (CPU) 11, einen Kartendatenspeicher 12,
ein(e) Anzeigeeinheit bzw. Sichtgerät 13, eine Tasten
eingabevorrichtung 14, einen Absolutpositionsdaten
speicher 15, verschiedene Arten von Meßfühlern bzw.
Sensoren 16, einen Augenblicksstandort- bzw. -posi
tionsdatenspeicher 17 und einen Arbeits-Randomspei
cher bzw. -RAM 18.
Der Kartendatenspeicher 12 speichert (Land-)Karten
daten und besteht z. B. aus einem Compactplatten-Fest
wertspeicher bzw. CD-ROM. Das Sichtgerät 13 für die
visuelle Wiedergabe von Karteninformationen kann eine
Kathodenstrahlröhren-Anzeige, eine Flüssigkristall
tafel o.dgl. sein. Die Tasteneingabevorrichtung 14
kann eine auf dem Bildschirm des Sichtgeräts 13 an
geordnete Tastplatte sein, und sie ist mit einer An
gleichtaste 141 versehen. Der Absolutpositionsda
tenspeicher 15 speichert spezifische, vermessene bzw.
ermittelte (surveyed) Positionen (Bezugspunkte), die
in den im Kartendatenspeicher 12 abgespeicherten Kar
tendaten enthalten sind. Die Bezugspunkte sind z. B.
Schnittstellen und Wendepunkte bzw. Kurven von Haupt
straßen, markante Gebäude und Einrichtungen, wie Fa
briken, an oder nahe Hauptstraßen und dgl. Dieser
Absolutpositionsdatenspeicher 15 kann ggf. in den
CD-ROM des Kartendatenspeichers 12 einbezogen oder
integriert sein.
Die Sensoren 16 umfassen einen Geschwindigkeitssen
sor, einen auf Erdmagnetismus bezogenen Absolutrich
tungssensor, einen Gradientensensor und dgl. Die
Zentraleinheit 11 decodiert von diesen Sensoren er
haltene oder ermittelte Daten, bestimmt die Augen
blicksposition, speichert die Daten für die Augen
blicksposition im Augenblickspositionsdatenspeicher
17 ab und liest die gespeicherten Augenblicksposi
tionsdaten aus. Weiterhin gibt die Zentraleinheit
11 die Augenblicksposition des die Navigationsvor
richtung mitführenden Fahrzeugs und einen Ort oder
eine Bahn (locus) zur Anzeige der bereits vom Fahr
zeug zurückgelegten Strecke an. Diese Anzeige wird
auf dem Bildschirm des Sichtgeräts 13 durch einen
Positionszeiger dargestellt.
Die Arbeitsweise der Navigationsvorrichtung mit
dem beschriebenen Aufbau ist nachstehend anhand der
Fig. 2 bis 4 erläutert.
Eine auf einem Bildschirm 131 des Sichtgeräts 13
als visuelle Wiedergabe der im Kartendatenspeicher
12 gespeicherten Kartendaten angezeigte Straßen- oder
Land-Karte ist in Fig. 2 dargestellt. Darin bezeich
nen als Bezugspunkte dienende Punkte P 1- P 10 Schnitt
punkte oder Einmündungen von Straßen. Der Absolut
positionsdatenspeicher 15 speichert die vermesse
nen Daten dieser Bezugspunkte in Verbindung mit den
Kartendaten.
Es sei nun angenommen, daß ein Fahrzeug von einem
Punkt P 7 losfährt und sich zu einem Punkt P 4 (Fig.
3) bewegt. Bei dieser Fahrbewegung sammelt die vom
Fahrzeug mitgeführte Zentraleinheit verschiedene,
von den Sensoren 16 gelieferte Daten und berechnet
momentan (momently) sich ändernde Augenblicksposi
tionen. Mit der Fahrzeugbewegung bewegt sich ein
Positionszeiger 132, wobei er eine die Fahrstrecke
des Fahrzeugs angebende Spur oder Bahn (locus) zieht.
Die Strecke ist in Fig. 3 durch eine gestrichelte
Linie angedeutet. Die angezeigte Spur zeigt die tat
sächlich vom Fahrzeug zurückgelegte Strecke an. Bei
der Bewegung des Fahrzeugs weicht daher die Spur
von der auf dem Bildschirm 131 wiedergegebenen Fahr
bahn ab.
Wenn das Fahrzeug den Schnittpunkt P 4 passiert,
betätigt ein Anwender oder Fahrer die Angleichtaste
141, falls der Punkt P 0 des Zeigers 132 wesentlich
vom Schnittpunkt P 4 abweicht (Fig. 3). Bei Betäti
gung dieser Taste 141 liefert die Tasteneingabevor
richtung 14 ein Signal "a" (Fig. 1). Die Zentralein
heit 11 empfängt dieses Signal a und arbeitet ein
im Ablaufdiagramm von Fig. 4 dargestelltes Programm
ab. Die Arbeitsweise der Navigationsvorrichtung auf
der Grundlage des Programms ist nachstehend erläu
tert.
In Abhängigkeit vom Signal a von der Tastenein
gabevorrichtung 14 liest die Zentraleinheit 11 die
Augenblickspositionsdaten, d.h. die Koordinatenda
ten (x 0, y 0) am Punkt P 0, aus dem Augenblicksposi
tionsdatenspeicher 17 aus, und sie lädt diese Daten
in ein nicht dargestelltes internes Register (Schritt
S 1). Hierauf liest die Zentraleinheit 11 den Satz
von Vermessungsdaten für alle auf dem Bildschirm 131
angezeigten Bezugspunkte P 1- P 10 aus dem Absolut
positionsdatenspeicher 15 aus, um sie im Arbeits-
RAM 18 zu speichern (Schritt S 2).
Die Zentraleinheit 11 liest sequentiell die Bezugs
punktdaten aus dem Arbeits-RAM 18 aus, berechnet die
Differenz zwischen den ausgelesenen Daten und den im in-
ternen Register (ab)gespeicherten Daten (x 0, y 0) für
den Punkt P 0 und speichert die Rechenergebnisse im
Arbeits-RAM 18 (Schritt S 3). Unter der Voraussetzung,
daß die Daten der jeweiligen Punkte P 1-P 10 gleich
(xi, yi) sind und eine Strecke zwischen den betref
fenden Punkten und dem Punkt P 0 gleich L ist, läßt
sich L durch folgende Gleichung ausdrücken:
Danach berechnet die Zentraleinheit 11 einen Min
destwert der Ergebnisse der oben angegebenen, im Ar
beits-RAM 18 gespeicherten Berechnungen, d.h. die
kleinste Differenz der Differenzen L zwischen dem
Punkt P 0 und den Punkten P 1-P 10 (Schritt S 4). Nach
der Ermittlung eines die kleinste Differenz oder den
kleinsten Abstand L liefernden Punkts Pn (P 4 in Fig.
3) aktualisiert die Zentraleinheit die Augenblicks
positionsdaten im betreffenden Datenspeicher 17 zu
den Daten (Xn, yn) an diesem Punkt Pn (Schritt S 5).
Als Ergebnis wird der Zeiger 132 auf dem Bildschirm
131 vom Punkt P 0 (x 0, y 0) zum Punkt P 4 verschoben.
Tatsächlich erfolgt die Korrektur des Zeigerpunkts
durch die Zentraleinheit 11 augenblicklich, und der
Operator oder Fahrer kann die Zeigerstellung durch
einfache Betätigung der Angleichtaste 141 korrigie
ren.
Wenn ein akkumulativer oder additiver Fehler groß
ist, kann ein Punkt mit einem die Strecke L überstei
genden Abstand vom richtigen Bezugspunkt vorliegen.
In diesem Fall bewegt sich der Zeiger 132 zum unrich
tigen bzw. Fehlerpunkt; dies kommt allerdings nur
selten vor. Sollte dies der Fall sein, so kann die
richtige Position ohne weiteres durch Betätigen einer
in der Tasteneingabevorrichtung 14 vorhandenen Schie
betaste 142 (Fig. 1) erreicht werden, die zum Ver
schieben der Augenblicksposition in lotrechter und
waagerechter Richtung vorgesehen ist.
Nachstehend ist eine zweite Ausführungsform der er
findungsgemäßen Navigationsvorrichtung anhand des
(CPU) 11, einem Kartendatenspeicher 12, einem Sicht
gerät 13, einer Tasteneingabevorrichtung 14, einem
Absolutpositionsdatenspeicher 15, verschiedenen Sen
soren 16, einem Augenblickspositionsdatenspeicher 17
und einem Arbeits-RAM 18.
Die Tasteneingabevorrichtung 14 enthält zusätz
lich eine Stell- oder Setztaste 143 zum Bezeichnen
von zu vergleichenden Bezugspunkten.
Bei Betätigung der Setztaste 143 versetzt die Zen
traleinheit 11 die Navigationsvorrichtung in einen
Bezugspunkt-Setz- oder -Vorgabemodus, und sie arbei
tet ein im Ablaufdiagramm von Fig. 6 gezeigtes Pro
gramm ab. Wenn die Schiebetaste 142 (Schritt S 11)
bestätigt wird, verschiebt sich der Positionszeiger
132 zu einem zu vergleichenden Bezugspunkt (Schritt
S 12). Wenn dieser Bezugspunkt erreicht ist, wird die
Setztaste 143 betätigt (Schritt S 13). In Abhängig
keit von der Betätigung der Setztaste 143 liest die
Zentraleinheit 11 die Vermessungsdaten für den Be
zugspunkt aus dem Absolutpositionsdatenspeicher 15
aus, und sie speichert diese Daten im Arbeits-RAM
18 ab (Schritt S 14). Für das Speichern eines ande
ren Bezugspunkts wird die Schiebetaste 142 erneut
betätigt. Zum Aufheben des Setzmodus wird an dieser
(erreichten) Position die Setztaste 143 erneut be
tätigt (Schritt S 15). Anderenfalls kann eine ggf.
zusätzlich vorhandene Ende-Taste für dieselbe Ope
ration benutzt werden.
Wenn die zu vergleichenden Bezugspunkte bezeich
net sind und bei sich weiterbewegendem Fahrzeug die
Angleichtaste 141 betätigt wird, arbeitet die Zen
traleinheit 11 das in Verbindung mit Fig. 4 beschrie
bene Programm ab, was nur für den bezeichneten, im
Abeits-RAM 18 gespeicherten Bezugspunkt gilt.
Es sei ein Fall betrachtet, in welchem ein Fahr
zeug von einem Punkt P 1 zu einem Punkt P 5 in Fig. 7
fährt. Der Fahrer gibt dabei die Bezugspunkte P 2,
P 3 und P 4 längs der Fahrstrecke bis zum Bestimmungs
ort vor. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Bezugs
punkte für Angleichung (oder auch Kopplung) nur längs
der Fahrstrecke vorliegen, so daß die Möglichkeit für
eine Einstellung der Augenblicksposition mit falschen
Bezugspunkten praktisch entfällt. Zudem besteht dabei
keine Notwendigkeit für die Kartenangleicharbeit zum
Berechnen der Differenzen L und zum Bestimmen der Min
destdifferenz für Bezugspunkte auf der Karte. Dieses
Merkmal ermöglicht eine Hochgeschwindigkeitsverarbei
tung durch die Zentraleinheit.
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt,
vermag die Navigationsvorrichtung genau den geome
trischen Ort oder die Bahn (locus) der Fahrzeugbe
wegung anzuzeigen, indem die Kartenangleichoperation
lediglich auf die Bezugspunkte von gespeicherten Ver
messungsdaten angewandt wird. Die Wiedergabe der zu
rückgelegten Fahrstrecke des Fahrzeugs ist daher sehr
genau.
Erfindungsgemäß kann mithin eine zufriedenstellende
Kartenangleichtechnik (oder auch Koppeltechnik) mit
tels einer einfachen, auf der Konjekturnavigationstech
nik und nicht auf einer komplizierten Navigationstechnik
höherer Ordnung, wie Satelliten- oder Funknavigations
technik, fußenden Vorrichtung realisiert werden.
Der Arbeits-RAM 18 kann hierbei auch die Rolle der
Augenblickspositionsdatenspeichereinheit 17 übernehmen.
Claims (14)
1. Navigationsvorrichtung, die von einem Fahrzeug
mitgeführt wird, die Augenblickspositionen des Fahr
zeugs berechnet und die berechneten Augenblicksposi
tionen visuell anzeigt, umfassend
eine Kartendatenspeichereinheit (12, 15) zum Spei chern von Daten für eine darzustellende (Land- oder Straßen-) Karte,
Sensoren (16) zum Messen zumindest der Geschwindig keit und der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, wobei die Sensoren einen Geschwindigkeits- und einen Richtungs sensor umfassen,
eine Positionsrecheneinheit (11) zum Berechnen von die Augenblicksposition des Fahrzeugs repräsentieren den Augenblickspositionsdaten auf der Grundlage der mittels der Sensoren gesammelten Daten und
eine Anzeigeeinheit (13) zum Anzeigen bzw. Wieder geben einer Karte auf der Grundlage der in der Karten datenspeichereinheit (12, 15) gespeicherten Karten daten, wobei die Anzeigeeinheit die Augenblickspo sition des Fahrzeugs als eine der wiedergegebenen Kar te überlegte oder überlagerte Markierung anzeigt, und zwar auf der Grundlage der durch die Positionsrechen einheit (11) berechneten Augenblickspositionsdaten, dadurch gekennzeichnet, daß
die Karte einen Bezugspunkt enthält und die Karten datenspeichereinheit (12, 15) dem Bezugspunkt ent sprechende Vermessungsdaten (surveyed data) als Da ten speichert, welche die vorher oder im voraus ver messene Absolutposition des Bezugspunkt angeben, und
daß eine Eintast- oder Eingabeeinheit (14) zum Erzeu gen eines Passiersignals für die Anzeige, daß das Fahrzeug tatsächlich den Bezugspunkt passiert hat, durch Betätigung einer vorbestimmten Taste (141) so wie eine Positionskorrektureinheit (11), die bei Empfang des Passiersignals die Augenblickspositionsdaten so korrigiert, daß die Augenblickspositionsdaten zu den Vermessungsdaten werden bzw. diesen entsprechen, und zwar durch Vergleichen der Vermessungsdaten für den in der Kartendatenspeichereinheit (12, 15) gespei cherten Bezugspunkt mit den durch die Positionsre cheneinheit (11) berechneten Augenblickspositionsda ten, vorgesehen sind.
eine Kartendatenspeichereinheit (12, 15) zum Spei chern von Daten für eine darzustellende (Land- oder Straßen-) Karte,
Sensoren (16) zum Messen zumindest der Geschwindig keit und der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, wobei die Sensoren einen Geschwindigkeits- und einen Richtungs sensor umfassen,
eine Positionsrecheneinheit (11) zum Berechnen von die Augenblicksposition des Fahrzeugs repräsentieren den Augenblickspositionsdaten auf der Grundlage der mittels der Sensoren gesammelten Daten und
eine Anzeigeeinheit (13) zum Anzeigen bzw. Wieder geben einer Karte auf der Grundlage der in der Karten datenspeichereinheit (12, 15) gespeicherten Karten daten, wobei die Anzeigeeinheit die Augenblickspo sition des Fahrzeugs als eine der wiedergegebenen Kar te überlegte oder überlagerte Markierung anzeigt, und zwar auf der Grundlage der durch die Positionsrechen einheit (11) berechneten Augenblickspositionsdaten, dadurch gekennzeichnet, daß
die Karte einen Bezugspunkt enthält und die Karten datenspeichereinheit (12, 15) dem Bezugspunkt ent sprechende Vermessungsdaten (surveyed data) als Da ten speichert, welche die vorher oder im voraus ver messene Absolutposition des Bezugspunkt angeben, und
daß eine Eintast- oder Eingabeeinheit (14) zum Erzeu gen eines Passiersignals für die Anzeige, daß das Fahrzeug tatsächlich den Bezugspunkt passiert hat, durch Betätigung einer vorbestimmten Taste (141) so wie eine Positionskorrektureinheit (11), die bei Empfang des Passiersignals die Augenblickspositionsdaten so korrigiert, daß die Augenblickspositionsdaten zu den Vermessungsdaten werden bzw. diesen entsprechen, und zwar durch Vergleichen der Vermessungsdaten für den in der Kartendatenspeichereinheit (12, 15) gespei cherten Bezugspunkt mit den durch die Positionsre cheneinheit (11) berechneten Augenblickspositionsda ten, vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Augenblickspositionsdatenspeichereinheit (17) zum Speichern der durch die Positionskorrektureinheit (11) korrigierten Augenblickspositionsdaten und
eine Anzeigesteuereinheit (11), welche die Anzei geeinheit (13) veranlaßt, die Augenblicksposition des Fahrzeugs auf der Grundlage der in der Augenblicks positionsdatenspeichereinheit (17) gespeicherten Augen blickspositionsdaten anzuzeigen bzw. wiederzugeben.
eine Augenblickspositionsdatenspeichereinheit (17) zum Speichern der durch die Positionskorrektureinheit (11) korrigierten Augenblickspositionsdaten und
eine Anzeigesteuereinheit (11), welche die Anzei geeinheit (13) veranlaßt, die Augenblicksposition des Fahrzeugs auf der Grundlage der in der Augenblicks positionsdatenspeichereinheit (17) gespeicherten Augen blickspositionsdaten anzuzeigen bzw. wiederzugeben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet,daß die Karte (mehrere) Bezugspunkte ent
hält, wobei die Kartendatenspeichereinheit (12, 15)
die Vermessungsdaten für die Bezugspunkte speichert,
und
die Positionskorrektureinheit (11) bei Eingang oder Empfang des Passiersignals die Vermessungsdaten für die in der Kartendatenspeichereinheit (12, 15) ge speicherten Bezugspunkte mit den durch die Positions recheneinheit (11) berechneten Augenblickspositions daten vergleicht, die Vermessungsdaten eines bzw. für einen Bezugspunkt(s) wählt, dessen Vermessungsdaten der kleinsten Differenz zwischen dem Bezugspunkt und den Augenblickspositionsdaten entsprechen, und die Augen blickspositionsdaten so korrigiert, daß sie den ge wählten Vermessungsdaten entsprechen.
die Positionskorrektureinheit (11) bei Eingang oder Empfang des Passiersignals die Vermessungsdaten für die in der Kartendatenspeichereinheit (12, 15) ge speicherten Bezugspunkte mit den durch die Positions recheneinheit (11) berechneten Augenblickspositions daten vergleicht, die Vermessungsdaten eines bzw. für einen Bezugspunkt(s) wählt, dessen Vermessungsdaten der kleinsten Differenz zwischen dem Bezugspunkt und den Augenblickspositionsdaten entsprechen, und die Augen blickspositionsdaten so korrigiert, daß sie den ge wählten Vermessungsdaten entsprechen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Positionskorrektureinheit (11) die
durch die Positionsrecheneinheit (11) berechneten
Augenblickspositionsdaten mit den Vermessungsdaten
der augenblicklich auf der Anzeigeeinheit (13) wie
dergegebenen oder angezeigten Bezugspunkte vergleicht,
welche die Vermessungsdaten der (für die) betreffen
den, in der Kartendatenspeichereinheit (12, 15) ge
speicherten Bezugspunkte sind bzw. darstellen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß
die Eingabeeinheit (14) eine Bezeichnungseinheit (142, 143) zum Bezeichnen gewünschter Bezugspunkte unter den durch die Anzeigeeinheit (13) angezeigten Punkten aufweist und
die Positionskorrektureinheit (11) die durch die Positionsrecheneinheit (11) berechneten Augenblicks positionsdaten mit den Vermessungsdaten der durch die Bezeichnungseinheit (142, 143) bezeichneten Bezugs punkte vergleicht, welche die Vermessungsdaten der betreffenden, in der Kartendatenspeichereinheit (12, 15) gespeicherten Bezugspunkte sind bzw. darstellen.
die Eingabeeinheit (14) eine Bezeichnungseinheit (142, 143) zum Bezeichnen gewünschter Bezugspunkte unter den durch die Anzeigeeinheit (13) angezeigten Punkten aufweist und
die Positionskorrektureinheit (11) die durch die Positionsrecheneinheit (11) berechneten Augenblicks positionsdaten mit den Vermessungsdaten der durch die Bezeichnungseinheit (142, 143) bezeichneten Bezugs punkte vergleicht, welche die Vermessungsdaten der betreffenden, in der Kartendatenspeichereinheit (12, 15) gespeicherten Bezugspunkte sind bzw. darstellen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß
die Anzeigeeinheit (13) einen Positionszeiger (132) zum Angeben der Augenblicksposition auf der wieder gegebenen Karte anzeigt und
die Bezeichnungseinheit (142, 143) eine Bewegungs bezeichnungstaste (142) zum Bewegen oder Verschieben des auf der Anzeigeeinheit (13) angezeigten Positions zeigers (132) sowie eine Bezugspunktbezeichnungs taste (143) zum Bezeichnen eines Bezugspunkts auf der Karte, welcher der Positionszeiger (132) über legt ist, als den gewünschten Bezugspunkt aufweist.
die Anzeigeeinheit (13) einen Positionszeiger (132) zum Angeben der Augenblicksposition auf der wieder gegebenen Karte anzeigt und
die Bezeichnungseinheit (142, 143) eine Bewegungs bezeichnungstaste (142) zum Bewegen oder Verschieben des auf der Anzeigeeinheit (13) angezeigten Positions zeigers (132) sowie eine Bezugspunktbezeichnungs taste (143) zum Bezeichnen eines Bezugspunkts auf der Karte, welcher der Positionszeiger (132) über legt ist, als den gewünschten Bezugspunkt aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß
eine Leseeinheit (11) zum Auslesen der Vermessungs daten für die gewünschten, durch die Bezugspunktbe zeichnungstaste (143) bezeichneten Bezugspunkte aus der Kartendatenspeichereinheit (12, 15) und
eine Soll-Bezugspositionsspeichereinheit (18) zum Speichern der durch die Leseeinheit (11) ausge lesenen Vermessungsdaten vorgesehen sind und daß die Positionskorrektureinheit (11) die durch die Positionsrecheneinheit (11) berechneten Augenblicks positionsdaten mit den Vermessungdaten der betref fenden, in der Soll-Bezugspositionsspeichereinheit (18) gespeicherten Bezugspunkten vergleicht.
eine Leseeinheit (11) zum Auslesen der Vermessungs daten für die gewünschten, durch die Bezugspunktbe zeichnungstaste (143) bezeichneten Bezugspunkte aus der Kartendatenspeichereinheit (12, 15) und
eine Soll-Bezugspositionsspeichereinheit (18) zum Speichern der durch die Leseeinheit (11) ausge lesenen Vermessungsdaten vorgesehen sind und daß die Positionskorrektureinheit (11) die durch die Positionsrecheneinheit (11) berechneten Augenblicks positionsdaten mit den Vermessungdaten der betref fenden, in der Soll-Bezugspositionsspeichereinheit (18) gespeicherten Bezugspunkten vergleicht.
8. Verfahren zum Angleichen oder Nachführen (match
ing) von durch eine Positionsrecheneinheit (11) be
rechneten Augenblickspositionsdaten an Vermessungs
daten (surveyed data) bei einer Navigationsvorrich
tung, die von einem Fahrzeug mitgeführt wird, die
Augenblicksposition des Fahrzeugs berechnet und die
berechnete Augenblicksposition visuell anzeigt oder
wiedergibt, und umfassend eine Kartendatenspeicher
einheit (12, 15) zum Speichern von Daten einer wie
derzugebenden (Land- oder Straßen-)Karte, die einen
Bezugspunkt enthält, wobei die Kartendatenspeicher
einheit (12, 15) die dem Bezugspunkt entsprechenden
Vermessungsdaten in Form von Daten speichert, welche
die vorher oder im voraus vermessene Absolutposition
des Bezugspunkts angeben, Sensoren (16) zum Messen
zumindest der Geschwindigkeit und der Fahrtrichtung
des Fahrzeugs, wobei die Sensoren einen Geschwindig
keits- und einen Richtungssensor aufweisen, eine Po
sitionsrecheneinheit (11) zum Berechnen von die Augen
blicksposition des Fahrzeugs repräsentierenden Augen
blickspositionsdaten auf der Grundlage von durch die
Sensoren gesammelten Daten sowie eine Anzeigeeinheit
(13) zum Anzeigen oder Wiedergeben einer Karte auf
der Grundlage von in der Kartendatenspeichereinheit
(12, 15) gespeicherten Kartendaten und zum Anzeigen
der Augenblicksposition des Fahrzeugs als der ange
zeigten Karte überlegte oder überlagerte Markierung
auf der Grundlage der durch die Positionsrechenein
heit (11) berechneten Augenblickspositionsdaten,
dadurch gekennzeichnet, daß
in einem ersten Schritt ein Vorbeifahr- oder Pas siersignal zur Anzeige, daß das Fahrzeug tatsächlich den Bezugspunkt passiert hat, durch Betätigung einer vorbestimmten Taste (141) einer Eintast- oder Einga beeinheit (14) erzeugt wird, wobei diese Taste dann betätigt wird, wenn das Fahrzeug den Bezugspunkt tat sächlich passiert,
in einem zweiten Schritt die Vermessungsdaten des in der Kartendatenspeichereinheit (12, 15) gespei cherten Bezugspunkts mit durch die Positionsrechen einheit (11) berechneten Augenblickspositionsdaten, wenn das Passiersignal erzeugt wird, verglichen wer den, um damit die Differenz dazwischen abzuleiten oder zu bilden, und
in einem dritten Schritt die Augenblickspositions daten auf der Grundlage der im zweiten Schritt ge bildeten Differenz korrigiert werden.
in einem ersten Schritt ein Vorbeifahr- oder Pas siersignal zur Anzeige, daß das Fahrzeug tatsächlich den Bezugspunkt passiert hat, durch Betätigung einer vorbestimmten Taste (141) einer Eintast- oder Einga beeinheit (14) erzeugt wird, wobei diese Taste dann betätigt wird, wenn das Fahrzeug den Bezugspunkt tat sächlich passiert,
in einem zweiten Schritt die Vermessungsdaten des in der Kartendatenspeichereinheit (12, 15) gespei cherten Bezugspunkts mit durch die Positionsrechen einheit (11) berechneten Augenblickspositionsdaten, wenn das Passiersignal erzeugt wird, verglichen wer den, um damit die Differenz dazwischen abzuleiten oder zu bilden, und
in einem dritten Schritt die Augenblickspositions daten auf der Grundlage der im zweiten Schritt ge bildeten Differenz korrigiert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß
in einem vierten Schritt die im dritten Schritt korrigierten Augenblickspositionsdaten gespeichert werden und
in einem fünften Schritt die Augenblicksposition des Fahrzeugs auf der Grundlage der im vierten Schritt gespeicherten Augenblickspositionsdaten angezeigt wird.
in einem vierten Schritt die im dritten Schritt korrigierten Augenblickspositionsdaten gespeichert werden und
in einem fünften Schritt die Augenblicksposition des Fahrzeugs auf der Grundlage der im vierten Schritt gespeicherten Augenblickspositionsdaten angezeigt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß
die Karte Bezugspunkte enthält, wobei die Karten datenspeichereinheit (12, 15) die Vermessungsdaten der (für die) Bezugspunkte speichert,
der zweite Schritt einen sechsten Schritt bein haltet, in welchem bei Erzeugung des Passiersignals die Vermessungsdaten der in der Kartendatenspeicher einheit (12, 15) gespeicherten Bezugspunkte mit den durch die Positionsrecheneinheit (11) berechneten Augenblickspositionsdaten verglichen werden, um Dif ferenzen zwischen ihnen abzuleiten oder zu bilden, und
der dritte Schritt einen siebten Schritt, in wel chem die Vermessungsdaten eines Bezugspunkts gewählt werden, dessen Vermessungsdaten der kleinsten Dif ferenz zwischen dem Bezugspunkt und den Augenblicks positionsdaten entsprechen, und einen achten Schritt beinhaltet, in welchem die Augenblickspositionsdaten so korrigiert werden, daß sie den gewählten Vermes sungsdaten entsprechen.
die Karte Bezugspunkte enthält, wobei die Karten datenspeichereinheit (12, 15) die Vermessungsdaten der (für die) Bezugspunkte speichert,
der zweite Schritt einen sechsten Schritt bein haltet, in welchem bei Erzeugung des Passiersignals die Vermessungsdaten der in der Kartendatenspeicher einheit (12, 15) gespeicherten Bezugspunkte mit den durch die Positionsrecheneinheit (11) berechneten Augenblickspositionsdaten verglichen werden, um Dif ferenzen zwischen ihnen abzuleiten oder zu bilden, und
der dritte Schritt einen siebten Schritt, in wel chem die Vermessungsdaten eines Bezugspunkts gewählt werden, dessen Vermessungsdaten der kleinsten Dif ferenz zwischen dem Bezugspunkt und den Augenblicks positionsdaten entsprechen, und einen achten Schritt beinhaltet, in welchem die Augenblickspositionsdaten so korrigiert werden, daß sie den gewählten Vermes sungsdaten entsprechen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der sechste Schritt einen neunten
Schritt beinhaltet, in welchem die durch die Posi
tionsrecheneinheit (11) berechneten Augenblickspo
sitionsdaten mit den Vermessungsdaten der augenblick
lich auf der Anzeigeeinheit (13) angezeigten Bezugs
punkte verglichen werden,welche die Vermessungsdaten
der betreffenden, in der Kartendatenspeichereinheit
(12, 15) gespeicherten Bezugspunkte sind bzw. darstel
len, um damit die Differenzen zwischen ihnen zu bil
den.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß in einem zehnten Schritt gewünschte
oder Soll-Bezugspunkte von den auf der Anzeigeein
zeit (13) angezeigten Punkten bezeichnet werden und
der neunte Schritt einen elften Schritt beinhal
tet, in welchem die durch die Positionsrecheneinheit
(11) berechneten Augenblickspositionsdaten mit den
Vermessungsdaten der im zehnten Schritt bezeichneten
Bezugspunkte verglichen werden, welche die Vermes
sungsdaten der betreffenden, in der Kartendatenspei
chereinheit (12, 15) gespeicherten Bezugspunkte sind
bzw. darstellen.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der fünfte Schritt einen zwölften Schritt bein haltet in welchem ein Positionszeiger (132) zur An gabe der Augenblicksposition auf der auf der Anzei geeinheit (13) angezeigten Karte auf der Grundlage der Augenblickspositionsdaten angezeigt oder wieder gegeben wird, und
der zehnte Schritt einen dreizehnten Schritt, in welchem der Positionszeiger (132) auf der angezeig ten Karte zu einer Soll-Bezugsposition verschoben wird, und einen vierzehnten Schritt beinhaltet, in welchem ein Bezugspunkt auf der Karte, welcher der Positionszeiger (132) überlegt oder überlagert ist, als Soll-Bezugspunkt bezeichnet wird.
der fünfte Schritt einen zwölften Schritt bein haltet in welchem ein Positionszeiger (132) zur An gabe der Augenblicksposition auf der auf der Anzei geeinheit (13) angezeigten Karte auf der Grundlage der Augenblickspositionsdaten angezeigt oder wieder gegeben wird, und
der zehnte Schritt einen dreizehnten Schritt, in welchem der Positionszeiger (132) auf der angezeig ten Karte zu einer Soll-Bezugsposition verschoben wird, und einen vierzehnten Schritt beinhaltet, in welchem ein Bezugspunkt auf der Karte, welcher der Positionszeiger (132) überlegt oder überlagert ist, als Soll-Bezugspunkt bezeichnet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß
in einem fünfzehnten Schritt die Vermessungsda ten der im vierzehnten Schritt bezeichneten Soll- Bezugspunkte ausgelesen werden,
in einem sechzehnten Schritt die im fünfzehnten Schritt ausgelesenen Vermessungsdaten gespeichert werden und
der elfte Schritt einen siebzehnten Schritt be inhaltet, in welchem die durch die Positionsrechen einheit (11) berechneten Augenblickspositionsdaten mit den Vermessungsdaten der betreffenden, im sech zehnten Schritt gespeicherten Bezugspunkte zwecks Bildung der Differenzen zwischen ihnen verglichen werden.
in einem fünfzehnten Schritt die Vermessungsda ten der im vierzehnten Schritt bezeichneten Soll- Bezugspunkte ausgelesen werden,
in einem sechzehnten Schritt die im fünfzehnten Schritt ausgelesenen Vermessungsdaten gespeichert werden und
der elfte Schritt einen siebzehnten Schritt be inhaltet, in welchem die durch die Positionsrechen einheit (11) berechneten Augenblickspositionsdaten mit den Vermessungsdaten der betreffenden, im sech zehnten Schritt gespeicherten Bezugspunkte zwecks Bildung der Differenzen zwischen ihnen verglichen werden.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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