DE4033831A1

DE4033831A1 - Navigationssystem fuer einen beweglichen koerper

Info

Publication number: DE4033831A1
Application number: DE4033831A
Authority: DE
Inventors: Haruto Yano; Yoshiaki Hirasa; Toshimichi Tokunaga; Yuichi Fudewaki; Katsuro Hayami; Osamu Shimizu
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1991-04-25
Also published as: JP2689000B2; JPH03138516A; KR910008428A

Description

Die Erfindung betrifft ein Navigationssystem für einen beweg lichen Körper zum Anzeigen einer augenblicklichen Position u. dgl. eines beweglichen Körpers, wie eines Kraftfahrzeuges.

Üblicherweise umfaßt ein Navigationssystem für einen beweg lichen Körper eine Hybridpositions-Meßeinrichtung, die sich sowohl einer Satellitnavigation (GPS) von drei oder mehr künstlichen Satelliten durch Empfang von Abstandsdatensignalen und Positionsdatensignalen der Satelliten zur Messung einer Position des beweglichen Körpers, als auch einer unabhängigen Navigation zum Messen der Position des beweglichen Körpers auf der Grundlage von von einem Richtungssensor und einem Ab standssensor erhaltenen Daten, die in den beweglichen Körper eingebaut sind, bedient, sowie eine Anzeigeeinrichtung, die die augenblickliche Position des beweglichen Körpers, wie sie durch die Meßeinrichtung gemessen wurde, zusammen mit einer Landkarte anzeigt.

Bei dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen System wird die Position eines beweglichen Körpers, wie sie durch die unabhän gige Navigation gemessen wird, grundsätzlich durch eine Posi tion des beweglichen Körpers korrigiert, wie sie durch die Satellitnavigation gemessen wird. Es kann jedoch sein, daß Signale von drei oder mehr Satelliten nicht empfangen werden können oder daß eine Satellitnavigation nicht eingesetzt wer den kann, auch wenn Signale von drei oder mehr Satelliten empfangen werden können. In einem solchen Fall wird die Posi tion des beweglichen Körpers nur durch die unabhängige Navigation gemessen.

Mit dem vorstehend erläuterten herkömmlichen System kann jedoch nicht ermittelt werden, ob die Position eines beweg lichen Körpers, die augenblicklich auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, eine Korrektur durch eine Satellitnavigation enthält oder nicht, d. h. ob die Genauigkeit dieser Position groß ist oder nicht. Es ist auch unmöglich zu ermitteln, ob ein Empfangsabschnitt des Systems zum Empfangen eines Signals von einem Satelliten normal arbeitet oder nicht.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Naviga tionssystem für einen beweglichen Körper anzugeben, mit dem leicht ermittelt werden kann, ob die angezeigte Genauigkeit der Position des beweglichen Körpers groß ist oder nicht oder ob ein Signalempfangsabschnitt normal arbeitet oder nicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß ein Naviga tionssystem für einen beweglichen Körper, das einen in den beweglichen Körper eingebauten Richtungssensor zum Nachweisen der Fortbewegungsrichtung des beweglichen Körpers, einen in den beweglichen Körper eingebauten Abstandssensor zum Nach weisen des zurückgelegten Weges des beweglichen Körpers, unabhängige Navigationsmittel zum Messen der Position des beweglichen Körpers, gebildet durch einen Ausgang des Rich tungssensors und einen Ausgang des Abstandssensors, Signal empfangsmittel zum Empfangen von Abstandsdatensignalen von mehreren Satelliten, Abstandsdatensignalen und Positions datensignalen der einzelnen Satelliten, Satellitnavigations mittel zum Messen der Position des beweglichen Körpers auf der Grundlage der Abstandsdatensignale und der Positionsdaten signale von drei oder mehreren Satelliten, Korrekturmittel zum Korrigieren der Position des beweglichen Körpers, wie sie durch die unabhängigen Navigationsmittel gemessen wird, durch die Position des beweglichen Körpers, wie sie durch die Satel litnavigation gemessen wird, Kartenspeichermittel, in denen eine Karte eines Areals, in dem sich der bewegliche Körper befindet, gespeichert ist, und Anzeigemittel zum Empfang der Kartendaten und der korrigierten Positionsdaten des bewegli chen Körpers von dem Kartenspeichermittel bzw. dem Korrektur mittel, um darauf die Karte und die Position des beweglichen Körpers anzuzeigen und auch um ein Signal von dem Satellit navigationsmittel, welches anzeigt, ob Signale von den drei oder mehreren Satelliten empfangen worden sind, zu empfangen, um anzuzeigen, ob das Satellitnavigationsmittel bei der Posi tionsmessung berücksichtigt worden ist oder nicht.

Bei dem Navigationssystem zeigt die Anzeigeeinrichtung eine Karte eines Areals, in dem sich der bewegliche Körper befin det, und die Position des beweglichen Körpers auf der Karte an, und wenn bei der Positionsmessung die Satellitnavigations einrichtung berücksichtigt ist, zeigt die Anzeigeeinrichtung auch diese Verwendung an.

Folglich kann ein Bediener des beweglichen Körpers er mitteln, ob die Position des beweglichen Körpers, wie sie augenblicklich auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, so genau ist, wie sie durch die Satellitnavigation erhalten wird, oder nicht. Außerdem kann ein möglicher Ausfall eines Emp fangsabschnittes od. dgl. des Navigationssystems, wie er nach Nichtbenutzung des Systems über einen langen Zeitraum vorkommen kann, von der Anzeige der die Satelliten berücksichtigenden Anzeigeeinrichtung nachgewiesen werden, wenn versucht wird, die Satellitnavigation zu verwenden.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorzüge der vor liegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Navigationssystems für eine beweglichen Körper, das eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das die Arbeitsweise des Navigationssystems nach Fig. 1 erläutert; und

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Anzeigeschirms einer Anzeigeeinrichtung des Navigationssystems nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein Navigationssystem für einen beweglichen Kör per, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird. Das dargestellte Navigationssystem umfaßt eine Hybridpositions- Meßeinrichtung 1 zum Anzeigen der Position eines beweglichen Körpers, wie eines Kraftfahrzeuges, durch sowohl eine unabhän gige Navigation als auch eine Satellitnavigation und zum Kor rigieren der durch die unabhängige Navigation gemessenen Position durch die Position, wie sie durch die Satellit navigation gemessen wird. Das Navigationssystem enthält weiterhin eine Steuereinrichtung 2, eine Betriebseinrichtung 3, einen Richtungssensor 4 zum Anzeigen der Fortbewegungs richtung des beweglichen Körpers, einen Abstandssensor 5 zum Anzeigen des zurückgelegten Weges des beweglichen Körpers, eine Anzeigeeinheit 6 zum Anzeigen der Position des bewegli chen Körpers usw. darauf, eine Karteninformations-Speicher einrichtung 7, in welcher Informationen einer Karte gespei chert sind, einen GPS-Empfänger 8, der zum Empfang von Ab standsdatensignalen und Positionsdatensignalen von drei oder mehr nicht dargestellten künstlichen Satelliten befähigt ist, drei AND-Schaltkreise 10 bis 12 und Signalleitungen 13 bis 18, die den GPS-Empfänger 8 und die Anzeigeeinheit 6 miteinander verbinden.

Der Betrieb des Navigatonssystems wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm der Fig. 2 erläutert. Zunächst wird bei Schritt 30 die Position des beweglichen Körpers gemessen. In diesem Fall zeigt der Richtungssensor 4 die Fortbewegungsrichtung des beweglichen Körpers an und überträgt diese als Richtungsdaten auf die Hybridpositions- Meßeinrichtung 1. Inzwischen zeigt der Abstandssensor 5 die Geschwindigkeit des beweglichen Körpers an und überträgt diese als Wegstreckendaten auf die Positionsanzeigeeinrichtung 1. Die Positionsanzeigeeinrichtung 1 rechnet somit eine vermutete Position des beweglichen Körpers aus den eingegebenen Daten aus. Inzwischen empfängt der GPS-Empfänger 8 von mehreren Satelliten Abstandsdatensignale und Positionsdatensignale der Satilliten mit Hilfe einer GPS-Antenne 9. Sobald die Signale empfangen worden sind, werden sie über die Signalleitung 13 von dem Empfänger 8 zu der Anzeigeeinheit 6 übertragen und so als Markierung 19 auf einem in Fig. 3 gezeigten Anzeigebild schirm der Anzeigeeinheit 6 angezeigt. Wenn hier eine Anfangs position des beweglichen Körpers, ein Datum und eine Zeit mittels der Betriebseinrichtung 3 eingegeben werden, dann empfängt die Positionsmeßeinrichtung 1 solche Signale durch die Steuereinrichtung 2 und mißt in dem Fall, daß der Emp fänger 8 Signale von drei oder mehr Satelliten empfängt, die Position des beweglichen Körpers durch Satellitennavigation entsprechend den Signalen von dem Empfänger 8. Dann korrigiert die Positionsmeßeinrichtung 1 die vermutete Positon des beweg lichen Körpers, wie sie durch die unabhängige Navigation erhalten wird, durch die Position des beweglichen Körpers, wie sie durch die Satellitnavigation gemessen wird, um so die Genauigkeit der Position des beweglichen Körpers zu erhöhen. Diese Information über die Position des beweglichen Körpers wird von der Positionsmeßeinrichtung 1 auf die Steuerein richtung 2 übertragen.

Anschließend ruft bei Schritt 31 die Steuereinrichtung 2 die Karteninformationen, wie sie in der Karteninformations- Speichereinrichtung 7 gespeichert sind, ab und überträgt die so abgerufenen Karteninformationen und die korrigierten Posi tionsinformationen des beweglichen Körpers auf die Anzeige einheit 6, so daß die Karte und die Position des beweglichen Körpers auf der Anzeigeeinheit 6 angezeigt werden können, wie es aus Fig. 3 ersehen werden kann, in der das Bezugszeichen 25 eine Straße bezeichnet, während das Bezugszeichen 26 die Position des beweglichen Körpers bezeichnet.

Danach wird bei Schritt 32 entschieden, ob die Positions korrektur durch die Satellitnavigation ausgeführt worden ist oder nicht, und in dem Fall, daß die Positionskorrektur aus geführt worden ist, werden die Signale, die durch die Satel litnavigation benutzt worden sind, bei dem nachfolgenden Schritt 33 von der Positionemeßeinrichtung 1 zu den AND- Schaltkreisen 10 bis 12 ausgegeben. Folglich werden die Si gnale, die von dem Empfänger 8 zu den Signalleitungen 14 bis 18 ausgesandt wurden, die in ihrer Anzahl der Anzahl der Satelli ten entsprechen, von denen die Signale empfangen wurden, sämt lich auf die Anzeigeeinheit 6 übertragen, und die der Markie rungen 20 bis 24, die in ihrer Anzahl der Anzahl der Satelli ten entsprechen, von denen Signale empfangen wurden, werden auf der Anzeigeeinheit 6 angezeigt.

Wenn andererseits bei Schritt 32 entschieden wird, daß die Anzahl der Satelliten, von denen Signale empfangen wurden, gleich oder kleiner als 2 ist und folglich die Satellit navigation nicht angewandt werden kann und somit aktuell nicht benutzt wurde, oder daß die Satellitnavigation nicht angewandt wurde, während die Anzahl solcher Satelliten gleich oder größer als 3 ist, wird kein Signal, das die Benutzung der Satel litnavigation kennzeichnet, bei Schritt 34 von der Positions meßeinrichtung 1 zu den AND-Schaltkreisen 10 bis 12 übertra gen, und folglich werden nur zwei oder weniger der Markierun gen 20 bis 24 auf der Anzeigeeinheit 6 angezeigt. Folglich wird in dem Fall, daß zwei oder weniger der Markierungen, die jeweils anzeigen, daß ein Signal von einem künstlichen Satel liten empfangen wurde, angezeigt werden, der Fahrer den Schluß ziehen, daß die Satellitnavigation nicht benutzt worden ist. Wenn jedoch im Gegensatz dazu der Fall eintritt, daß drei oder mehr der Markierungen 20 bis 24 angezeigt werden, wird der Fahrer den Schluß ziehen, daß die Satellitnavigation benutzt wurde. Im Anschluß daran wird eine Folge von Operationen, wie vorstehend beschrieben, wiederholt werden.

An der beschriebenen und dargestellten Erfindung können zahl reiche, für den Fachmann naheliegende Abänderungen und Modi fikationen vorgenommen werden, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Navigationssystem für einen beweglichen Körper, enthaltend einen in den beweglichen Körper eingebauten Richtungssensor für den Nachweis der Fortbewegungsrichtung des beweglichen Körpers, einen in den beweglichen Körper eingebauten Abstands sensor für den Nachweis des zurückgelegten Weges des bewegli chen Körpers, unabhängige Navigationsmittel zum Messen der Position des beweglichen Körpers, gebildet von einem Ausgang des Richtungssensors und einem Ausgang des Abstandssensors, Signalempfangsmittel zum Empfang von Abstandsdatensignalen und Positionsdatensignalen von mehreren einzelnen Satelliten, Satellitnavigationsmittel zum Messen der Position des bewegli chen Körpers auf der Grundlage der Abstandsdatensignale und der Positionsdatensignale von drei oder mehr Satelliten, Kor rekturmittel zum Korrigieren der Position des beweglichen Körpers, wie sie durch die unabhängigen Navigationsmittel gemessen wird, durch die Position des beweglichen Körpers, wie sie durch die Satellitnavigationsmittel gemessen wird, Karten speichermittel, in welchen eine Karte des Areals, in dem der bewegliche Körper befindlich ist, gespeichert ist, und Anzei gemittel zum Empfangen der Kartendaten und der korrigierten Daten der Position des beweglichen Körpers von den Karten speichermitteln bzw. den Korrekturmitteln, zum Anzeigen der Karte und der Position des beweglichen Körpers und auch zum Empfang eines Signals von den Satellitnavigationsmitteln, das anzeigt, ob Signale von drei oder mehr Satelliten empfangen worden sind oder nicht, um somit anzuzeigen, ob die Satellit navigationsmittel bei der Positionsmessung berücksichtigt worden sind oder nicht.

2. Navigationssystem für einen beweglichen Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel einen Anzeigeabschnitt aufweisen, der anzeigt, ob die Anzahl der Satelliten, von denen Signale empfangen worden sind, gleich oder größer ist als drei oder gleich oder kleiner ist als zwei, und daß das Signal, das von den Satellitnavigations mitteln durch die Anzeigemittel empfangen wird, die Anzahl der Satelliten kennzeichnet, von denen Signale empfangen worden sind, und daß die Anzeigemittel die Anzahl dieser Satelliten mit Hilfe des Anzeigeabschnittes anzeigen.

3. Navigationssystem für einen beweglichen Körper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigeabschnitt der Anzeigemittel drei oder mehr Markierungen umfaßt, die sämtlich angezeigt werden, wenn das Signal von den Satellit navigationsmitteln eine Anzahl kennzeichnet, die gleich oder größer ist als drei, die aber nur durch eine Anzahl angezeigt werden, die gleich der Anzahl ist, die durch das Signal von den Satellitnavigationsmitteln gekennzeichnet wird.