DE29521357U1 - Zielführungseinheit zur sicheren Zielführung eines Fahrzeugs - Google Patents
Zielführungseinheit zur sicheren Zielführung eines FahrzeugsInfo
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Description
Mannesmann Aktiengesellschaft
Mannesmannufer 2 70236
40213 Düsseldorf
lielführungseinheit zur sicheren Zielführung eines Fahrzeugs
Beschreibung
Die Erfindung betrifft @g£S£SB>£e'ne Zielführungseinheit zur sicheren
Zielführung eines Fahrzeugs entlang einer zu einer vorgegebenen Zielposition führenden Fahrtroute, bei dem die momentane Ortsposition des Fahrzeugs ermittelt
und eine Fahrtroute bestimmt wird, die dem Fahrer des Fahrzeugs in Form von Fahrhinweisen angezeigt wird.
Fahrzeugleit- und Zielführungssysteme mit optischen und/oder akustischen
Ausgabeeinrichtungen für entsprechende Fahrhinweise zur Führung eines Fahrzeugs entlang einer ermittelten günstigen Fahrtroute zu einem vorgegebenen Ziel sind
bekannt; sie dienen dazu, beispielsweise dem ortsunkundigen Fahrzeugführer anhand
von im Fahrzeug oder extern abgelegten digitalisierten Straßenkarten z.B. die aktuelle
geografische Position, die Fahrtroute sowie alle bevorstehenden Richtungsänderungen
in Form von Fahrhinweisen anzuzeigen.
Aus der DE 4039887 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die aktuelle Ortsposition
mittels eines im Fahrzeug installierten Ortungssystems bestimmbar ist und eine von
mindestens einem externen Rechner eines Off-Board-Navigationssystems ermittelte von der aktuellen Ortsposition zu einer vorgegebenen Zielposition führende Fahrtroute
als Folge zu passierender Straßenabschnitte (sogenannte Leitvektorkette) zusammen
mit einem Straßenplan der näheren Umgebung an das Fahrzeug übertragen und auf einem Display zur Anzeige gebracht wird, wobei die externen Rechner in räumlich
verteilt angeordnete Baken installiert sind und zusätzlich mit einem Verkehrsrechner
verbunden sein können. Die Leitvektorkette umfaßt die Ortskoordinaten der zu passierenden Straßenabschnitte und ermöglicht es folglich, diese Ortskoordinaten mit
der aktuellen Ortsposition des Fahrzeugs zu vergleichen und anhand des Ergebnisses
dem Fahrer beispielsweise die aktuelle Ortsposition auf dem Display zusammen mit
Fahrhinweisen anzuzeigen und ihn somit sukzessiv zur vorgegebenen Zielposition zu
führen. Die Zielführung erfolgt bei diesem Verfahren also immer ausgehend von der
momentanen Ortsposition, unabhängig davon, ob das Fahrzeug von der vorgegebenen Fahrtroute abgewichen ist oder nicht.
Dieses Verfahren ist zwar zum Zielführen eines Fahrzeugs insbesondere mit Hilfe
eines Off-Board-Navigationssystems geeignet, jedoch werden Abweichungen von der Fahrtroute nicht ermittelt und dem Fahrer folglich auch nicht mitgeteilt. Bei diesem
Verfahren wird lediglich beim Passieren einer Bake vom Rechner in Abhängigkeit von
is der aktuellen Ortsposition des Fahrzeugs (oder der Bake) jeweils mindestens eine zum
Ziel führende Leitvektorkette aus einem Leitvektorketten-Kollektiv ausgewählt, an das
Fahrzeug übertragen, dem Fahrer direkt oder in Form von Fahrhinweisen angezeigt und auf diese Weise bei Abweichungen von der ursprünglich Fahrtroute eine
"Fehlerkorrektur" vorgenommen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur sicheren Zielführung
eines Fahrzeugs entlang einer insbesondere mit Hilfe eines Off-Board-Navigationssystems
ermittelten günstigen Fahrtroute und eine Zielführungseinheit zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei dem mit geringem technischen Aufwand
Abweichungen von der vorgegebenen Fahrtroute im Fahrzeug erkannt werden, ohne daß dafür eine digitale Straßenkarte und dergleichen im Fahrzeug mitgeführt werden
muß.
Die Lösung dieser Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens ist erfindungsgemäß
gekennzeichnet durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Durch die kennzeichnenden Merkmale des Unteranspruchs 2 ist dieses Verfahren in vorteilhafter
Weise weiter ausgestaltbar. Eine Zielführungseinheit zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Merkmale des Patentanspruchs 3 auf und ist
durch die Merkmale der Unteransprüche 4 bis 11 in vorteilhafter Weise ausgestaltbar.
Die Erfindung sieht vor, daß die Fahrtroute zunächst in Form von aufeinanderfolgenden
Wegpunkten bestimmt wird. Anhand der ermittelten momentanen Ortsposition des Fahrzeugs wird während der Fahrt fortlaufend der senkrechte
Abstand der momentanen Ortsposition von der Verbindungsgeraden der beiden unmittelbar aufeinanderfolgenden Wegpunkte, zwischen denen sich das Fahrzeug
momentan befindet, berechnet. Überschreitet der berechnete senkrechte Abstand einen vorgegebenen Wert, wird ein Signal ausgelöst, das ein Verlassen der
vorgegebenen Fahrtroute anzeigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, Abweichungen von einer
vorgegebenen Fahrtroute mit geringem technischen Aufwand sofort zu erkennen und dem Fahrer anzuzeigen, ohne daß dazu eine digitale Straßenkarte mit entsprechender
Auflösung im Fahrzeug mitgeführt werden muß. Die Zielführungseinheit im Fahrzeug
kann insbesondere dann sehr einfach aufgebaut sein, wenn die Fahrtroute mit Hilfe
eines Off-Board-Navigationssystems ermittelt und in Form von Wegpunkten an das Fahrzeug übertragen wird. So braucht die Zielführungseinheit in einem solchen Falle
nur über eine Ein- und Ausgabeeinheit, eine Ortungssensorik und eine Datenkommunikationseinrichtung zu verfügen. Zweckmäßigerweise umfassen die
Wegpunkte der Fahrtroute mindestens die geographischen Ortskoordinaten, so daß ein direkter Vergleich mit den Ortspositionsdaten des Fahrzeugs möglich ist.
Erfolgt die Zielführung durch ein Off-Board-Navigationssystem, indem dieses eine
günstige Fahrtroute bestimmt und an das Fahrzeug überträgt, so wird mit dem erfindungsgemäßen einfachen Verfahren eine besonders effektive und sichere
Zielführung erzielt, wobei das Falschfahren bereits sehr kurzzeitig nach Einschlagen
einer falschen Fahrtroute erkennbar und damit korrigierbar ist. Eine besonders hohe .
Sicherheit bei der Falschfahrerkennung läßt sich dann erzielen, wenn das
erfindungsgemäße Verfahren mit einem auf anderen Prinzipien beruhenden Verfahren
zur Falschfahrerkennung kombiniert wird, indem z.B. in bestimmten vorgegebenen
Streckenabschnitten jeweils das eine oder das andere Verfahren benutzt wird, je nach
dem welches für die Charakteristik des Streckehabschnitts am besten geeignet ist.
Eine Zielführungseinheit zur sicheren Zielführung eines Fahrzeugs, die das Verlassen
einer vorgegebenen Fahrtroute sofort erkennt, umfaßt eine Eingabeeinrichtung insbesondere zur Eingabe einer Zielposition und eine Ortspositionsermittlungseinrichtung
zur Erfassung der momentanen Ortsposition. Eine die momentane Ortsposition und die Zielposition verbindende Fahrtroute, die im Fahrzeug
durch die Zielführungseinheit oder außerhalb des Fahrzeugs ermittelbar ist, ist in
einem Speicher der Zielführungseinheit in Form von Wegpunkten abgelegt. Eine vorgesehene Abstandsbestimmungseinrichtung ermöglicht die fortlaufende
Berechnung des senkrechten Abstands der aktuellen Ortsposition von der Verbindungsgeraden, welche die beiden unmittelbar aufeinanderfolgenden Wegpunkte
der Fahrtroute miteinander verbindet, zwischen denen sich das Fahrzeug momentan aufhält. Überschreitet der ermittelte senkrechte Abstand einen vorgegebenen Wert, so
ist durch die Abstandsbestimmungseinrichtung ein Warnsignal auslösbar, welches das
Verlassen der vorgegebenen Fahrtroute signalisiert.
Vorzugsweise ist ein Bordcomputer zur Steuerung der Abstandsbestimmungseinrichtung
vorgesehen und die Abstandsbestimmungeinrichtung als Rechenprogramm ausgebildet.
Besonders geeignet ist die Zielführungseinheit zur Zielführung innerhalb eines Off-Board-Navigationssystems,
wenn diese zusätzlich mit einer Kommunikationseinrichtung zum drahtlosen Datenaustausch versehen ist. Durch die Kommunikationseinrichtung
ist die Fahrtroute in Form von Wegpunkten durch das Off-Board-Navigationssystem an die Zielführungseinheit übermittelbar. Zweckmäßigerweise ist
die Kommunikationseinrichtung als Mobilfunktelefon ausgebildet.
Die Ausbildung der Eingabeeinrichtung als Tastatur erweist sich als universelle
Lösung.
-5-
Sehr klein und leicht unterzubringen ist die Ortspositionsermittlungseinrichtung, wenn
diese einen Empfänger zum Empfang von Signalen für die Satellitennavigation aufweist.
Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, daß durch den Bordcomputer bei Verlassen der
Fahrtroute die Anzeige eines optischen Warnsignals insbesondere zusammen mit Fahrhinweisen auf dem Display der Anzeigeeinrichtung ausgebbar ist. Die
Fahrhinweise können Detailinformationen bezüglich der Abweichungen von der vorgegebenen Fahrtroute enthalten. Selbstverständlich kann das Warnsignal auch auf
anderem Wege, z.B. akustisch, ausgegeben werden.
Anhand des in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellten Systems zur Zielführung
eines Fahrzeugs mit einer Zielführungseinheit im Fahrzeug und einem externen Off-Board-Navigationssystem
wird die Erfindung nachfolgend beispielhaft beschrieben.
Das in der Figur dargestellte System zur Zielführung eines Fahrzeugs umfaßt eine im
Fahrzeug installierte Zielführungseinheit 10. Die Zielführungseinheit 10 weist einen
Bordcomputer 11 auf, durch den die übrigen Komponenten 12-16 der
Zielführungseinheit 10 miteinander verbunden und steuerbar sind. Eine Eingabeeinrichtung 12 in Form einer Tastatur ermöglicht die Eingabe der Zielposition,
beispielsweise des Straßennamens. Die angegebene Zielposition ist im Speicher 13
ablegbar und steht somit bei Bedarf abrufbar zur Verfügung. Zur Bestimmung der momentanen Ortsposition weist die Zielführungseinheit 10 einen Empfänger 14 eines
Navigations-Satellitensystems auf, der ebenfalls mit dem Bordcomputer 11
datentechnisch verbunden ist. Bei Bedarf sind die aus den empfangenen
Satellitensignalen fortlaufend bestimmbaren momentanen Ortspositionen durch den Bordcomputer 11 im Speicher 13 ablegbar. Im Speicher 13 ist darüber hinaus die
anhand der momentanen Ortsposition und der eingegebenen Zielposition bestimmte günstige Fahrtroute in Form von Wegpunkten abgelegt, welche die geographischen
Daten beinhalten. Wie die Figur erkennen läßt, weist die Zielführungseinheit 10 eine
Anzeigevorrichtung 15 auf, die mit einem optischen Display versehen ist, durch welche
die Fahrtroute vom Bordcomputer 11 gesteuert teilweise oder vollständig zusammen .
-6-
mit Fahrhinweisen anzeigbar ist. Dabei ist es vorgesehen, die momentane Ortsposition
des Fahrzeugs, beispielsweise farblich hervorgehoben, anzuzeigen. Die Verbindungsgerade zwischen den beiden unmittelbar aufeinanderfolgenden
Wegpunkte, zwischen denen sich das Fahrzeug momentan aufhält, läßt sich durch eine Abstandsbestimmungseinrichtung 16 bestimmen. Die Abstandsbestimmungseinrichtung
16 ermöglicht darüberhinaus die fortlaufende Berechnung des senkrechten Abstands der aktuellen Ortsposition von der Verbindungsgeraden. Der Bordcomputer
11 hat Zugriff auf den von der Abstandsbestimmungseinrichtung 16 fortlaufend
bestimmbaren senkrechten Abstand und kann diesen mit einem vorgegebenen Wert vergleichen. Überschreitet der senkrechte Abstand der momentanen Ortsposition von
der Verbindungsgeraden den vorgegebenen Wert, so ist durch den Bordcomputer 11
ein entsprechendes Warnsignal auslösbar. So kann der Bordcomputer 11 ein
Warnsignal erzeugen und/oder entsprechende Fahrhinweise über das optische Display
der Anzeigeeinrichtung 15 ausgeben. Um den gerätetechnischen Aufwand der Zielführungseinheit 10 möglichst gering zu halten, ist diese mit einer
Kommunikationseinrichtung 17, insbesondere ein Mobilfunktelefon, verbunden, durch
welche die datentechnische Verbindung zu einem außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Off-Board-Navigationssystem 20 herstellbar ist.
Die Figur läßt erkennen, daß das Off-Board-Navigationssystem 20 zum
Datenaustausch mit der Zielführungseinheit 10 mit einem Sender/Empfänger 21 versehen ist. Das Navigationssystem 20 enthält einen Verkehrsrechner 22, der Zugriff
auf eine digitale Straßenkarte 23 sowie aktuelle Verkehrsinformationen hat.
Zur Durchführung der Zielführung des Fahrzeugs wird die Zielposition durch den
Fahrer über die Tastatur der Eingabeeinrichtung 12 eingegeben. Die Zielposition wird
zusammen mit der mittels des Empfängers 14 bestimmten momentanen Ortsposition des Fahrzeugs durch die Kommunikationseinrichtung 17 an den Verkehrsrechner 22
des Off-Board-Navigationssystems 20 übertragen. Anhand der digitalen Straßenkarte
23 bestimmt der Verkehrsrechner 22 anschließend eine günstige Fahrtroute zur vorgegebenen Zielposition. Diese Fahrtroute wird anschließend in Form von
Wegpunkten an die Zielführungseinheit 10 rückübertragen und vom Bordcomputer 11
- 7"
gesteuert im Speicher 13 abgelegt. Anhand der mittels des Empfängers 14
bestimmten momentanen Ortsposition des Fahrzeugs ermittelt die Abstandsbestimmungseinrichtung 16 die beiden unmittelbar aufeinanderfolgenden
Wegpunkte, zwischen denen sich das Fahrzeug momentan aufhält. Weiterhin werden der Abstandsbestimmungseinrichtung 16 ständig die mittels des Empfängers 14
fortlaufend ermittelten momentanen Ortspositionen des Fahrzeugs zur Verfugung
gestellt. Die Abstandsbestimmungseinrichtung 16 berechnet dann den senkrechten
Abstand der momentanen Ortsposition von der Verbindungsgeraden und stellt den berechnenden Abstandswert dem Bordcomputer 11 zur Verfügung. Der Bordcomputer
11 vergleicht den.Abstandswert mit einem vorgegebenen Wert und löst ein Warnsignal
aus, wenn der Abstandswert den vorgegebenen Wert überschreitet. Die Ausgabe des Warnsignals kann einerseits akustisch in Form eines Warntons oder durch
Sprachausgabe und/oder andererseits optisch auf dem Display der Anzeigeeinrichtung
15 erfolgen, wobei der Fahrer insbesondere durch letztere beispielsweise zusätzliche
Informationen z.B. über die Abweichung von der vorgegebenen Fahrtroute und Fahrhinweise von der Zielführungseinheit 10 erhalten kann. Es ist selbstverständlich
auch möglich, ausgelöst durch das Warnsignal eine neue Fahrtroute zu bestimmen und das Fahrzeug entlang dieser Route zur Zielposition zu führen, ohne den Fahrer
explizit über die Falschfahrt zu informieren.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Abstandsbestimmungseinrichtung
16 als Rechenprogramm ausgebildet, das vom Bordcomputer 11
ausführbar ist.
Die zweckmäßige Größe des vorgegebenen Wertes für den Vergleich mit dem
ermittelten senkrechten Abstand richtet sich insbesondere nach der Genauigkeit der
Ortspositionsbestimmungseinrichtung. Wenn beispielsweise ein üblicher Empfänger eines Navigations-Satellitensystems verwendet wird, beträgt die mögliche maximale
Fehlergröße mit 95% Sicherheit etwa 100 m. Daher sollte der Vergleichswert möglichst
so größer sein als diese Fehlergröße (z.B. 150 m oder 200 m), um irrtümliche
Fehleranzeigen zu vermeiden. Bei noch genaueren Ortspositionsbestimmungseinrichtungen
(z.B. bei Verwendung eines DGPS-Empfängers; DGPS = Differential
Global Positioning System) könnte der Vergleichswert aufwerte von deutlich unter
100 m festgelegt werden.
BEZUGSZEICHENLISTE:
10 Zielführungseinheit
11 Bordcomputer
12 Eingabeeinrichtung
13 Speicher
14 Empfängereines Navigations-Sateilitensystems
15 Anzeigeeinrichtung
16 Abstandsbestimmungseinrichtung
17 Kommunikationseinrichtung
20 Off-Board-Navigationssystem
21 Sender/Empfänger
22 Verkehrsrechner
23 digitale Straßenkarte
Claims (8)
1. Zielführungseinheit zur sicheren Zielführung eines Fahrzeugs, die das Verlassen einer
ermittelten Fahrtroute selbständig erkennt, mit einer Eingabeeinrichtung (12) zur
Eingabe einer Zielposition, einer Ortspositionsermittlungseinrichtung zur Erfassung der
momentanen Ortsposition, einer Fahrtroutenermittlungseinrichtung, ferner mit einem
Speicher (13), in dem die Fahrtroute in Form von Wegpunkten, die mindestens die
geographischen Ortskoordinaten umfassen, abgelegt ist, und mit einer Anzeigeeinrichtung (15) zur Anzeige der Fahrtroute als Fahrhinweise,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ortsposiiionsermittlungseinrichtung einen Empfänger (14) eines Satellitennavigationssystems aufweist,
und daß zur fortlaufenden Bestimmung des senkrechten Abstands der momentanen Ortsposition von der Verbindungsgeraden der beiden unmittelbar aufeinanderfolgenden
Wegpunkte der Fahrtroute, zwischen denen sich das Fahrzeug momentan aufhält, eine
Abstandsbestimmungseinrichtung (16) vorgesehen ist, durch die ein Warnsignal auslösbar ist, wenn der berechnete senkrechte Abstand größer als ein vorgegebener
Wert ist.
2. Zielführungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Bordcomputer (11) zur Steuerung der Abstandsbestimmungseinrichtung (16)
vorgesehen ist.
3. Zielführungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstandsbestimmungseinrichtung (16) als Rechenprogramm ausgebildet ist.
4. Zielführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Kommunikationseinrichtung (17) zum Datenaustausch mit einem Off-Board-Navigationssystem
(20) vorgesehen ist.
5. Zielführungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kommunikationseinrichtung (17) eine Mobilfunktelefon ist.
6. Zielführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingabeeinrichtung (12) eine Tastatur ist,
7. Zielführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (15) ein optisches Display aufweist.
8. Zielführungseinheit nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Warnsignal zusammen mit Fahrhinweisen durch die Anzeigeeinrichtung (15)
optisch ausgebbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29521357U DE29521357U1 (de) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | Zielführungseinheit zur sicheren Zielführung eines Fahrzeugs |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19544160 | 1995-11-14 | ||
DE29521357U DE29521357U1 (de) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | Zielführungseinheit zur sicheren Zielführung eines Fahrzeugs |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE29521357U1 true DE29521357U1 (de) | 1997-02-20 |
Family
ID=26020701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29521357U Expired - Lifetime DE29521357U1 (de) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | Zielführungseinheit zur sicheren Zielführung eines Fahrzeugs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE29521357U1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1995
- 1995-11-14 DE DE29521357U patent/DE29521357U1/de not_active Expired - Lifetime
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970403 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990315 |
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: VODAFONE AG, DE Free format text: FORMER OWNER: MANNESMANN AG, 40213 DUESSELDORF, DE Effective date: 20020917 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20040217 |
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R071 | Expiry of right |