WO2021069317A1 - Verfahren zum verarbeiten von gps-streckendaten eines fahrzeuges - Google Patents

Verfahren zum verarbeiten von gps-streckendaten eines fahrzeuges Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method for processing GPS route data of a vehicle according to the type defined in more detail in the preamble of patent claim 1.
  • the invention also relates to a control device for performing the method.
  • a method for operating a drive train is known.
  • a motor control device is used to control the drive unit, data on a route ahead of the motor vehicle being provided by a navigation system and the transmission control device automatically triggering gear changes and / or automatic parameter sets depending on the data provided by the navigation system on the basis of which gearshifts are carried out, adjusted or selected in the transmission.
  • switching processes are adapted accordingly.
  • the present invention is based on the object of proposing a method of the type described at the beginning and a control device for performing the method, which improves the vehicle route.
  • a method for processing GPS route data of a Fahrzeu in which the GPS route data are used for vehicle route guidance, vehicle positions and off-road position information or on-road position information being generated as route data.
  • a vehicle position calculation function is used for vehicle routing when incorrect vehicle positions are generated or recorded from the GPS route data.
  • the vehicle position calculation function can, for example, use speed signals of the vehicle to calculate corresponding vehicle positions for vehicle routing in advance. These internally calculated vehicle positions are used as substitute values for the position from the GPS route data, since the GPS position signal is incorrect or not valid. Other signals from the vehicle can also be used to predict vehicle positions.
  • the calculation of vehicle positions by the vehicle position calculation function can be linked to certain requirements. As a possible prerequisite, for example, during the calculation of vehicle positions by the vehicle position calculation function, an off-road route covered by the vehicle could be used. When a predetermined threshold value of the distance covered off-road is reached, the vehicle position calculation function can be deactivated, for example, and the precalculation or vehicle route guidance with these precalculated vehicle positions can be ended. In this way, a vehicle position reset can be carried out and the originally used or currently valid GPS route data can be used again in order to continue guiding the vehicle route. In principle, the proposed method monitors whether on-road position information or off-road position information occurs. As a result, for example, with the vehicle position calculation function already activated and held in standby mode, the vehicle route can be taken over by correspondingly pre-calculated vehicle positions when off-road position information is recorded.
  • Off-road position information means that, according to the recorded GPS route data, the vehicle is outside of the road and therefore an incorrect on-road or road signal is present. If there is on-road position information, the vehicle is on a road, so that the GPS route data can be used for vehicle route guidance.
  • Another aspect of the present invention relates to the stress on a control device for performing the method described above.
  • Figure 1 is a schematic representation of a course of a route for vehicle route guidance, a course of on-road and off-road position information and a course of the activation and deactivation of a vehicle position calculation function and a course of an off-road covered route;
  • FIG. 2 shows a flow chart of a possible implementation of a method according to the invention.
  • a course 1 of a route consisting of the individual vehicle positions is shown.
  • the course 2 of off-road and on-road activations through the acquisition of off-road and on-road position information is shown below the illustrated course 1 of the driving route.
  • curve 3 represents the activated and non-activated or deactivated state of a vehicle position calculation function.
  • a course 4 of a route covered off-road is shown.
  • the distance covered off-road begins with the change from on-road to off-road and is limited by a predetermined threshold value 5 of the distance covered off-road.
  • GPS route data are initially used for vehicle route guidance as long as the vehicle is on-road. It can be seen from the course 2 that after a certain amount of time the vehicle route is routed due to the incorrect GPS route data, an off-road state occurs that can be detected by off-road position information and is evident from the course 2.
  • the length or the duration of the off-road driving distance covered by the vehicle is recorded.
  • the vehicle position calculation function is deactivated, which is illustrated in the course 3.
  • the vehicle position is reset. Vehicle route guidance can no longer be carried out with current vehicle position data until the vehicle is on-road again, as indicated by course 2. From this point in time, correct GPS route data for vehicle routing will be provided again.
  • the counter for recording the distance traveled off-road is reset and the vehicle position calculation function is reactivated.
  • step B it is checked whether there is off-road position information. If this is not the case, the vehicle position calculation function or the forecast function, which is indicated in method step F, remains active. If off-road position information is available, the vehicle position is determined by the calculation function.
  • the vehicle position from speed signals is used internally as a substitute signal for the position from the GPS route data, since the GPS route or position signal is not valid. This is indicated in process step C.
  • a counter is started that records the distance covered off-road. It is thus checked in method step D whether a predetermined threshold value of the distance covered off-road is reached. If this is not the case, the forecast or calculation function remains active. If this is the case, however, in a next method step E the forecast or calculation function is deactivated.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Verarbeiten von GPS-Streckendaten eines Fahrzeuges, bei dem die GPS-Streckendaten zur Fahrzeugstreckenführung entlang einer Fahrstrecke (1) verwendet werden vorgeschlagen, wobei als Streckendaten Fahrzeugpositionen und eine Offroad-Positionsinformation oder Onroad-Positionsinformation erzeugt werden, wobei eine Fahrzeugpositions-Berechnungsfunktion zur Fahrzeugstreckenführung verwendet wird, wenn fehlerhafte Fahrzeugpositionen aus den GPS-Streckendaten erzeugt werden. Ferner wird ein Steuergerät zum Durchführen eines Verfahrens vorgeschlagen.

Description

Verfahren zum Verarbeiten von GPS-Streckendaten eines Fahrzeuges
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von GPS- Streckendaten eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. Ferner betrifft die Erfindung ein Steuergerät zum Durchführen des Verfahrens.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2010 028 671 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges bekannt. Bei dem Verfahren wird eine Motorsteue rungseinrichtung verwendet, um das Antriebsaggregat zu steuern, wobei von einem Navigationssystem Daten über eine dem Kraftfahrzeug vorausliegende Fahrtstrecke bereitgestellt werden und wobei die Getriebesteuerungseinrichtung abhängig von den vom Navigationssystem bereitgestellten Daten automatisch Schaltungen im Ge triebe auslöst und/oder automatische Parametersätze auf Grundlage derer im Ge triebe Schaltungen ausgeführt werden, angepasst beziehungsweise ausgewählt werden. Somit werden mit Hilfe von Daten des Navigationssystems Schaltvorgänge entsprechend angepasst.
Ferner ist es bekannt, dass Fehler bei der Verarbeitung von GPS-Streckendaten auf grund von fehlerhaften Signalen eines GPS-Empfängers auftreten können und somit daraus eine fehlerhafte Fahrzeugstreckenführung resultiert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung sowie ein Steuergerät zum Durchführen des Verfahrens vor zuschlagen, welches die Fahrzeugstreckenführung verbessert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 beziehungsweise 10 gelöst. Vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Somit wird ein Verfahren zur Verarbeitung von GPS-Streckendaten eines Fahrzeu ges vorgeschlagen, bei dem die GPS-Streckendaten zur Fahrzeugstreckenführung verwendet werden, wobei als Streckendaten Fahrzeugpositionen und eine Offroad- Positionsinformation oder eine Onroad-Positionsinformation erzeugt werden. Um die Fahrzeugstreckenführung weiter zu optimieren, ist vorgesehen, dass eine Fahrzeug- positions-Berechnungsfunktion zur Fahrzeugstreckenführung verwendet wird, wenn fehlerhafte Fahrzeugpositionen aus den GPS-Streckendaten erzeugt beziehungs weise erfasst werden.
Auf diese Weise ist es möglich mit dem vorgeschlagenen Verfahren fehlerhafte be ziehungsweise unplausible GPS-Streckendaten durch vorausberechnete Fahrzeug positionen einer Fahrzeugpositions-Berechnungsfunktion zu ersetzen und somit die Fahrzeugstreckenführung deutlich zu verbessern. Demzufolge werden bei fehlerhaf ten Fahrzeugpositionen aus den GPS-Streckendaten von der Fahrzeugpositions- Berechnungsfunktion vorausberechnete Fahrzeugpositionen zur Fahrzeugstrecken führung verwendet.
Die Fahrzeugposition-Berechnungsfunktion kann beispielsweise anhand von Ge schwindigkeitssignalen des Fahrzeuges entsprechende Fahrzeugpositionen zur Fahrzeugstreckenführung vorausberechnen. Diese intern berechneten Fahrzeugpo sitionen werden als Ersatzwerte für die Position aus den GPS-Streckendaten ver wendet, da das GPS-Positionssignal fehlerhaft beziehungsweise nicht gültig ist. Zur Vorausberechnung von Fahrzeugpositionen können auch andere Signale des Fahr zeuges verwendet werden.
Die Berechnung von Fahrzeugpositionen durch die Fahrzeugpositions- Berechnungsfunktion kann an bestimmte Voraussetzungen gebunden werden. Als mögliche Voraussetzung könnte zum Beispiel während der Berechnung von Fahr zeugpositionen durch die Fahrzeugpositions-Berechnungsfunktion eine Offroad zu rückgelegte Fahrstrecke des Fahrzeuges verwendet werden. Wenn ein vorbestimm ter Schwellenwert der Offroad zurückgelegten Fahrstrecke erreicht wird, kann bei spielsweise die Fahrzeugpositions-Berechnungsfunktion deaktiviert werden und die Vorausberechnung beziehungsweise Fahrzeugstreckenführung mit diesen vorausbe rechneten Fahrzeugpositionen beendet werden. Auf diese Weise kann quasi ein Fahrzeugpositions-Reset erfolgen und die ursprünglich verwendeten oder aktuell gül tige GPS-Streckendaten wieder herangezogen werden, um eine Fahrzeugstrecken führung weiter vorzunehmen. Grundsätzlich wird im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens überwacht, ob eine Onroad-Positionsinformation oder eine Offroad-Positionsinformation auftritt. Dadurch kann beispielsweise bei schon aktivierter im Standbymodus gehaltener Fahrzeugpo- sitions-Berechnungsfunktion die Fahrzeugstreckenführung durch entsprechend vo rausberechnete Fahrzeugpositionen übernommen werden, wenn eine Offroad- Positionsinformation erfasst wird.
Eine Offroad-Positionsinformation bedeutet, dass sich nach den erfassten GPS- Streckendaten das Fahrzeug außerhalb von Straßen befindet und somit ein fehler haftes Signal-Onroad beziehungsweise Straßensignal vorliegt. Wenn eine Onroad- Positionsinformation vorliegt, befindet sich das Fahrzeug auf einer Straße, sodass die GPS-Streckendaten zur Fahrzeugstreckenführung verwendet werden können.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Beanspruchung eines Steuergerätes zum Durchführen des vorbeschriebenen Verfahrens.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter be schrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Verlaufes einer Fahrstrecke zur Fahrzeugstreckenführung, ein Verlauf von Onroad- und Offroad- Positionsinformationen sowie ein Verlauf der Aktivierung und Deaktivierung einer Fahrzeugpositions-Berechnungsfunktion und ein Verlauf einer Offroad zurückgeleg ten Fahrstrecke; und
Figur 2 ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführung eines erfin dungsgemäßen Verfahrens.
In Figur 1 ist im oberen Teil der Darstellung ein Verlauf 1 einer Fahrstrecke, die aus den einzelnen Fahrzeugpositionen besteht, dargestellt. Unterhalb des dargestellten Verlaufes 1 der Fahrstrecke ist der Verlauf 2 von Offroad- und Onroad-Aktivierungen durch die Erfassung von Offroad- und Onroad-Positionsinformationen dargestellt.
Dies bedeutet, dass sich das Fahrzeug bei Erfassung der Onroad- Positionsinformation auf der Straße befindet, während sich das Fahrzeug bei Erfas sung der Offroad-Positionsinformation außerhalb einer Straße befindet.
Unterhalb des Verlaufes 2 ist ein weiterer Verlauf 3 dargestellt, der den aktivierten und nichtaktivierten beziehungsweise deaktivierten Zustand einer Fahrzeugposition- Berechnungsfunktion darstellt.
Zwischen dem Verlauf 2 der Onroad- und der Offroad-Aktivierungen und dem Verlauf 3 bezüglich der Aktivierung und Deaktivierung der Fahrzeugposition- Berechnungsfunktion ist ein Verlauf 4 einer im Offroad zurückgelegten Fahrstrecke dargestellt. Die Offroad zurückgelegte Fahrstrecke beginnt mit dem Wechsel von On- road zu Offroad und wird durch einen vorbestimmten Schwellenwert 5 der Offroad zurückgelegten Fahrstrecke begrenzt.
Wie sich aus dem Verlauf 1 entlang der Fahrstrecke ergibt, werden zunächst GPS- Streckendaten zur Fahrzeugstreckenführung verwendet, solange sich das Fahrzeug Onroad befindet. Durch den Verlauf 2 wird ersichtlich, dass es nach einer vorbe stimmten Zeit der Fahrzeugstreckenführung aufgrund der fehlerhaften GPS- Streckendaten zu einem Offroad-Zustand kommt, der durch eine Offroad- Positionsinformation erfassbar ist und aus dem Verlauf 2 ersichtlich ist.
Zu diesem Zeitpunkt liegen fehlerhafte Fahrzeugpositionen aus den fehlerhaften GPS-Streckendaten vor, welches durch einen starken Anstieg im Verlauf 1 verdeut licht wird. Diese fehlerhaften Fahrzeugpositionen können für die weitere Fahrzeug streckenführung nicht verwendet werden. Deshalb werden von der Fahrzeugpositi- ons-Berechnungsfunktion vorausberechnete Fahrzeugpositionen zur Fahrzeugstre ckenführung verwendet, wenn derartige fehlerhafte Fahrzeugpositionen aus den GPS-Streckendaten erzeugt werden.
Im Rahmen der Fahrzeugposition-Berechnungsfunktion werden intern vorausberech nete Fahrzeugpositionen aus einem Geschwindigkeitssignal als Ersatzsignal für die Fahrzeugposition des GPS-Signals verwendet. Demzufolge wird die Fahrstrecke vo rausberechnet, welches durch einen gestrichelten Verlauf 1 dargestellt ist. Sobald eine Onroad-Positionsinformation erfasst wird, welches in dem Verlauf 2 verdeutlicht wird, werden keine fehlerbehafteten Fahrzeugpositionen aus den GPS- Streckendaten erzeugt, sodass diese Fahrzeugpositionen zur weiteren Fahrzeug streckenführung verwendet werden. Demzufolge ergibt sich wieder eine durchgezo gene Linie im Verlauf 1.
Nach einer gewissen Zeit der Fahrzeugstreckenführung ergibt sich im Verlauf 1 wie der ein deutlicher Anstieg, der dadurch verursacht wird, dass im Verlauf 2 das Fahr zeug sich im Offroad befindet. Demzufolge können die GPS-Daten nicht weiter ver wendet werden. Infolgedessen ergibt sich wieder im Verlauf 1 ein gestrichelter Ver lauf, der anzeigt, dass die Fahrzeugpositionen zur Fahrzeugstreckenführung durch die Berechnungsfunktion ermittelt werden beziehungsweise vorausberechnet wer den.
Im Rahmen des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Länge oder die Dauer der Off- road-Fahrstrecke, welche durch das Fahrzeug zurückgelegt wird, erfasst wird. Bei Erreichen eines vorbestimmten Schwellenwertes 5 der Offroad zurückgelegten Fahr strecke wird die Fahrzeugpositions-Berechnungsfunktion deaktiviert, welches im Ver lauf 3 verdeutlicht wird. Mit Deaktivierung der Fahrzeugpositions- Berechnungsfunktion erfolgt ein Fahrzeugpositions-Reset. Eine Fahrzeugstrecken führung kann solange nicht mehr mit aktuellen Fahrzeugpositionsdaten erfolgen, bis sich das Fahrzeug wieder Onroad befindet, welches der Verlauf 2 anzeigt. Ab diesem Zeitpunkt werden wieder korrekte GPS-Streckendaten zur Fahrzeugstreckenführung geliefert. Der Zähler zum Erfassen der Offroad zurückgelegten Fahrstrecke wird zu rückgesetzt und die Fahrzeugpositions-Berechnungsfunktion wird wieder aktiviert.
Zum Start der Fahrzeugstreckenführung anhand der vorausberechneten Fahrzeug positionen wird überwacht, ob bei aktivierter Fahrzeugpositions-Berechnungsfunktion eine Offroad-Positionsinformation vorliegt, sodass die Fahrzeugstreckenführung durch die vorausberechneten Fahrzeugpositionen der Berechnungsfunktion über nommen werden kann. Ferner wird im Rahmen des Verfahrens überwacht, ob die Onroad-Positionsinformation erfasst werden kann, damit die Fahrzeugstreckenfüh rung über die GPS-Streckendaten durchgeführt werden kann. In Figur 2 ist beispielhaft ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführung des vor geschlagenen erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Im Verfahrensschritt A zum Beginn des Verfahrens beginnt der Start durch die Einstellung der Zündung bei dem Fahrzeug.
In einem weiteren Verfahrensschritt B wird geprüft, ob eine Offroad - Positionsinformation vorliegt. Wenn dies nicht der Fall ist, bleibt die Fahrzeugpositi- ons-Berechnungsfunktion beziehungsweise die Vorausschau-Funktion aktiv, welches im Verfahrensschritt F angedeutet ist. Wenn eine Offroad -Positionsinformation vor liegt, wird die Fahrzeugposition durch die Berechnungsfunktion ermittelt. Hierbei wird intern die Fahrzeugposition aus Geschwindigkeitssignalen als Ersatzsignal für die Position aus den GPS-Streckendaten verwendet, da das GPS-Strecken- bezie hungsweise Positionssignal nicht gültig ist. Dies ist in Verfahrensschritt C angedeu tet.
Im Weiteren wird nach Beginn der Ermittlung der Fahrzeugposition durch die Be rechnungsfunktion ein Zähler gestartet, der die Offroad zurückgelegte Fahrstrecke erfasst. Somit wird im Verfahrensschritt D geprüft, ob ein vorbestimmter Schwellen wert der Offroad zurückgelegten Fahrstrecke erreicht wird. Wenn dies nicht der Fall ist, bleibt die Vorausschau- beziehungsweise Berechnungsfunktion aktiv. Wenn dies jedoch der Fall ist, wird in einem nächsten Verfahrensschritt E die Vorausschau- be ziehungsweise Berechnungsfunktion deaktiviert.
Bezuqszeichen
1 Verlauf der Fahrstrecke
2 Verlauf von Offroad- und Onroad-Aktivierungen
3 Verlauf von Aktivierung und Deaktivierung der Fahrzeugposition - Berechnungsfunktion
4 Verlauf der Offroad zurückgelegten Fahrstrecke
5 Schwellenwert A,B,C,D,E,F Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Verarbeiten von GPS-Streckendaten eines Fahrzeuges, bei dem die GPS-Streckendaten zur Fahrzeugstreckenführung entlang einer Fahrstrecke verwendet werden, wobei als Streckendaten Fahrzeugpositionen und eine Offroad- Positionsinformation oder Onroad-Positionsinformation erzeugt werden, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Fahrzeugpositions-Berechnungsfunktion zur Fahrzeugstre ckenführung verwendet wird, wenn fehlerhafte Fahrzeugpositionen aus den GPS- Streckendaten erzeugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei fehlerhaften Fahr zeugpositionen aus den GPS-Streckendaten von der Fahrzeugpositions- Berechnungsfunktion vorausberechnete Fahrzeugpositionen zur Fahrzeugstrecken führung verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeug- positions-Berechnungsfunktion anhand von Geschwindigkeitssignalen des Fahrzeu ges Fahrzeugpositionen zur Fahrzeugstreckenführung vorausberechnet.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorausberechneten Fahrzeugpositionen als Ersatzwert für die aus den GPS- Streckendaten ermittelten Fahrzeugpositionen verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Berechnung von Fahrzeugpositionen durch die Fahrzeugpositions- Berechnungsfunktion zur Fahrzeugstreckenführung eine Offroad zurückgelegte Fahrstrecke des Fahrzeuges erfasst wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen eines vorbestimmten Schwellenwertes (5) der Offroad zurückgelegten Fahrstrecke die Fahrzeugpositions-Berechnungsfunktion deaktiviert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zähler der Offroad zurückgelegten Fahrstrecke zurückgesetzt wird, wenn die Fahrzeugpositi- ons-Berechnungsfunktion wieder aktiviert wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Start der Fahrzeugstreckenführung anhand der vorausberechneten Fahr zeugpositionen überwacht wird, ob bei aktivierter Fahrzeugpositions- Berechnungsfunktion eine Offroad-Positionsinformation vorliegt.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei erfasster Onroad-Positionsinformation die aus den GPS-Streckendaten er mittelten Fahrzeugpositionen zur Fahrzeugstreckenführung verwendet werden.
10. Steuergerät zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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