WO2009010372A1 - Verfahren, vorrichtung und computerprogramm zum betreiben eines satellitengestützten navigationsgeräts - Google Patents

Verfahren, vorrichtung und computerprogramm zum betreiben eines satellitengestützten navigationsgeräts Download PDF

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WO2009010372A1
WO2009010372A1 PCT/EP2008/057943 EP2008057943W WO2009010372A1 WO 2009010372 A1 WO2009010372 A1 WO 2009010372A1 EP 2008057943 W EP2008057943 W EP 2008057943W WO 2009010372 A1 WO2009010372 A1 WO 2009010372A1
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navigation device
determined
inf
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PCT/EP2008/057943
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Achim Przymusinski
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Continental Automotive Technologies GmbH
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Publication date
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    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0294—Trajectory determination or predictive filtering, e.g. target tracking or Kalman filtering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for operating a satellite-based navigation device. If the navigation device is located in a geographical area in which satellite signals of a navigation satellite system can be received, position information of a current position of the navigation device is regularly determined as a function of the received satellite signals. The received position information is at least partially stored. Furthermore, the invention relates to a computer program for operating the navigation device, which comprises program instructions which, when executed on a computer, perform the method for operating the satellite-based navigation device.
  • a navigation satellite system comprises at least three, preferably more than 20 navigation satellites.
  • the navigation satellites regularly broadcast satellite signals.
  • a navigation device can receive these satellite signals and gain position information relating to a current position of the navigation device depending on the received satellite signals. For example, the current position of the navigation device can be determined as a function of a transit time difference of satellite signals of different navigation satellites.
  • the navigation satellite system includes, for example, GPS.
  • the object on which the invention is based is to provide a method, a device and a computer program for operating a satellite-based navigation device, which simply make it possible to determine a current position of the navigation device, if the navigation device in a geographical area in which no satellite signals are receivable.
  • the invention is characterized according to a first aspect of the invention by a method and an apparatus for operating a satellite-based navigation device. If the navigation device is located in a geographical area in which satellite signals of a navigation satellite system can be received, position information of a current position of the navigation device is regularly determined as a function of the received satellite signals. The determined position information is at least partially stored. If the navigation device is located in a geographic area in which no satellite signals of the navigation satellite system can be received, the current position of the navigation device is determined depending on the stored position information.
  • the current position of the navigation device is determined as a function of the stored position information by determining a speed of the navigation device depending on the stored position information and by starting from stored position information, the current position is extrapolated on the assumption that the navigation device continues to move at the determined speed.
  • the navigation satellite system comprises at least three, preferably more than 20, satellites, each of which regularly emits at least one of the satellite signals.
  • the position information depends on the satellites received. determined by, for example, a delay difference of the received satellite signals of different navigation satellites is evaluated.
  • the speed determined is the speed that the navigation device had when it was in the geographical area where the satellite signals are receivable.
  • the position information includes, for example, georeference data, such as longitude and latitude.
  • the speed is determined depending on stored position information to at least two different positions of the navigation device and depending on the corresponding positions associated time information. This makes it particularly easy to determine the speed.
  • the time information is assigned to the positions, for example, by a time at which the navigation device was in the appropriate position, the corresponding position is stored.
  • the speed is determined as a function of the last received satellite signals. This contributes to the fact that the speed is particularly well adapted to an actual speed of the navigation device.
  • an average speed of the navigation device is determined as a function of the stored position information and the associated time information.
  • the determined average speed is specified as the speed of the navigation device. This can help to determine the speed very precisely.
  • the average speed is, in particular, the average speed which the navigation device had in the geographical area in which the satellite signals are receivable.
  • the current position is determined depending on predetermined map information, if the navigation device is located in the geographical area in which no satellite signals of the navigation satellite system can be received.
  • map information is the data needed to display the digital map.
  • the invention is characterized according to a second aspect of the invention by a computer program for operating the satellite-based navigation device.
  • the computer program includes program instructions that, when executed on a computer, perform the method of any one of the preceding claims.
  • the computer program is embodied on a computer-readable storage medium.
  • FIG. 1 shows a navigation device
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a computer program for operating the navigation device. Elements of the same construction or function are identified across the figures with the same reference numerals.
  • a navigation device 2 (FIG. 1) comprises a display device 4, an input device 6 and a satellite receiver 8.
  • the display device 4 has, for example, an LCD display. Alternatively or additionally, the display device 4 may also have a touch screen. If the display device 4 has the touch screen, then the input device 6 may be graphically displayed on the touch screen and operated via the touch screen.
  • the navigation device 2 preferably comprises a computing unit, which can also be referred to as a computer and / or as a device for operating the navigation device 2.
  • the navigation device 2 may be a mobile navigation device 2 or arranged in a motor vehicle.
  • the satellite receiver 8 is suitable for receiving satellite signals, on which the navigation device 2 can determine position information POS_INF (FIG. 3), for example geo-reference data, in particular latitude and longitude, of a current position POS AV of the navigation device 2.
  • the satellite signals are broadcast by navigation satellites of a navigation satellite system.
  • the navigation satellite system includes, for example, over 20 navigation satellites.
  • the position information POS INF can be determined, for example, depending on the satellite signals by the navigation satellites emit a precise time as satellite signals.
  • the navigation device 2 can then determine the position information POS INF of its own current position POS_AV.
  • the satellite signals from three navigation satellites suffice. A more accurate position determination can be achieved or a less accurate clock in the navigation system can be reached. can be used if the satellite signals from more than three navigation satellites are taken into account.
  • the determined position information POS INF are preferably at least partially stored on a storage medium of the
  • Navigation device 2 stored so that at least a portion of the distance covered can be reconstructed on the basis of the stored position information POS INF. Furthermore, depending on the stored position information POS_INF, route lengths between the individual positions at which the navigation device 2 was located can be determined. By assigning time information, for example a current time, to the respective current positions, it is possible to determine what time period was required to move from one position to another position. A speed V_NAV with which the navigation device 2 has moved from one of the positions to another of the positions can then be determined, for example, by dividing the determined route lengths by the corresponding determined time periods. Alternatively or additionally, the speed V NAV can be determined by differentiating the positions after the time.
  • time information for example a current time
  • the navigation device 2 can only receive the satellite signals when it is in a geographical area 20
  • the satellite signals can be received by the navigation device 2.
  • the navigation device 2 is arranged, for example, in the motor vehicle and the motor vehicle is at a first position 30 of the motor vehicle on a first road section 10, the satellite signals can be received and the current position POS AV of the motor vehicle, in particular of the navigation device 2, can be dependent be determined by the satellite signals.
  • the current position POS_AV of the motor vehicle can be determined as a function of the satellite signals when the motor vehicle is at a second position 32 and / or at a third position 34 of the power train. vehicle is located.
  • the speed V NAV of the motor vehicle can then be determined, for example, by dividing the distance between the second and third positions 32, 34 of the motor vehicle by the time that has elapsed while the motor vehicle is moving from the second to the third position 32, 34 of the motor vehicle has moved. Furthermore, the speed V NAV between the first and second positions 30, 32 of the motor vehicle can be determined. Depending on the two determined speeds V_NAV, an average speed of the motor vehicle between the first and the third position 30, 34 of the motor vehicle can then be determined. The determined average speed can then be specified as speed V NAV.
  • the current position POS AV of the navigation device 2 preferably determined by the current position POS AV is estimated, in particular extrapolated.
  • a computer program for operating the navigation device 2 is preferably stored on the storage medium of the navigation device 2.
  • the computer program can be stored on another computer-readable storage medium, for example on a mobile data carrier.
  • the computer program includes program instructions that contribute to operating the navigation device when executed on the computer.
  • the computer program serves to approximate the current position POS_AV of the navigation device 2 in the geographic area 22 in which no satellite signals can be received as precisely as possible.
  • the computer program is preferably started in a step S1, in which variables are initialized as soon as the navigation device 2 leaves the area 20 in which the satellite signals can be received.
  • the stored position information POS_INF is loaded by means of a load instruction LOAD, for example into a main memory of the navigation device 2.
  • the position information POS INF is, for example, the position information POS_INF, by which the first, second and / or third position 30, 32, 34 of the Motor vehicle are characterized.
  • the position information POS INF are loaded, which were determined depending on the last received satellite signals.
  • the speed V NAV of the navigation device 2 is determined as a function of the loaded position information POS_INF.
  • the route length between two of the corresponding positions in the geographical area 20 in which the satellite signals are receivable is determined and divided by the time period which has elapsed while the navigation device 2 has been moved from one to the next corresponding position .
  • further speed V_NAV of the navigation device 2 can be determined, with which the navigation device 2 has moved between further positions.
  • an average speed of the navigation device is then determined as a function of the determined speed V_NAV and predefined as the speed V NAV of the navigation device 2.
  • the speed V_NAV between the positions which represent the stored position information POS INF can be determined directly from a Doppler effect of the received satellite signals. Then, the speed V_NAV is preferably determined while the navigation device 2 is located in the area 20 in which the satellite signals are receivable. The Velocity V NAV can then be stored on the storage medium of the navigation device 2.
  • the current position POS AV of the navigation device 2 is determined as a function of the determined speed V_NAV and as a function of the stored position information POS_INF.
  • the current position POS_AV of the navigation device 2 is preferably extrapolated on the basis of a value predefined by the stored position information POS_INF as a function of the determined speed V NAV.
  • the position information POS INF used for this purpose is preferably one of the position information POS_INF, which was determined as a function of the last received satellite signals.
  • the speed V NAV used is preferably one of the speeds V_NAV, which was determined as a function of the last-determined position information POS_INF and / or the last received satellite signals.
  • the navigation device 2 moves on in the same direction in which it has preferably last moved in the geographic area 20 in which no satellite signals can be received.
  • the direction may be predetermined by the determined speed V_NAV, since a speed vector representing the speed V NAV comprises an amount and the direction.
  • only the magnitude of the speed V_NAV can be determined as the speed V_NAV.
  • the current position POS_AV can depend on
  • Map information MAP can be determined.
  • the map information MAP is preferably stored on the storage medium.
  • the map information MAP may be retrieved from a server.
  • the map information MAP represent a digital map. For example, if the second road section 12 lies in a tunnel that makes a turn, then the current position POS AV of the motor vehicle, in particular of the navigation device 2, be specified within the second road section 12 with the aid of map information MAP particularly precise, since it can be assumed that the motor vehicle moves starting from the tunnel entrance along the curve of the tunnel.
  • Map information MAP may also be referred to as "map matching".
  • the computer program can be ended. For example, when the motor vehicle is on a third road section 14. Preferably, however, the computer program is executed each time to determine the current position POS_AV if the motor vehicle is located in the geographical area 22 in which no satellite signals can be received.

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Abstract

Falls sich ein satellitengestütztes Navigationsgerät (2) in einem geografischen Bereich (20) befindet, in dem Satellitensignale eines Navigationssatellitensystems empfangbar sind, werden abhängig von den empfangenen Satellitensignalen regelmäßig Positionsinformationen (POS_INF) einer aktuellen Position (POS_AV) des Navigationsgeräts (2) ermittelt. Die ermittelten Positionsinformationen (POS_INF) werden zumindest teilweise gespeichert. Falls sich das Navigationsgerät (2) in einem geografischen Bereich (22) befindet, in dem keine Satellitensignale des Navigationssatellitensystems empfangbar sind, wird die aktuelle Position (POS_AV) des Navigationsgeräts (2) abhängig von den gespeicherten Positionsinformationen (POS_INF) ermittelt, indem abhängig von gespeicherten Positionsinformationen (POS_INF) eine Geschwindigkeit (V_NAV) des Navigationsgeräts (2) ermittelt wird und indem ausgehend von gespeicherten Positionsinformationen (POS_INF) die aktuelle Position (POS_AV) unter der Annahme extrapoliert wird, dass sich das Navigationsgerät (2) mit der ermittelten Geschwindigkeit (V_NAV) weiter bewegt.

Description

Beschreibung
Verfahren, Vorrichtung und Computerprogramm zum Betreiben eines satellitengestützten Navigationsgeräts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines satellitengestützten Navigationsgeräts. Falls sich das Navigationsgerät in einem geografischen Bereich befindet, in dem Satellitensignale eines Navigationssatelliten- Systems empfangbar sind, werden regelmäßig Positionsinformationen einer aktuellen Position des Navigationsgeräts abhängig von den empfangenen Satellitensignalen ermittelt. Die empfangenen Positionsinformationen werden zumindest teilweise abgespeichert. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerpro- gramm zum Betreiben des Navigationsgeräts, das Programmanweisungen umfasst, die bei ihrer Ausführung auf einem Computer das Verfahren zum Betreiben des satellitengestützten Navigationsgeräts durchführen.
Ein Navigationssatellitensystem umfasst mindestens drei vorzugsweise über 20 Navigationssatelliten. Die Navigationssatelliten senden regelmäßig Satellitensignale aus. Ein Navigationsgerät kann diese Satellitensignale empfangen und abhängig von den empfangenen Satellitensignalen Positionsinforma- tionen bezüglich einer aktuellen Position des Navigationsgeräts gewinnen. Beispielsweise kann die aktuelle Position des Navigationsgeräts abhängig von einem Laufzeitunterschied von Satellitensignalen unterschiedlicher Navigationssatelliten ermittelt werden. Das Navigationssatellitensystem umfasst beispielsweise GPS.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm zum Betreiben eines satellitengestützten Navigationsgeräts zu schaffen, die einfach ein Ermitteln einer aktuellen Position des Navigationsgeräts ermöglichen, falls sich das Navigationsgerät in einem geografischen Bereich befindet, in dem keine Satellitensignale empfangbar sind.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung zeichnet sich aus gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines satellitengestützten Navigationsgeräts. Falls sich das Navigationsgerät in einem geografischen Bereich befindet, in dem Satellitensignale eines Navigationssatellitensystems empfangbar sind, werden abhängig von den empfangenen Satellitensignalen regelmäßig Positionsinformationen einer aktuellen Position des Navigationsgeräts ermittelt. Die ermittelten Positionsinformationen werden zumindest teilweise abgespeichert. Falls sich das Navigationsgerät in einem geo- grafischen Bereich befindet, in dem keine Satellitensignale des Navigationssatellitensystems empfangbar sind, wird die aktuelle Position des Navigationsgeräts abhängig von den gespeicherten Positionsinformationen ermittelt. Die aktuelle Position des Navigationsgeräts wird abhängig von den gespeicherten Positionsinformationen ermittelt, indem abhängig von den gespeicherten Positionsinformationen eine Geschwindigkeit des Navigationsgeräts ermittelt wird und indem ausgehend von gespeicherten Positionsinformationen die aktuelle Position unter der Annahme extrapoliert wird, dass sich das Navigationsgerät mit der ermittelten Geschwindigkeit weiterbewegt.
Dies ermöglicht besonders einfach, die aktuelle Position des Navigationsgeräts zu ermitteln, falls sich das Navigationsgerät in dem geografischen Bereich befindet, in dem keine Satellitensignale des Navigationssatellitensystems empfangbar sind. Das Navigationssatellitensystem umfasst mindestens drei vorzugsweise über 20 Satelliten, die regelmäßig jeweils mindestens eines der Satellitensignale ausstrahlen. Die Positionsinformationen werden abhängig von den empfangenen Satelli- tensignalen ermittelt, indem beispielsweise ein Laufzeitunterschied der empfangenen Satellitensignale unterschiedlicher Navigationssatelliten ausgewertet wird. Die ermittelte Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die das Navigationsge- rät hatte, als es in dem geografischen Bereich war, in dem die Satellitensignale empfangbar sind. Die Positionsinformationen umfassen beispielsweise Georeferenzdaten, beispielsweise Längen- und Breitengrade.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der
Erfindung wird die Geschwindigkeit abhängig von gespeicherten Positionsinformationen zu zumindest zwei unterschiedlichen Positionen des Navigationsgeräts und abhängig von den entsprechenden Positionen zugeordneten Zeitinformationen ermit- telt . Dies ermöglicht besonders einfach, die Geschwindigkeit zu ermitteln. Die Zeitinformationen werden den Positionen zugeordnet, indem beispielsweise eine Uhrzeit, zu der das Navigationsgerät an der entsprechenden Position war, der entsprechenden Position zugeordnet abgespeichert wird.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Geschwindigkeit abhängig von den als letztes empfangenen Satellitensignalen ermittelt wird. Dies trägt dazu bei, dass die Geschwindigkeit besonders gut an eine tatsächliche Ge- schwindigkeit des Navigationsgeräts angepasst ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung wird abhängig von den gespeicherten Positionsinformationen und den zugeordneten Zeitinformationen ei- ne Durchschnittsgeschwindigkeit des Navigationsgeräts ermittelt. Die ermittelte Durchschnittsgeschwindigkeit wird als Geschwindigkeit des Navigationsgeräts vorgegeben. Dies kann dazu beitragen, dass die Geschwindigkeit besonders präzise ermittelt wird. Die Durchschnittsgeschwindigkeit ist insbe- sondere die Durchschnittsgeschwindigkeit, die das Navigationsgerät in dem geografischen Bereich hatte, in dem die Satellitensignale empfangbar sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung wird die aktuelle Position abhängig von vorgegebenen Landkarteninformationen ermittelt, falls sich das Navigationsgerät in dem geografischen Bereich befindet, in dem keine Satellitensignale des Navigationssatellitensystems empfangbar sind. In anderen Worten wird unter Zuhilfenahme einer digitalen Landkarte, die durch die Landkarteninformationen repräsentiert ist, ermittelt, an welcher Stelle der Landkarte das Navigationsgerät sein kann unter Berück- sichtigung der abgespeicherten Positionsinformation und der ermittelten Geschwindigkeit. Dies trägt dazu bei, die aktuelle Position ohne Satellitensignal präzise zu ermitteln. Die Zuhilfenahme der Landkarteninformationen kann auch als "Map- Matching" bezeichnet werden. Die Landkarteninformationen sind die Daten, die benötigt werden, um die digitale Landkarte darstellen zu können.
Die Erfindung zeichnet sich aus gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung durch ein Computerprogramm zum Betreiben des satellitengestützten Navigationsgeräts. Das Computerprogramm umfasst Programmanweisungen, die bei ihrer Ausführung auf einem Computer das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche durchführen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des zweiten Aspekts der Erfindung ist das Computerprogramm auf einem computerlesbaren Speichermedium ausgebildet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Navigationsgerät,
Figur 2 geografische Bereiche,
Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines Computerprogramms zum Betreiben des Navigationsgeräts. Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Ein Navigationsgerät 2 (Figur 1) umfasst eine Anzeigevorrich- tung 4, eine Eingabevorrichtung 6 und einen Satellitenempfänger 8. Die Anzeigevorrichtung 4 weist beispielsweise ein LCD- Display auf. Alternativ oder zusätzlich kann die Anzeigevorrichtung 4 auch einen Touch-Screen aufweisen. Falls die Anzeigevorrichtung 4 den Touch-Screen aufweist, so kann die Eingabevorrichtung 6 graphisch auf dem Touch-Screen dargestellt sein und über den Touch-Screen betätigt werden. Ferner umfasst das Navigationsgerät 2 vorzugsweise eine Recheneinheit, die auch als Computer und/oder als Vorrichtung zum Betreiben des Navigationsgeräts 2 bezeichnet werden kann. Das Navigationsgerät 2 kann ein mobiles Navigationsgerät 2 sein oder in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein.
Der Satellitenempfänger 8 eignet sich zum Empfangen von Satellitensignalen, von denen abhängig das Navigationsgerät 2 Positionsinformationen POS_INF (Figur 3) , beispielsweise Geo- referenzdaten, insbesondere Längen- und Breitengrade, einer aktuellen Position POS AV des Navigationsgeräts 2 ermitteln kann. Die Satellitensignale werden von Navigationssatelliten eines Navigationssatellitensystems ausgestrahlt. Das Naviga- tionssatellitensystem umfasst beispielsweise über 20 Navigationssatelliten. Die Positionsinformationen POS INF können beispielsweise abhängig von den Satellitensignalen ermittelt werden, indem die Navigationssatelliten als Satellitensignale eine genaue Uhrzeit ausstrahlen. Durch Vergleich mehrer emp- fangener Uhrzeiten, die aufgrund unterschiedlicher Laufzeiten der entsprechenden Satellitensignale zu unterschiedlichen Uhrzeiten des Navigationsgeräts 2 empfangen werden, kann dann das Navigationsgerät 2 die Positionsinformationen POS INF seiner eigenen aktuellen Position POS_AV ermitteln. Dazu rei- chen grundsätzlich die Satellitensignale dreier Navigationssatelliten aus. Eine genauere Positionsbestimmung kann erreicht werden oder eine ungenauere Uhr in dem Navigationsge- rät kann verwendet werden, wenn die Satellitensignale von mehr als drei Navigationssatelliten berücksichtigt werden.
Die ermittelten Positionsinformationen POS INF werden vor- zugsweise zumindest teilweise auf einem Speichermedium des
Navigationsgeräts 2 so abgespeichert, dass zumindest ein Teil der zurückgelegten Wegstrecke anhand der abgespeicherten Positionsinformationen POS INF rekonstruiert werden kann. Ferner können abhängig von den abgespeicherten Positionsinforma- tionen POS_INF Streckenlängen zwischen den einzelnen Positionen ermittelt werden, an denen sich das Navigationsgerät 2 befunden hat. Durch Zuordnen von Zeitinformationen, beispielsweise einer aktuellen Uhrzeit, zu den jeweiligen aktuellen Positionen, kann ermittelt werden, welche Zeitdauer be- nötigt wurde, um von einer Position zu einer anderen Position zu gelangen. Eine Geschwindigkeit V_NAV mit der sich das Navigationsgerät 2 von einer der Positionen zu einer anderen der Positionen bewegt hat, kann dann beispielsweise durch Division der ermittelten Streckenlängen durch die entsprechen- den ermittelten Zeitdauern ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Geschwindigkeit V NAV durch Differenzieren der Positionen nach der Zeit ermittelt werden.
Das Navigationsgerät 2 kann jedoch nur die Satellitensignale empfangen, wenn es sich in einem geografischen Bereich 20
(Figur 2) befindet, in dem die Satellitensignale von dem Navigationsgerät 2 empfangen werden können. Falls das Navigationsgerät 2 beispielsweise in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist und sich das Kraftfahrzeug an einer ersten Position 30 des Kraftfahrzeugs auf einem ersten Straßenabschnitt 10 befindet, so können die Satellitensignale empfangen werden und die aktuelle Position POS AV des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Navigationsgeräts 2, kann abhängig von den Satellitensignalen ermittelt werden. Ebenso kann die aktuelle Position POS_AV des Kraftfahrzeugs abhängig von den Satellitensignalen ermittelt werden, wenn sich das Kraftfahrzeug an einer zweiten Position 32 und/oder an einer dritten Position 34 des Kraft- fahrzeugs befindet. Die Geschwindigkeit V NAV des Kraftfahrzeugs kann dann beispielsweise ermittelt werden, indem die Streckenlänge zwischen der zweiten und der dritten Position 32, 34 des Kraftfahrzeugs durch die Zeitdauer dividiert wird, die vergangen ist, während sich das Kraftfahrzeug von der zweiten zu der dritten Position 32, 34 des Kraftfahrzeugs bewegt hat. Ferner kann die Geschwindigkeit V NAV zwischen der ersten und der zweiten Position 30, 32 des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Abhängig von den beiden ermittelten Geschwin- digkeiten V_NAV kann dann eine Durchschnittsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zwischen der ersten und der dritten Position 30, 34 des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Die ermittelte Durchschnittsgeschwindigkeit kann dann als Geschwindigkeit V NAV vorgegeben werden.
Falls sich das Kraftfahrzeug, insbesondere das Navigationsgerät 2, jedoch auf einem zweiten Straßenabschnitt 12 befindet, der in einem geografischen Bereich 22 liegt, in dem keine Satellitensignale empfangbar sind, beispielsweise an einer vierten oder fünften Position 36, 38 des Kraftfahrzeugs, wird die aktuelle Position POS AV des Navigationsgeräts 2 vorzugsweise ermittelt, indem die aktuelle Position POS AV geschätzt, insbesondere extrapoliert wird.
Zum Extrapolieren der aktuellen Position POS AV ist vorzugsweise ein Computerprogramm zum Betreiben des Navigationsgeräts 2 auf dem Speichermedium des Navigationsgeräts 2 abgespeichert. Alternativ oder zusätzlich kann das Computerprogramm auf einem anderen computerlesbaren Speichermedium ge- speichert sein, beispielsweise auf einem mobilen Datenträger. Das Computerprogramm umfasst Programmanweisungen, die bei ihrer Ausführung auf dem Computer zum Betreiben des Navigationsgeräts beitragen. Das Computerprogramm dient dazu, die aktuelle Position POS_AV des Navigationsgerätes 2 in dem geo- grafischen Bereich 22, in dem keine Satellitensignale empfangbar sind, möglichst präzise anzunähern. Dazu wird das Computerprogramm vorzugsweise in einem Schritt Sl gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden, sobald das Navigationsgerät 2 den Bereich 20 verlässt, in dem die Satellitensignale empfangbar sind.
In einem Schritt S2 werden mittels einer Ladeanweisung LOAD die gespeicherten Positionsinformationen POS_INF geladen, beispielsweise in einen Arbeitsspeicher des Navigationsgeräts 2. Die Positionsinformationen POS INF sind beispielsweise die Positionsinformationen POS_INF, durch die die erste, zweite und/oder dritte Position 30, 32, 34 des Kraftfahrzeugs charakterisiert sind. Vorzugsweise werden die Positionsinformationen POS INF geladen, die abhängig von den zuletzt empfangenen Satellitensignalen ermittelt wurden.
In einem Schritt S3 wird die Geschwindigkeit V NAV des Navigationsgeräts 2 abhängig von den geladenen Positionsinformationen POS_INF ermittelt. Dazu wird beispielsweise die Streckenlänge zwischen zwei der entsprechenden Positionen in dem geografischen Bereich 20, in dem die Satellitensignale emp- fangbar sind, ermittelt und durch die Zeitdauer dividiert, die verstrichen ist, während das Navigationsgerät 2 von der einen zu der nächsten entsprechenden Position bewegt wurde. Alternativ oder zusätzlich können noch weitere Geschwindigkeit V_NAV des Navigationsgeräts 2 ermittelt werden, mit de- nen sich das Navigationsgerät 2 zwischen weiteren Positionen bewegt hat. Vorzugsweise wird dann eine Durchschnittsgeschwindigkeit des Navigationsgeräts abhängig von den ermittelten Geschwindigkeit V_NAV ermittelt und als Geschwindigkeit V NAV des Navigationsgeräts 2 vorgegeben.
Alternativ oder zusätzlich kann die Geschwindigkeit V_NAV zwischen den Positionen, die die abgespeicherten Positionsinformationen POS INF repräsentieren, direkt aus einem Dopplereffekt der empfangenen Satellitensignale ermittelt werden. Dann wird die Geschwindigkeit V_NAV vorzugsweise ermittelt, während sich das Navigationsgerät 2 in dem Bereich 20 befindet, in dem die Satellitensignale empfangbar sind. Die ermit- telte Geschwindigkeit V NAV kann dann auf dem Speichermedium des Navigationsgeräts 2 gespeichert werden.
In einem Schritt S4 wird die aktuelle Position POS AV des Na- vigationsgeräts 2 abhängig von der ermittelten Geschwindigkeit V_NAV und abhängig von den gespeicherten Positionsinformationen POS_INF ermittelt. Die aktuelle Position POS_AV des Navigationsgeräts 2 wird vorzugsweise ausgehend von einer durch die gespeicherten Positionsinformationen POS_INF vorge- gebenen Position abhängig von der ermittelten Geschwindigkeit V NAV extrapoliert. Die dazu verwendeten Positionsinformationen POS INF sind vorzugsweise eine der Positionsinformation POS_INF, die abhängig von den zuletzt empfangenen Satellitensignalen ermittelt wurden. Ferner ist die verwendete Ge- schwindigkeit V NAV vorzugsweise eine der Geschwindigkeiten V_NAV, die abhängig von den zuletzt ermittelten Positionsinformationen POS_INF und/oder den zuletzt empfangenen Satellitensignalen ermittelt wurde. Zum Extrapolieren der aktuellen Position POS AV kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass sich das Navigationsgerät 2 in die selbe Richtung weiterbewegt, in der es sich vorzugsweise zuletzt in dem geogra- fischen Bereich 20 fortbewegt hat, in dem keine Satellitensignale empfangbar sind. Die Richtung kann durch die ermittelte Geschwindigkeit V_NAV vorgegeben sein, da ein Geschwin- digkeitsvektor, der die Geschwindigkeit V NAV repräsentiert, einen Betrag und die Richtung umfasst. Alternativ dazu kann als Geschwindigkeit V_NAV lediglich der Betrag der Geschwindigkeit V_NAV ermittelt werden.
Zusätzlich kann die aktuelle Position POS_AV abhängig von
Landkarteninformationen MAP ermittelt werden. Die Landkarteninformation MAP sind vorzugsweise auf dem Speichermedium gespeichert. Alternativ dazu können die Landkarteninformationen MAP von einem Server abgerufen werden. Die Landkarteninforma- tionen MAP repräsentieren eine digitale Landkarte. Falls der zweite Straßenabschnitt 12 beispielsweise in einem Tunnel liegt, der eine Kurve macht, so kann die aktuelle Position POS AV des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Navigationsgeräts 2, innerhalb des zweiten Straßenabschnitts 12 unter Zuhilfenahme der Landkarteninformation MAP besonders präzise angegeben werden, da davon ausgegangen werden kann, dass sich das Kraftfahrzeug ausgehend vom Tunneleingang entlang der Kurve des Tunnels bewegt. Das Berücksichtigen der Landkarteninformationen MAP kann auch als "Map-Matching" bezeichnet werden.
In einem Schritt S5 kann das Computerprogramm beendet werden. Beispielsweise wenn sich das Kraftfahrzeug auf einem dritten Straßenabschnitt 14 befindet. Vorzugsweise wird das Computerprogramm jedoch jedes Mal zum Ermitteln der aktuellen Position POS_AV abgearbeitet, falls sich das Kraftfahrzeug in dem geografischen Bereich 22 befindet, in dem keine Satelliten- Signale empfangbar sind.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines satellitengestützten Navigationsgeräts (2) , bei dem, falls sich das Navigationsgerät (2) in einem geografischen Bereich (20) befindet, in dem Satellitensignale eines Navigationssatellitensystems empfangbar sind, abhängig von den empfangenen Satellitensignalen regelmäßig Positionsinformationen (POS INF) einer aktuellen Position (POS_AV) des Navigationsgeräts (2) er- mittelt werden und die ermittelten Positionsinformationen (POS INF) zumindest teilweise gespeichert werden, und bei dem, falls sich das Navigationsgerät (2) in einem geogra- fischen Bereich (22) befindet, in dem keine Satellitensignale des Navigationssatellitensystems empfangbar sind, die aktuelle Position (POS_AV) des Navigationsgeräts (2) abhängig von den gespeicherten Positionsinformationen (POS_INF) ermittelt wird, indem abhängig von gespeicherten Positionsinformationen (POS INF) eine Geschwindigkeit (V NAV) des Navigationsgeräts (2) ermittelt wird und indem ausgehend von gespeicherten Positionsinformationen
(POS_INF) die aktuelle Position (POS_AV) unter der Annahme extrapoliert wird, dass sich das Navigationsgerät (2) mit der ermittelten Geschwindigkeit (V_NAV) weiter bewegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Geschwindigkeit
(V NAV) abhängig von gespeicherten Positionsinformationen (POS_INF) zu mindestens zwei unterschiedlichen Positionen des Navigationsgeräts (2) und abhängig von den entsprechenden Positionen zugeordneten Zeitinformationen ermit- telt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Geschwindigkeit
(V NAV) abhängig von den als letztes empfangenen Satellitensignalen ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem abhängig von den gespeicherten Positionsinformationen (POS INF) und den zuge- ordneten Zeitinformationen eine Durchschnittsgeschwindigkeit des Navigationsgeräts (2) ermittelt wird und bei dem die ermittelte Durchschnittsgeschwindigkeit als Geschwindigkeit (V NAV) des Navigationsgeräts (2) vorgegeben wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem, falls sich das Navigationsgerät (2) in dem geografischen Bereich (22) befindet, in dem keine Satellitensignale des Navigationssatellitensystems empfangbar sind, die aktuelle Position (POS_AV) abhängig von vorgegebenen Landkarteninformationen (MAP) ermittelt wird.
6. Computerprogramm zum Betreiben eines satellitengestützten Navigationsgeräts (2) umfassend Programmanweisungen, die bei ihrer Ausführung auf einem Computer das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche durchführen.
7. Computerprogramm nach Anspruch 6, das auf einem computerlesbaren Speichermedium ausgebildet ist.
8. Vorrichtung zum Betreiben eines satellitengestützten Navigationsgeräts (2) , die dazu ausgebildet ist, falls sich das Navigationsgerät (2) in einem geografischen Bereich
(20) befindet, in dem Satellitensignale eines Navigations- Satellitensystems empfangbar sind, abhängig von den empfangenen Satellitensignalen regelmäßig Positionsinformationen (POS_INF) einer aktuellen Position (POS_AV) des Navigationsgeräts (2) zu ermitteln und die ermittelten Positionsinformationen (POS INF) zumindest teilweise abzuspei- ehern, und die dazu ausgebildet ist, falls sich das Navigationsgerät (2) in einem geografischen Bereich (22) befindet, in dem keine Satellitensignale des Navigationssatellitensystems empfangbar sind, die aktuelle Position (POS_AV) des Navigationsgeräts (2) abhängig von gespei- cherten Positionsinformationen (POS_INF) zu ermitteln, indem abhängig von den gespeicherten Positionsinformationen (POS INF) eine Geschwindigkeit (V NAV) des Navigationsge- räts (2) ermittelt wird und indem ausgehend von gespeicherten Positionsinformationen (POS_INF) die aktuelle Position (POS_AV) unter der Annahme extrapoliert wird, dass sich das Navigationsgerät (2) mit der ermittelten Geschwindigkeit (V NAV) weiter bewegt.
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