DE4230299A1 - Verfahren zur Ortung eines Landfahrzeuges - Google Patents
Verfahren zur Ortung eines LandfahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Ortung eines Land
fahrzeuges nach der Gattung des Hauptanspruches.
In der EP-A 124 544 wird ein Verfahren zur Zielführung von Landfahr
zeugen vorgeschlagen. Das Fahrzeug weist eine Wegmeßeinrichtung,
eine Winkelmeßeinrichtung, eine Recheneinrichtung zur Meßwertverar
beitung und einen Speicher auf. Im Speicher des Fahrzeuges sind di
gitalisierte Karten abgelegt, die die zulässigen Fahrtrouten aufzei
gen. Mit der Weg- und Winkelmeßeinrichtung wird die Positionsände
rung des Fahrzeuges nach Richtung und Entfernung erfaßt und in der
Recheneinrichtung registriert. Ungenauigkeiten der Weg- und Winkel
messung 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.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden 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 digitali
sierte 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 digi
talisiertes Gebiet angezeigt wird. Um zu den digitalisierten Weg
strecken 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 zweck
mäßige 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 dazugehöri
gen Winkelinkrementen, da dadurch eine hohe Genauigkeit des gespei
cherten 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 da
durch der Fahrer die digitalisierten Wegstrecken von dem gespeicher
ten Weg unterscheiden kann. Vorteilhaft ist ferner die Löschung des
selbst aufgezeichneten Weges nach Wiedereintritt in die digitali
sierte Wegstrecke, wenn diese Strecke selten befahren wird, um den
Speicherplatz nicht mit unwichtigen Daten zu belegen. Besonders vor
teilhaft 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 Speicherkapazität ausgebildet werden kann und der dritte
Speicher, auf den selten zugegriffen wird, als preisgünstiger Mas
senspeicher 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 zwischengespei
chert 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 kön
nen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Ortungseinrichtung,
die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, Fig. 2 die
schematische Darstellung eines Ausschnittes der digitalisierten Kar
te mit dem gespeicherten Weg, Fig. 3 den Aus- und Eintrittspunkt
und den gespeicherten Weg, Fig. 4 und 5 Struktogramme, die die Ar
beitsweise der Anordnung erläutern.
Fig. 1 zeigt eine Anzeigevorrichtung 1, die mit einer Rechenein
richtung 2 verbunden ist. Die Recheneinrichtung 2 ist über Datenlei
tungen 15 mit einer CD-ROM 3, mit einem ersten Speicher 4, einem
zweiten Speicher 5 und einem dritten Speicher 10 verbunden. Der
zweite Speicher 5 wird von einer Batterie 6 mit Strom versorgt. Die
Recheneinrichtung 2 ist weiterhin mit einer Wegmeßeinrichtung 7,
einer Winkelmeßeinrichtung 8 und einer Bedientaste 9 verbunden. Die
Daten einer digitalisierten Karte sind in der CD-ROM 3 abgespeichert
und werden in der Recheneinrichtung 2 verarbeitet, so daß die digi
talisierte Karte mit Hilfe der Anzeigevorrichtung 1 dargestellt wird.
Der erste und zweite Speicher 4, 5 sind als RAM-Speicher ausgebildet.
Der dritte Speicher 10 ist als Massenspeicher ausgebildet. Die An
zeigevorrichtung 1 zeigt einen Ausschnitt 17 der in der digitali
sierten Karte gespeicherten Wegstrecken 14. Die momentane Position 13
des Fahrzeuges wird besonders gekennzeichnet, in diesem Ausführungs
beispiel vorzugsweise als Dreieck, dargestellt.
In Fig. 2 ist schematisch ein Kartenausschnitt 17 aus der digitali
sierten im CD-ROM 3 gespeicherten Karte dargestellt. Auf dem Karten
ausschnitt 17 sind der Ort, an dem der Fahrer die digitalisierten
Wegstrecken 14 verlassen hat, als Austrittspunkt 11, der zurückge
legte und gespeicherte Weg 12 und die momentane Position 13 darge
stellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vorzugsweise die
digitalisierten Wegstrecken 14 als ausgezogene Linie, der gespei
cherte Weg 12 als punktierte Linie, der Austrittspunkt 11 als Kreuz
und die momentante Position 13 als Dreieck dargestellt.
In Fig. 3 ist der Kartenausschnitt 17, der Austrittspunkt 11, der
gespeicherte Weg 12 und der Ort, an dem der Fahrer die digitali
sierten Wegstrecken 14 wieder befahren hat, der Eintrittspunkt 16
dargestellt. Der Aus- 11 und Eintrittspunkt 16 sind in diesem Aus
führungsbeispiel vorzugsweise als Kreuze ausgebildet.
Nachfolgend soll die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1
anhand des Struktogramms der Fig. 4 beschrieben werden. Befindet
sich der Fahrer auf den gespeicherten Wegstrecken 14 der digitali
sierten Karte, dann bestimmt die Recheneinrichtung 2 mit Hilfe der
von der Wegmeßeinrichtung 7 und der Winkelmeßeinrichtung 8 geliefer
ten Signale die momentane Position 13 auf der digitalisierten Karte.
Die Anzeige der digitalisierten Wegstrecken 14 und des gespeicherten
Weges 12 erfolgt mittels der Anzeigevorrichtung 1, 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 Zeit
abständen ein zusätzliches Map-Matching-Verfahren durchgeführt, bei
dem die Recheneinrichtung 2 den gefahrenen Weg mit den auf der
CD-ROM 3 gespeicherten Wegstrecken 14 vergleicht und dem Fahrzeug
die wahrscheinlichste Position 13 zuordnet. Verläßt der Fahrer die
gespeicherten Wegstrecken 14 der digitalisierten Karte und will der
Fahrer den zurücklegenden Weg aufzeichnen, dann betätigt er die
Bedientaste 9, womit ein Stromkreislauf geöffnet oder geschlossen
wird. Die Recheneinrichtung 2 stellt den Tastendruck bei Programm
punkt 20 fest. Daraufhin wird von der Recheneinrichtung 2 beim Pro
grammpunkt 21 der Ort, bei dem die zuvor befahrene digitalisierte
Wegstrecke 14 verlassen wird, als Austrittspunkt 11 im ersten
Speicher 4 als Bezugspunkt für die folgenden Weg- und Winkelmessun
gen abgelegt. Bei Programmpunkt 22 wird der Austrittspunkt 11 auf
der Anzeigevorrichtung 1 vorzugsweise als Kreuz angezeigt. Bei Pro
grammpunkt 23 werden die Weg- und Winkeländerungen des Fahrzeuges
von der Wegmeßeinrichtung 7 und der Winkelmeßeinrichtung 8 inkre
mentweise in bezug auf den Bezugspunkt gemessen. Die Wegmeßeinrich
tung 7 mißt z. B. über einen festgelegten Zeitraum die Anzahl der
Radumdrehungen und errechnet daraus den zurückgelegten Weg. Die Win
kelmeßeinrichtung 8 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
Recheneinrichtung 2 weitergegeben. Bei Programmpunkt 24 werden die
gemessenen Weg- und Winkelinkremente im ersten Speicher 4 abgelegt.
Bei Programmpunkt 25 erfolgt die Anfrage, ob die Bedientaste 9 vom
Fahrer erneut betätigt wurde, was gegebenenfalls den Wiedereintritt in
die digitalisierten Wegstrecken 14 kennzeichnet. Ergibt die Abfrage
bei Punkt 25, daß die Taste 9 nicht betätigt wurde, dann wird bei
Programmpunkt 26 die Anzahl der nach dem letzten Bezugspunkt be
stimmten Weg- und Winkelinkremente mit festgelegten Werten vergli
chen. Ist die Anzahl kleiner als die festgelegten Werte, so wird
nach Programmpunkt 23 gesprungen und weiter Winkel- und Weginkremen
te gemessen. Zeigt die Anfrage bei Punkt 26, daß die Anzahl der Win
kel- oder Weginkremente größer als die festgelegten Werte sind, dann
wird bei Punkt 27 die momentane Position 13 des Fahrzeuges festge
stellt, als neuer Bezugspunkt im ersten Speicher 4 und als Stütz
punkt im zweiten Speicher 5 abgelegt. Die im ersten Speicher 4 abge
legten Weg- und Winkelinkremente werden gelöscht und das Programm
springt nach Programmpunkt 23 zurück.
Ist die Bedientaste 9 im Programmpunkt 25 erneut betätigt worden, so
wird nach Programmpunkt 28 verwiesen, wo der Eintrittspunkt 16 auf
die digitalisierten Wegstrecken 14 im zweiten Speicher 5 abgelegt
wird. Benutzt der Fahrer bei der Rückfahrt zur digitalisierten
Wegstrecke 14 den gleichen Weg wie bei der Hinfahrt, so sind der
Ein- und Austrittspunkt 16, 11 identisch. Bei der Wahl verschiedener
Fahrrouten unterscheiden sich der Ein- und Austrittspunkt, wie in
Fig. 3 angegeben.
Bei Programmpunkt 29 wird von der Recheneinheit 2 abgefragt, ob der
Wiedereintritt in die gespeicherten Wegstrecken 14 mit einmaliger
oder zweimaliger Betätigung der Taste 9 erfolgte. Bei einmaliger
Betätigung wird nach Programmpunkt 30 verzweigt. Dort wird der im
zweiten Speicher 5 gespeicherte Weg 12 gelöscht und anschließend an
das Hauptprogramm verzweigt. Wurde die Taste 9 kurzzeitig nachein
ander zweimal betätigt, so wird bei Programmpunkt 31 der im zweiten
Speicher 5 gespeicherte Weg 12 in den dritten Speicher 10 mit dem
Ein- und Austrittspunkt 11, 16 übertragen und dann zum Hauptprogramm
verzweigt. Der dritte Speicher 10 ist vorzugsweise als externer
Massenspeicher, wie z. B. als Smart-Card oder als CD-RAM ausgebildet
und ermöglicht so den einfachen Transfer der aufgenommenen Wegdaten
von einem Fahrzeug zum anderen. Die Recheneinrichtung 2 verwaltet
die im dritten Speicher 10 abgelegten Daten gleichberechtigt mit den
in der CD-ROM 3 abgelegten Daten der digitalisierten Karte. Liegt
ein Aus- bzw. Eintrittspunkt 11, 16 in dem Kartenausschnitt 17, der
von der Anzeigevorrichtung 1 angezeigt wird, so wird der im dritten
Speicher 10 gespeicherte Weg 12 mit angezeigt. Auf diese Weise wer
den die digitalisierten Wegstrecken 14 um den einmal gespeicherten
Weg 12 erweitert und stehen dem Fahrer jederzeit wieder zur Verfü
gung.
Das Struktogramm in Fig. 5 zeigt, daß die Recheneinheit 2 beim Be
fahren digitalisierter Wegstrecken 14 bei Programmpunkt 40 fest
stellt, ob in dem von der Anzeigeeinrichtung 1 angezeigten Karten
ausschnitt Aus- oder Eintrittspunkte 11, 16 enthalten sind. Ist dies
der Fall, so sucht die Recheneinrichtung 2 im folgenden Programm
punkt 41 die im dritten Speicher 10 abgelegten Daten der zu den
Aus- und Eintrittspunkten 11, 16 gehörenden gespeicherten Wege 12 und
zeigt diese auf der Anzeigeeinrichtung 1 an. Ist kein Aus- oder
Eintrittspunkt 11, 16 im Kartenausschnitt 17 enthalten, so verzweigt
das Programm bei Programmpunkt 42 zum Hauptprogramm.
Claims (11)
1. Verfahren zur Ortung eines Landfahrzeuges mit einer Wegmeßein
richtung, einer Winkelmeßeinrichtung, einer Recheneinrichtung und
mit einer in einem Speicher abgelegten digitalisierten Karte, mit
denen der Standort des Fahrzeuges mithilfe der von der Wegmeßein
richtung und der Winkelmeßeinrichtung ausgegebenen Signale auf der
digitalisierten Karte bestimmt wird, wobei der Standort des Fahr
zeuges auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird, dadurch gekenn
zeichnet, 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 abge
speichert wird und daß der so gespeicherte Weg (12) sowie die daraus
ermittelte Position (13) des Fahrzeuges auf der Anzeigevorrichtung
(1) angezeigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
lassen und/oder der Wiedereintritt in den Bereich der gespeicherten
Wegstrecken (14) der digitalisierten Karte durch Betätigung einer
Bedientaste (9) der Recheneinrichtung (2) mitgeteilt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Weg und/oder Winkel inkrementweise in einem ersten
Speicher (4) abgespeichert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die
Weg- und/oder Winkelinkremente einen festgelegten Wert überschrei
ten, die momentane Position (13) von der Recheneinrichtung (2) be
stimmt 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.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, 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 Darstellungs
weise der digitalisierten Wegstrecke (14) sich unterscheidender Art
vorzugsweise als punktierte Linie dargestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß mit dem Wiedereintritt in den Bereich der auf der digitali
sierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) der gespeicherte Weg
(12) gelöscht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß beim Wiedereintritt in den Bereich der auf der digitali
sierten Karte gespeicherten Wegstrecken (14) der gespeicherte Weg
(12) in Bezug auf den Ort des Verlassens der gespeicherten Weg
strecken (14) als Austrittspunkt (11) und den Ort des Wiederein
tritts in die gespeicherten Wegstrecken (14) als Eintrittspunkt (16)
in einem dritten Speicher (10) abgelegt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei An
zeige einer einen Aus- (11) und/oder Eintrittspunkt (16) enthalten
den, in der digitalisierten Karte gespeicherte Wegstrecken (14)
mittels der Anzeigevorrichtung (1) durch die Recheneinheit (2) in
dem dritten Speicher (10) nach den zu den Aus- (11) und/oder Ein
trittspunkten (16) gespeicherten Wegen (12) gesucht wird und diese
mithilfe der Anzeigevorrichtung (1) angezeigt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß der zweite Speicher (5) von einer Batterie (6) mit Strom
versorgt wird.
10. 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-RAM, in Bezug
auf die Aus- (11) und/oder Eintrittspunkte (16) abgespeichert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß
durch einmalige Betätigung der Bedientaste (9) der im zweiten Spei
cher (5) gespeicherte Weg (12) gelöscht und durch zweimalig aufein
anderfolgende 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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