DE4230299B4 - Verfahren zur Ortung eines Landfahrzeuges - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur Ortung eines Landfahrzeuges mit einer Wegmeßeinrichtung, einer Winkelmeßeinrichtung,
einer Recheneinrichtung und mit einer in einem Speicher abgelegten
digitalisierten Karte, mit denen der Standort des Fahrzeuges mithilfe
der von der Wegmeßeinrichtung
und der Winkelmeßeinrichtung
ausgegebenen Signale auf der digitalisierten Karte bestimmt wird,
wobei der Standort des Fahrzeuges auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß
– mit dem Verlassen der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) in einem ersten Speicher (4) der dann vom Fahrer zurückgelegte Weg (12) nach Weglänge und Richtung abgespeichert wird,
– der so gespeicherte Weg (12) in einer von der Darstellungsweise der digitalisierten Wegstrecke (14) sich unterscheidender Art angezeigt wird,
– die daraus ermittelte Position (13) des Fahrzeuges auf der Anzeigevorrichtung (1) angezeigt wird und
– mit dem Wiedereintritt in den Bereich der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) der gespeicherte Weg (12) wahlweise gespeichert oder gelöscht wird.
– mit dem Verlassen der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) in einem ersten Speicher (4) der dann vom Fahrer zurückgelegte Weg (12) nach Weglänge und Richtung abgespeichert wird,
– der so gespeicherte Weg (12) in einer von der Darstellungsweise der digitalisierten Wegstrecke (14) sich unterscheidender Art angezeigt wird,
– die daraus ermittelte Position (13) des Fahrzeuges auf der Anzeigevorrichtung (1) angezeigt wird und
– mit dem Wiedereintritt in den Bereich der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) der gespeicherte Weg (12) wahlweise gespeichert oder gelöscht wird.
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Ortung eines Landfahrzeuges nach der Gattung des Hauptanspruches.
- In der
EP 0 124 544 B1 wird ein Verfahren zur Zielführung von Landfahrzeugen vorgeschlagen. Das Fahrzeug weist eine Wegmeßeinrichtung, eine Winkelmeßeinrichtung, eine Recheneinrichtung zur Meßwertverarbeitung und einen Speicher auf. Im Speicher des Fahrzeuges sind digitalsierte Karten abgelegt, die die zulässigen Fahrtrouten aufzeigen. Mit der Weg- und Winkelmeßeinrichtung wird die Positionsänderung des Fahrzeuges nach Richtung und Entfernung erfaßt und in der Recheneinrichtung registriert. Ungenauigkeiten der Weg- und Winkelmessung können mit Hilfe der digitalisierten Karten durch Vergleich nach dem Koppelnavigationsverfahren korrigiert werden. Verläßt das Fahrzeug jedoch die digitalisierten Wegstrecken, so wird dem Fahrer von dem beschriebenen Verfahren keine Hilfe mehr zur Orientierung angegeben. Des weiteren ist es für den Fahrer nicht möglich eine Erweiterung der digitalisierten Karte vorzunehmen. -
DE 39 08 702 A1 offenbart ein Verfahren zum Erzeugen von Straßendaten für ein Fahrzeugnavigationssystem. Bei diesem werden die Koordinaten des vorliegenden Fahrzeug-Standortes und die Kompaßrichtung der Bewegung des Fahrzeuges ermittelt und hieraus Straßendaten generiert, die in Ergänzung zu einer existierenden digitalen Straßenkarte gespeichert werden. -
US 4 891 761 offenbart ein ähnliches Verfahren zur Aktualisierung von digitalen Kartendaten. -
DE 39 05 602 A1 offenbart eine Navigationsvorrichtung und Angleich- oder Nachführverfahren dafür. -
EP 0 349 977 A2 offenbart ein Fahrzeugnavigationssystem, bei dem die jeweils aktuelle Fahrzeugposition auf Basis der Fahrtrichtung und der zurückgelegten Entfernung berechnet und mit zuvor gespeicherten Kartendaten abgespeichert wird. Für den Fall, das keine zuvor abgespeicherten Kartendaten vorliegen, werden wiederholt die Fahrtrichtungen des Fahrzeugs bestimmt und aus der akkumulierten Fahrtrichtung ein Knotenpunkt innerhalb der vorhandenen Kartendaten bestimmt, an dem das Fahrzeug bei Weiterfahrt voraussichtlich ankommen wird. - Vorteile der Erfindung
- Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß dem Fahrer auch in nicht digitalisiert gespeichertem Gebiet der zurückgelegte Weg und die momentane Position angezeigt werden. Dies ist besonders bei neuen Industriegebieten hilfreich, die noch nicht in die digitalisierte Karte aufgenommen sind oder bei selten befahrenen Gegenden, für die sich der Aufwand der digitalisierten Speicherung nicht lohnt. Der Fahrer erhält hiermit eine Orientierungshilfe, da ihm der Standort in bezug auf eine digitalisierte Wegstrecke oder ein digitalisiertes Gebiet angezeigt wird. Um zu den digitalisierten Wegstrecken zurückzufinden, kann der Fahrer auf dem nach dem Verlassen der digitalisierten Wegstrecken zurückgelegten, gespeicherten und angezeigten Weg zurückfahren oder in die Richtung fahren, die als kleinster Abstand zwischen einer digitalisierten Wegstrecke und dem Standort auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
- Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Vorteilhaft ist es, daß der Aus- und Eintritt in die gespeicherten Wegstrecken durch Betätigung einer Taste der Recheneinrichtung mitgeteilt wird, so daß ein aufwendiges Verfahren zum Feststellen des Verlassens bzw. des Eintretens in die gespeicherte Wegstrecke entfällt. Vorteilhaft ist ferner die Speicherung des zurückgelegten Weges mit den dazugehörigen Winkelinkrementen, da dadurch eine hohe Genauigkeit des gespeicherten Weges und eine Reduzierung der Daten erreicht wird.
- Vorteilhaft ist auch die Abspeicherung des zurückgelegten Weges mit Hilfe von Stützpunkten im zweiten Speicher, denn dadurch wird der erste Speicher entlastet und es wird eine Datenreduzierung erreicht. Vorteilhaft ist die Darstellung des zurückgelegten gespeicherten Weges in besonderer Art, vorzugsweise als punktierte Linie, da dadurch der Fahrer die digitalisierten Wegstrecken von dem gespeicherten Weg unterscheiden kann. Vorteilhaft ist ferner die Löschung des selbst aufgezeichneten Weges nach Wiedereintritt in die digitalisierte Wegstrecke, wenn diese Strecke selten befahren wird, um den Speicherplatz nicht mit unwichtigen Daten zu belegen. Besonders vorteilhaft ist die Abspeicherung des zurückgelegten Weges in bezug auf die Aus- und Eintrittspunkte in die digitalisierte Wegstrecke in einem dritten Speicher, da dadurch der zweite Speicher, auf den oft zugegriffen wird und der kurze Zugriffszeiten aufweisen muß, mit geringerer Speicherkpazität ausgebildet werden kann und der dritte Speicher, auf den selten zugegriffen wird, als preisgünstiger Massenspeicher mit großer Speicherkapazität und mittlerer Zugriffszeit ausgebildet. werden kann. Es ist dabei zweckmäßig, die gespeicherten Wege gemeinsam mit einem Ausschnitt der digitalisierten Karte auf der Anzeigevorrichtung, insbesondere einem Display anzuzeigen, da dadurch ein dichteres Straßennetz mit mehr Fahrrouten dargestellt werden kann. Zweckmäßig ist es ferner, den zweiten Speicher über eine Batterie mit Strom zu versorgen, da bei Ausfall der allgemeinen Stromversorgung die Daten, die im zweiten Speicher zwischengespeichert werden, nicht verloren gehen. Die Ausbildung des dritten Speichers als einen Massenspeicher insbesondere als Smart-Card ist vorteilhaft, da dadurch die individuell aufgezeichneten Wegstrecken ohne Probleme von einem Fahrzeug zum anderen übertragen werden können.
- Zeichnung
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
- Es zeigt
1 den schematischen Aufbau einer Ortungseinrichtung, die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird,2 die schematische Darstellung eines Ausschnittes der digitalisierten Karte mit dem gespeicherten Weg,3 den Aus- und Eintrittspunkt und den gespeicherten Weg,4 und5 Struktogramme, die die Arbeitsweise der Anordnung erläutern. - Beschreibung des Ausführungsbeispiels
-
1 zeigt eine Anzeigevorrichtung1 , die mit einer Recheneinrichtung2 verbunden ist. Die Recheneinrichtung2 ist über Datenleitungen15 mit einer CD-ROM3 , mit einem ersten Speicher4 , einem zweiten Speicher5 und einem dritten Speicher10 verbunden. Der zweite Speicher5 wird von einer Batterie6 mit Strom versorgt. Die Recheneinrichtung2 ist weiterhin mit einer Wegmeßeinrichtung7 , einer Winkelmeßeinrichtung8 und einer Bedientaste9 verbunden. Die Daten einer digitalisierten Karte sind in der CD-ROM3 abgespeichert und werden in der Recheneinrichtung2 verarbeitet, so daß die digitaliserte Karte mit Hilfe der Anzeigevorrichtung1 dargestellt wird. Der erste und zweite Speicher4 ,5 sind als RAM-Speicher ausgebildet. Der dritte Speicher10 ist als Massenspeicher ausgebildet. Die Anzeigevorrichtung1 zeigt einen Ausschnitt17 der in der digitalisierten Karte gepeicherten Wegstrecken14 . Die momentane Position13 des Fahrzeuges wird besonders gekennzeichnet, in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise als Dreieck, dargestellt. - In
2 ist schematisch ein Kartenausschnitt17 aus der digitalisierten im CD-ROM3 gespeicherten Karte dargestellt. Auf dem Kartenausschnitt17 sind der Ort, an dem der Fahrer die digitalisierten Wegstrecken14 verlassen hat, als Austrittspunkt11 , der zurückgelegte und gespeicherte Weg12 und die momentane Position13 dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vorzugsweise die digitalisierten Wegstrecken14 als ausgezogene Linie, der gespeicherte Weg12 als punktierte Linie, der Austrittspunkt11 als Kreuz und die momentane Position13 als Dreieck dargestellt. - In
3 ist der Kartenausschnitt17 , der Austrittspunkt11 , der gespeicherten Weg12 und der Ort, an dem der Fahrer die digitalisierten Wegstrecken14 wieder befahren hat, der Eintrittspunkt16 dargestellt. Der Aus-11 und Eintrittspunkt16 sind in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise als Kreuze ausgebildet. - Nachfolgend soll die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß
1 anhand des Struktogramms der4 beschrieben werden. Befindet sich der Fahrer auf den gespeicherten Wegstrecken14 der digitalisierten Karte, dann bestimmt die Recheneinrichtung2 mit Hilfe der von der Wegmeßeinrichtung7 und der Winkelmeßeinrichtung8 gelieferten Signale die momentane Position13 auf der digitalisierten Karte. Die Anzeige der digitalisierten Wegstrecken14 und des gespeicherten Weges12 erfolgt mittels der Anzeigevorrichtung1 , die vorzugsweise als LCD-Bildschirm ausgebildet ist. - Da sich aufgrund von Meßungenauigkeiten von Weg und Winkel Fehler bei der Ortsbestimmung des Fahrzeuges ergeben, wird in festen Zeitabständen ein zusätzliches Map-Matching-Verfahren durchgeführt, bei dem die Recheneinrichtung
2 den gefahrenen Weg mit den auf der CD-ROM3 gespeicherten Wegstrecken14 vergleicht und dem Fahrzeug die wahrscheinlichste Position13 zuordnet. Verläßt der Fahrer die gespeicherten Wegstrecken14 der digitalisierten Karte und will der Fahrer den zurücklegenden Weg aufzeichnen, dann betätigt er die Bedientaste9 , womit ein Stromkreislauf geöffnet oder geschlossen wird, Die Recheneinrichtung2 stellt den Tastendruck bei Programmpunkt20 fest. Daraufhin wird von der Recheneinrichtung2 beim Programmpunkt21 der Ort, bei dem die zuvor befahrene digitalisierte Wegstrecke14 verlassen wird, als Austrittspunkt11 im ersten Speicher4 als Bezugspunkt für die folgenden Weg- und Winkelmessungen abgelegt. Bei Programmpunkt22 wird der Austrittspunkt11 auf der Anzeigevorrichtung1 vorzugsweise als Kreuz angezeigt. Bei Programmpunkt23 werden die Weg- und Winkeländerungen des Fahrzeuges von der Wegmeßeinrichtung7 und der Winkelmeßeinrichtung8 inkrementweise in bezug auf den Bezugspunkt gemessen. Die Wegmeßeinrichtung7 mißt z.B. über einen festgelegten Zeitraum die Anzahl der Radumdrehungen und errechnet daraus den zurückgelegten Weg. Die Winkelmeßeinrichtung8 bestimmt z.B. ebenfalls über einen festgelegten Zeitraum den Winkel, der sich aus der Vorderradstellung ergibt. Die Weg- und Winkeldaten werden in festgelegten Zeitabständen an die Recheneinrichtung2 weitergegeben. Bei Programmpunkt24 werden die gemessenen Weg- und Winkelinkremente im ersten Speicher4 abgelegt. Bei Programmpunkt25 erfolgt die Abfrage, ob die Bedientaste9 vom Fahrer erneut betätigt wurde, was gegebenfalls den Wiedereintritt in die digitalisierten Wegstrecken14 kennzeichnet. Ergibt die Abfrage bei Punkt25 , daß die Taste9 nicht betätigt wurde, dann wird bei Programmpunkt26 die Anzahl der nach dem letzten Bezugspunkt bestimmten Weg- und Winkelinkremente mit festgelegten Werten verglichen. Ist die Anzahl kleiner als die festgelegten Werte, so wird nach Programmpunkt23 gesprungen und weiter Winkel- und Weginkremente gemessen. Zeigt die Abfrage bei Punkt26 , daß die Anzahl der Winkel- oder Weginkremente größer als die festgelegten Werte sind, dann wird bei Punkt27 die momentane Position13 des Fahrzeuges festgestellt, als neuer Bezugspunkt im ersten Speicher4 und als Stützpunkt im zweiten Speicher5 abgelegt. Die im ersten Speicher4 abgelegten Weg- und Winkelinkremente werden gelöscht und das Programm springt nach Programmpunkt23 zurück. - Ist die Bedientaste
9 im Programmpunkt25 erneut betätigt worden, so wird nach Programmpunkt28 verwiesen, wo der Eintrittspunkt16 auf die digitalisierten Wegstrecken14 im zweiten Speicher5 abgelegt wird. Benutzt der Fahrer bei der Rückfahrt zur digitalisierten Wegstrecke14 den gleichen Weg wie bei der Hinfahrt, so sind der Ein- und Austrittspunkt16 ,11 identisch. Bei der Wahl verschiedener Fahrrouten unterscheiden sich der Ein- und Austrittspunkt, wie in3 angegeben. - Bei Programmpunkt
29 wird von der Recheneinheit2 abgefragt, ob der Wiedereintritt in die gespeicherten Wegstrecken14 mit einmaliger oder zweimaliger Betätigung der Taste9 erfolgte. Bei einmaliger Betätigung wird nach Programmpunkt30 verzweigt. Dort wird der im zweiten Speicher5 gespeicherte Weg12 gelöscht und anschließend an das Hauptprogramm verzweigt. Wurde die Taste9 kurzzeitig nacheinander zweimal betätigt, so wird bei Programmpunkt31 der im zweiten Speicher5 gespeicherte Weg12 in den dritten Speicher10 mit dem Ein- und Austrittspunkt11 ,16 übertragen und dann zum Hauptprogramm verzweigt. Der dritte Speicher10 ist vorzugsweise als externer Massenspeicher, wie z.B. als Smart-Card oder als CD-ROM ausgebildet und ermöglicht so den einfachen Transfer der aufgenommenen Wegdaten von einem Fahrzeug zum anderen. Die Recheneinrichtung2 verwaltet die im dritten Speicher10 abgelegten Daten gleichberechtigt mit den in der CD-ROM3 abgelegten Daten der digitalisierten Karte. Liegt ein Aus- bzw. Eintrittspunkt11 ,16 in dem Kartenausschnitt17 , der von der Anzeigevorrichtung1 angezeigt wird, so wird der im dritten Speicher10 gespeicherte Weg12 mit angezeigt. Auf diese Weise werden die digitalisierten Wegstrecken14 um den einmal gespeicherten Weg12 erweitert und stehen dem Fahrer jederzeit wieder zur Verfügung. - Das Struktogramm in
5 zeigt, daß die Recheneinheit2 beim Befahren digitalisierter Wegstrecken14 bei Programmpunkt40 feststellt, ob in dem von der Anzeigeeinrichtung1 angezeigten Kartenausschnitt Aus- oder Eintrittspunkte11 ,16 enthalten sind. Ist dies der Fall, so sucht die Recheneinrichtung2 im folgenden Programmpunkt41 die im dritten Speicher10 abgelegten Daten der zu den Aus- und Eintrittspunkten11 ,16 gehörenden gespeicherten Wege12 und zeigt diese auf der Anzeigeeinrichtung1 an. Ist kein Aus- oder Eintrittspunkt11 ,16 im Kartenausschnitt17 enthalten, so verzweigt das Programm bei Programmpunkt42 zum Hauptprogramm.
Claims (11)
- Verfahren zur Ortung eines Landfahrzeuges mit einer Wegmeßeinrichtung, einer Winkelmeßeinrichtung, einer Recheneinrichtung und mit einer in einem Speicher abgelegten digitalisierten Karte, mit denen der Standort des Fahrzeuges mithilfe der von der Wegmeßeinrichtung und der Winkelmeßeinrichtung ausgegebenen Signale auf der digitalisierten Karte bestimmt wird, wobei der Standort des Fahrzeuges auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß – mit dem Verlassen der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (
14 ) in einem ersten Speicher (4 ) der dann vom Fahrer zurückgelegte Weg (12 ) nach Weglänge und Richtung abgespeichert wird, – der so gespeicherte Weg (12 ) in einer von der Darstellungsweise der digitalisierten Wegstrecke (14 ) sich unterscheidender Art angezeigt wird, – die daraus ermittelte Position (13 ) des Fahrzeuges auf der Anzeigevorrichtung (1 ) angezeigt wird und – mit dem Wiedereintritt in den Bereich der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14 ) der gespeicherte Weg (12 ) wahlweise gespeichert oder gelöscht wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlassen und/oder der Wiedereintritt in den Bereich der gespeicherten Wegstrecken (
14 ) der digitalisierten Karte durch Betätigung einer Bedientaste (9 ) der Recheneinrichtung (2 ) mitgeteilt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg und/oder Winkel inkrementweise in einem ersten Speicher (
4 ) abgespeichert wird. - Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Weg- und/oder Winkelinkremente einen festgelegten Wert überschreiten, die momentane Position (
13 ) von der Recheneinrichtung (2 ) bestimmt wird, in einem zweiten Speicher (5 ) als Stützpunkt abgelegt wird, auf der Anzeigevorrichtung (1 ), insbesondere einem Display, angezeigt wird und die momentane Position (13 ) als Bezugspunkt in einem ersten Speicher (4 ) gespeichert und für neue Messungen von Weg- und Winkelinkrementen verwendet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Verlassen der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (
14 ) zurückgelegte und gespeicherte Weg (12 ) von der Anzeigevorrichtung (1 ) in einer von der Darstellungsweise der digitalisierten Wegstrecke (14 ) sich unterscheidender Art, vorzugsweise als punktierte Linie, dargestellt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Wiedereintritt in den Bereich der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (
14 ) der gespeicherte Weg (12 ) gelöscht wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wiedereintritt in den Bereich der auf der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecken (
14 ) der gespeicherte Weg (12 ) in Bezug auf den Ort des Verlassens der gespeicherten Wegstrecken (14 ) als Austrittspunkt (11 ) und den Ort des Wiedereintritts in die gespeicherten Wegstrecken (14 ) als Eintrittspunkt (16 ) in einem dritten Speicher (10 ) abgelegt wird. - Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anzeige einer einen Aus- (
11 ) und/oder Eintrittspunkt (16 ) enthaltenden, in der digitalisierten Karte gespeicherten Wegstrecke (14 ) mittels der Anzeigevorrichtung (1 ) durch die Recheneinheit (2 ) in dem dritten Speicher (10 ) nach den zu den Aus- (11 ) und/oder Eintrittspunkten (16 ) gespeicherten Wegen (12 ) gesucht wird und diese mithilfe der Anzeigevorrichtung (1 ) angezeigt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Speicher (
5 ) von einer Batterie (6 ) mit Strom versorgt wird. - Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem zweiten Speicher (
5 ) gespeicherten Wege (14 ) in einem externen von dem ersten (4 ) und dem zweiten (5 ) unabhängigen dritten Speicher (10 ), insbesondere auf eine Smart-Card oder eine CD-ROM, in Bezug auf die Aus- (11 ) und/oder Eintrittspunkte (16 ) abgespeichert wird. - Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch einmalige Betätigung der Bedientaste (
9 ) der im zweiten Speicher (5 ) gespeicherte Weg (12 ) gelöscht und durch zweimalig aufeinanderfolgende Betätigung der Bedientaste (9 ) der im zweiten Speicher (5 ) gespeicherte Weg (12 ) aus dem ersten Speicher (4 ) entnommen und im dritten Speicher (10 ) in Bezug auf die Aus- und/oder Eintrittspunkte (11 ,16 ) gespeichert wird.
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