DE69210319T2

DE69210319T2 - Vorrichtung für das Berechnen der Position und des Azimuths eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE69210319T2
Application number: DE69210319T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Tsuji
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-07-15
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2012-06-23
Also published as: CA2072379A1; US5367463A; EP0523860A3; EP0523860B1; DE69210319D1; EP0523860A2; JP2961966B2; CA2072379C; JPH0518774A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts, das in einem Fahrzeugnavigationssystem zum Anzeigen von Positionen und Azimutwerten eines Fahrzeugs und von Karteninformation bezüglich der Umgebung des Ortes des Fahrzeuges verwendet wird.
Bei einem herkömmlichen im Fahrzeug angeordneten Navigationssystem werden auf das Fahrzeug bezogene Positionen und Azimutwerte unter Verwendung eines Geschwindigkeitssensors und eines Winkelgeschwindigkeitssensors erhalten und die so erhaltenen auf das Fahrzeug bezogenen Positionen und Azimutwerte werden mit entsprechenden Positionen und Azimutwerten in den in der Karteninformation enthaltenen Straßendaten verglichen. Wenn ein Positionsunterschied und ein Azimutunterschied geringer sind als entsprechende vorgegebene Werte, wird eine Korrektur dahingehend ausgeführt, daß sowohl die auf das Fahrzeug bezogene Position als auch der auf das Fahrzeug bezogene Azimut mit der Position und dem Azimut einer vorliegenden Fahrzeugposition auf einer Straße in den Kartendaten markiert werden.
Es gab jedoch ein Problem dahingehend, daß, beispielsweise wenn ein Fahrzeug auf einer neuen Straße fährt, die nicht auf einer Straßenkarte eingezeichnet ist, so daß es keine Möglichkeit gibt, dessen Position und Azimut über eine lange Reiseentfernung zu korrigieren, in den berechneten Fahrzeugpositions- und Azimutwerten enthaltene Fehler sich ansammeln und der Fahrer des Fahrzeugs schließlich nicht dazu in die Lage versetzt würde, eine richtige Information bezüglich der Fahrzeugposition und des Fahrzeugazimuts zu erhalten.
Zur Lösung dieses Problems wurde, wie in den Veröffentlichungen der JP-A-2-112 721 (1990) und JP-A-2-212 714 (1990) beschrieben, ein Verfahren zum Korrigieren der auf das Fahrzeug bezogenen Positionen durch zusätzlichen Einsatz eines Gerätes zum Erhalt von Informationen von Außen, wie etwa von einem Leitstrahlsender an einem Straßenrand oder einem GPS (globales Positionierungssystem), und Berechnen einer vorliegenden Fahrzeugposition damit vorgeschlagen. Die vom Leitstrahlsender oder dem GPS gelieferte Information enthält jedoch lediglich Positionsinformationen und daher kann der Fahrzeugazimut auf Grundlage dieser Information nicht korrigiert werden. Darüber hinaus bringt das globale Positionierungssystem ein weiteres Problem dahingehend mit sich, daß die Genauigkeit der Positionsmessung durch nachteilhafte Einflüsse der Reflektion der von Satelliten übertragenen elektrischen Wellen von Gebäuden und einer Änderung der Kombination der bei der Messung verwendeten Satelliten verschlechtert wird.
Die DE-A-3310111 beschreibt eine Navigationsvorrichtung für ein Landfahrzeug, die einen Empfänger zum Empfangen eines Signals von einem GPS, einen Azimutsensor, einen Entfernungssensor und einen Berechnungsabschnitt aufweist. Von dem Berechnungsabschnitt werden Daten vom Empfänger, Azimutsensor und Entfernungssensor geliefert, um die tatsächliche Position des Fahrzeuges bereitzustellen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Gerätes zum Berechnen der Fahrzeugposition und des Fahrzeugazimuts, dem eine kontinuierliche Bereitstellung eines richtigen Fahrzeugazimuts und einer richtigen Fahrzeugposition möglich ist.
Erfindungsgemäß wird bereitgestellt ein Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts, enthaltend:
eine Meßpositionsberechnungseinrichtung zum Erhalt von Meßpositionen eines Fahrzeugs durch Ausführung einer Messung unter Verwendung eines GPS (d.h. eines globalen Positionierungssystems),
eine Winkelgeschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs,
eine Bewegungsentfernungserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Bewegungsentfernung des Fahrzeugs und
eine Einrichtung zum Berechnen einer auf das Fahrzeug bezogenen Position und eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts zum Berechnen von sowohl einer auf das Fahrzeug bezogenen Position als auch eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts auf Grundlage der Winkelgeschwindigkeit und der Bewegungsentfernung des Fahrzeugs,
dadurch gekennzeichnet, daß es ferner aufweist:
eine Erfassungseinrichtung für eine gerade Fahrt zum Erfassen eines Zustands einer geraden Fahrt des Fahrzeuges auf Grundlage der Winkelgeschwindigkeit,
eine Einrichtung zum Berechnen einer die (geographische) Länge bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie zum Erhalt einer Linie der Länge bezüglich der Bewegungsentfernung als Regressionslinie, die durch Ausführen einer Regression für die Längen der Meßposition während der geraden Fahrt des Fahrzeuges bis zu der Bewegungsentfernung, ausgehend von einer Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges erhalten wird, wobei die die Länge bezüglich der Bewegungsentfernung darstellende Linie in einem x-y-Achsen- Koordinatensystem erhalten wird, indem die Summe der Quadrate der Entfernungen in Richtung der y-Achse zwischen den Längen der Meßposition und der die Länge bezüglich der Bewegungsentfernungen darstellenden Linie minimiert wird,
einer Einrichtung zum Berechnen einer die geographische Breite bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie zum Erhalt einer die Breite bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie als Regressionslinie, die durch Ausführen einer Regression für die Breiten der Meßposition während der geraden Fahrt des Fahrzeuges bis zur Bewegungsentfernung, ausgehend von der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges erhalten wird, wobei die die Breite bezüglich der Bewegungsentfernung darstellende Linie in dem x-y-Achsen-Koordinatensystem erhalten wird, indem die Summe der Quadrate der Entfernungen in Richtung der y-Achse zwischen den Breiten der Meßpositionen und der die Breite bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie minimiert wird,
eine Einrichtung zum Ändern eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts zum Berechnen eines Azimuts des Fahrzeuges während der geraden Fahrt des Fahrzeuges auf Grundlage einer Inklination einer die Länge bezüglich der Breite darstellenden Linie während der geraden Fahrt des Fahrzeuges, wobei die Inklination aus einer Inklination der die Länge bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie bezüglich der die Bewegungsentfernung darstellenden x-Achse erhalten wird, und zum Berechnen einer Inklination der die Breite bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie bezüglich der die Bewegungsentfernung darstellenden x-Achse, um so den mit der Einrichtung zum Berechnen einer auf das Fahrzeug bezogenen Position und eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts berechneten auf das Fahrzeug bezogenen Azimut zu ändern, und
eine Einrichtung zum Ändern einer auf das Fahrzeug bezogenen Position zum Ändern der mit der Einrichtung zum Berechnen der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts berechneten auf das Fahrzeug bezogenen Position durch Ersetzen der auf das Fahrzeug bezogenen Position durch eine Fahrzeugposition, die durch Verwenden der aus der die Länge bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie bzw. der die Breite bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie erhalten werden, wobei für beide Linien die Entfernung einer geraden Fahrt (die während einer geraden Fahrt zurückgelegte Strecke) von der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges zu einer vorliegenden Fahrzeugposition ersatzweise verwendet wurde.
Erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist es möglich, sowohl einen auf das Fahrzeug bezogenen Azimut als auch eine auf das Fahrzeug bezogene Position mit hoher Genauigkeit zu korrigieren, selbst wenn es Unterschiede hinsichtlich der Kombination und der Anzahl der bei der GPS-Messung verwendeten Satelliten gibt. Ihnen ist ferner möglich, sowohl einen auf das Fahrzeug bezogenen Azimut als auch eine auf das Fährzeug bezogene Position mit hoher Genauigkeit zu ändern, selbst wenn die Meßgenauigkeit aufgrund einer Kombination der bei der Messung mit dem GPS verwendeten Satelliten verschlechtert wird. Wenn ein Fahrzeug an einer richtigen Position reist, wird zusätzlich sowohl für die Position als auch für den Azimut des Fahrzeuges verhindert, daß diese Werte fehlerhafter Weise aufgrund einer unrichtigen Positions- und Azimutinformation geändert werden.
Das Gerät kann eine übliche Satellitenbestimmungseinrichtung einsetzen, die entweder die Kombination oder die Anzahl der bei der Messung mit dem GPS verwendeten Satelliten bestimmt, und wenn entweder die Kombination oder die Anzahl der bei der Messung verwendeten Satelliten sich geändert hat, wird eine Regressionslinie erhalten, die unter Verwendung einer Meßposition, die erhalten wurde, nachdem sich entweder die Kombination oder die Anzahl der bei der Messung verwendeten Satelliten geändert hat, als neue Startposition für eine gerade Fahrt und sowohl die auf das Fahrzeug bezogene Position als auch der auf das Fahrzeug bezogene Azimut werden unter Verwendung dieser Regressionslinie geändert.
Das Gerät kann ferner eine Einrichtung zum Bestimmen einer Verschlechterungsrate für die Genauigkeit einsetzen, die eine Verschlechterungsrate für die Genauigkeit bestimmt, welche aus der Kombination der bei einer GPS-Meßposition verwendeten Satelliten resultiert, und wenn die Verschlechterungsrate für die Genauigkeit einen Wert annimmt, der größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, wird eine Regressionslinie ohne Verwendung dieser Meßposition erhalten und sowohl der auf das Fahrzeug bezogene Azimut als auch die auf das Fahrzeug bezogene Position werden unter Verwendung dieser Regressionslinie geändert.
Darüber hinaus kann das Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts enthalten: eine Straßendatensammeleinrichtung zum Empfangen von Straßendaten von einer Straßenkarteninformation, eine Einrichtung zum Korrigieren der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts zum Vergleichen einer auf das Fahrzeug bezogenen Position und eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts, die mit der Einrichtung zum Berechnen der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts berechnet wurden, mit einer auf die Straße bezogenen Position und einem auf die Straße bezogenen Azimut, die von der Straßendatensammeleinrichtung empfangen wurden, an jeder vorgegebenen Reiseentfernung, und zum Korrigieren der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts durch Ersetzen dieser Werte durch eine auf die Straße bezogene Position und einen auf die Straße bezogenen Azimut, wenn sowohl ein Positionsunterschied, als auch ein Azimutunterschied geringer sind als entsprechende Werte, die über eine Bewegungsentfernung und einen Drehwinkel bestimmt werden, welche an einer Fahrzeugposition gemessen werden, an der eine vorhergehende Korrektur ausgeführt wurde, sowie eine Einrichtung zum Aufzeichnen der Korrekturanzahl zum Aufzeichnen der Anzahl von Korrekturen, die innerhalb einer letzten vorgegebenen Reiseentfernung ausgeführt wurden. Mit diesem Aufbau wird die Änderung der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts nicht ausgeführt, wenn die mit der Einrichtung zum Aufzeichnen der Korrekturanzahl aufgezeichnete Korrekturanzahl unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.
So kann eine Regressionslinie für die Länge und die Breite auf Grundlage einer mit dem GPS erhaltenen Fahrzeugpositionsinformation erhalten werden, ein genauer Fahrzeugazimut wird aus einer Neigung einer aus der Regressionslinien erhaltenen, eine Länge gegen eine Breite darstellenden Linie erhalten und eine genaue Fahrzeugposition wird durch Verwenden einer Bewegungsentfernung, die sich von der Startposition der geraden Fahrt bis zur vorliegenden Meßposition erstreckt, für die Regressionslinie erhalten.
Wenn sich entweder die Kombination oder die Anzahl der bei der Messung mit dem GPS verwendeten Satelliten ändert, wird ferner eine Regressionslinie unter Verwendung einer Meßposition erhalten, an der sich entweder die Kombination oder die Anzahl der bei der Messung mit dem GPS verwendeten Satelliten geändert hat, als Startposition für die gerade Fahrt, und sowohl eine auf das Fahrzeug bezogene Position als auch ein auf das Fahrzeug bezogener Azimut können mit hoher Genauigkeit unter Verwendung der Regressionslinie geändert werden.
Ferner kann das Gerät eine Einrichtung zum Bestimmen einer Verschlechterungsrate für die Genauigkeit einsetzen zum Bestimmen einer Verschlechterungsrate für die Genauigkeit, die aus der Kombination der bei der Messung mit dem GPS verwendeten Satelliten resultiert, und, wenn die Verschlechterungsrate für die Genauigkeit größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, wird eine Regressionslinie ohne Verwendung der Meßposition zu dieser Zeit erhalten und die Änderung eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts und einer auf das Fahrzeug bezogenen Position kann zum Erhalt einer höheren Genauigkeit unter Verwendung der so erhaltenen Regressionslinie ausgeführt werden.
Darüber hinaus können Straßendaten von der Straßenkarteninformation empfangen werden; bei jeder vorgegebenen Reiseentfernung wird ein Vergleich zwischen einer mit der Einrichtung zum Berechnen einer auf das Fahrzeug bezogenen Position und eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts berechneten auf das Fahrzeug bezogenen Position und einem entsprechenden Azimut mit einer auf die Straße bezogenen Position bzw. einem auf die Straße bezogenen Azimut ausgeführt; wenn die Unterschiede hinsichtlich der Position und des Azimuts geringer sind als entsprechende über eine Bewegungsentfernung und einen Drehwinkel, die an einer Meßposition, an der eine vorhergehende Korrektur ausgeführt wurde, gemessen wurden, bestimmte Werte, werden die auf das Fahrzeug bezogene Position und der auf das Fahrzeug bezogene Azimut durch Ersetzen durch die auf die Straße bezogene Position und den auf die Straße bezogenen Azimut korrigiert und, wenn die Anzahl der innerhalb einer letzten vorgegebenen Reiseentfernung ausgeführten Korrekturen größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, wird keine Änderung der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts unter der Annahme ausgeführt, daß das Fahrzeug an einer richtigen Position und mit einem richtigen Azimut fährt.
Die Erfindung wird lediglich beispielhaft unter besonderer Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein eine erste Ausführungsform der Erfindung darstellendes Blockdiagramm,
Fig. 2 ein der Erläuterung dienendes Diagramm, in dem ein Beispiel einer Korrekturoperation für eine auf das Fahrzeug bezogene Position in der ersten Ausführungsform veranschaulicht ist,
Fig. 3 ein der Erläuterung dienendes Diagramm, in der ein Beispiel einer Abweichung einer Meßposition bei der Messung mit dem GPS aufgrund einer verschlechterten Genauigkeit in der ersten Ausführungsform veranschaulicht ist,
Fig. 4 ein der Erläuterung dienendes Diagramm, in dem ein Beispiel für eine Regressionslinie, entweder einer Länge oder einer Breite, für die jeweiligen Meßpositionen bei der Messung mit dem GPS in der ersten Ausführungsform dargestellt ist und
Fig. 5 ein eine zweite Ausführungsform der Erfindung darstellendes Blockdiagramm.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung wird die Erfindung im einzelnen beschrieben. Figur 1 ist ein eine erste Ausführungsform der Erfindung darstellendes Blockdiagramm. In Figur 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen GPS-Empfänger; Bezugszeichen 2 bezeichnet eine GPS-Meßpositionsberechnungseinrichtung; Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Winkelgeschwindigkeitssensor; Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Winkelgeschwindigkeitserfassungseinrichtung; Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Geschwindigkeitssensor; Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Bewegungsentfernungserfassungseinrichtung; Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Erfassungseinrichtung für eine gerade Fahrt; Bezugszeichen 8 bezeichnet eine GPS- Berechnungseinrichtung für einen Längengrad; Bezugszeichen 9 bezeichnet eine GPS- Berechnungseinrichtung für einen Breitengrad; Bezugszeichen 10 bezeichnet eine GPS- Änderungseinrichtung für einen auf das Fahrzeug bezogenen Azimut; Bezugszeichen 11 bezeichnet eine GPS-Änderungseinrichtung für eine auf das Fahrzeug bezogene Position; Bezugszeichen 12 bezeichnet eine im GPS verwendete Satellitenbestimmungseinrichtung; Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Einrichtung zum Bestimmen der Verschlechterungsrate der GPS-Genauigkeit; Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Karteninformationsspeichereinrichtung; Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Straßendatensammeleinrichtung; Bezugszeichen 16 bezeichnet eine Einrichtung zum Berechnen einer auf das Fahrzeug bezogenen Position und eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts; Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Einrichtung zum Korrigieren einer auf das Fahrzeug bezogenen Position und eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts und Bezugszeichen 18 bezeichnet eine Einrichtung zum Aufzeichnen der Anzahl der Korrekturen.
Als nächstes wird die Funktion der oben beschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsform erläutert. Auf Grundlage einer Ausgabe des Winkelgeschwindigkeitssensors 3, wie etwa eines eine optische Faser verwendenden Gyrometers, eines Schwingungsgyrometers und so weiter, erfaßt die Winkelgeschwindigkeitserfassungseinrichtung 4 eine Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, während die Bewegungsentfernungserfassungseinrichtung 6 auf Grundlage einer Ausgabe des Geschwindigkeitssensors 5 eine Bewegungs(Reise)entfernung des Fahrzeugs erfaßt.
Die Berechnungseinrichtung 16 für die Position und den Azimut des Fahrzeuges berechnet in Übereinstimmung mit den Ausgabewerten der Winkelgeschwindigkeitserfassungseinrichtung 4 und der Bewegungsentfernungserfassungseinrichtung 6 sowohl eine auf das Fahrzeug bezogene Position als auch einen auf das Fahrzeug bezogenen Azimut. Unter der Annahme, daß das Symbol "dθn" einen Ausgabewert der Winkelgeschwindigkeitserfassungseinrichtung 4 darstellt, das Symbol "dLn" einen Ausgabewert der Bewegungsentfernungserfassungseinrichtung 6 darstellt, die Symbole "Xn-1 und Yn-1" eine mit der vorhergehenden Berechnung erhaltene auf das Fahrzeug bezogene Position bezeichnen und das Symbol "θn-1" einen mit der vorhergehenden Berechnung erhaltenen auf das Fahrzeug bezogenen Azimut bezeichnet, werden sowohl die letzte auf das Fahrzeug bezogene Position "Xn, Yn" als auch der letzte auf das Fahrzeug bezogene Azimut "θn" durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt:
θn = θn-1 + dθn
Xn = Xn-1 + dLn x cos θn
Yn = Yn-1 + dLn x sin θn
Die Einrichtung 17 zum Korrigieren einer auf das Fahrzeug bezogenen Position und eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts vergleicht eine auf die Straße bezogene Position und einen auf die Straße bezogenen Azimut, die mit der Straßendatensammeleinrichtung 15 von der Karteninformationsspeichereinrichtung 14, wie etwa einer CD-ROM usw., gesammelt wurden, mit einer auf das Fahrzeug bezogenen Position bzw. einem auf das Fahrzeug bezogenen Azimut, die mit der Berechnungseinrichtung 16 für die auf das Fahrzeug bezogenen Position und den auf das Fahrzeug bezogenen Azimut berechnet wurden, und zwar für jede vorgegebene Reiseentfernung, und korrigiert die mit der Einrichtung 16 zum Berechnen der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts berechnete auf das Fahrzeug bezogenen Position und den entsprechenden auf das Fahrzeug bezogenen Azimut, indem sie diese Werte durch die auf die Straße bezogene Position bzw. den auf die Straße bezogenen Azimut ersetzt, wenn sowohl die Unterschiede hinsichtlich der Position als auch die Unterschiede hinsichtlich des Azimuts geringer sind als entsprechende Werte, die aus einer an der Meßposition, an der die vorhergehende Korrektur ausgeführt wurde gemessenen Bewegungsentfernung und einem entsprechenden Drehwinkel bestimmt werden. Daneben wird die Anzahl der Korrekturen, die innerhalb der letzten vorgegebenen Reiseentfernung ausgeführt wurden in der Einrichtung 18 zum Aufzeichnen der Anzahl der Korrekturen aufgezeichnet.
In Figur 2 sind dargestellt: eine Reisekurve 22 eines Fahrzeugs 21; Positionspunkte 23, an denen die Einrichtung 17 zum Korrigieren der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts einen Anlauf gemacht hat, Korrekturen auszuführen; Positionspunkte 24, an denen Korrekturen durch Vergleichen der auf das Fahrzeug bezogenen Positionen und Azimutwerte mit von der Straßendatensammeleinrichtung 15 ausgelesenen auf die Straße bezogenen Positionen und Azimutwerte ausgeführt wurden; von der Straßendatensammeleinrichtung 15 ausgelesene Straßendaten 25; und Bereiche 26, an denen die Unterschiede zwischen der auf die Straße bezogenen Position und der auf das Fahrzeug bezogenen Position bzw. zwischen dem auf die Straße bezogenen Azimut und dem auf das Fahrzeug bezogenen Azimut geringer sind als die oben beschriebenen bestimmten Werte.
Als nächstes erfaßt die Einrichtung 7 zum Erfassen einer geradlinigen Fahrt, ob das Fahrzeug auf einer geraden Straße fährt oder nicht. Ein Zustand einer geraden Fahrt des Fahrzeugs wird in dem Fall bestimmt, indem ein integrierter Wert der von der Winkelgeschwindigkeitserfassungseinrichtung 4 erhaltenen Winkelgeschwindigkeit ausgehend von der Ausgangsposition für eine gerade Fahrt kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist und darüber hinaus ein integrierter Wert für die innerhalb eines anderen, kürzeren Reiseabschnitts erfaßten Winkelgeschwindigkeiten, der getrennt bestimmt wird, kleiner oder gleich einem anderen vorgegebenen Wert ist.
Während das Fahrzeug geradlinig fährt, werden zunächst die vom GPS-Empfänger 1 abgegebenen Daten analysiert und eine Empfangsposition, an der der GPS-Empfänger 1 die Daten empfangen hat (diese Empfangsposition ist eine Meßposition, d.h. eine Position, an der das GPS bestimmt hat, daß der Empfänger zur Verfögung steht, aber diese Empfangsposition kann sich von einer Position, an der das Fahrzeug gerade fährt, unterscheiden), wird von der GPS-Meßpositionsberechnungseinrichtung 2 zum Berechnen einer Länge und einer Breite der Empfangsposition verwendet; sowohl die Kombination als auch die Anzahl der bei dieser Messung verwendeten Satelliten werden von der vom GPS verwendeten Satellitenbestimmungseinrichtung 12 bestimmt und dann wird die Verschlechterungsrate für die Meßpositionsbestimmungsgenauigkeit, wie etwa die HDOP (Horizontalauflösungsgenauigkeit) oder dergleichen, die mit der aktuellen GPS-Satellitenanordnung ermittelt wird, mit der Einrichtung 13 zum Bestimmen einer Verschlechterungsrate für die GPS-Genauigkeit bestimmt. Jedesmal wenn von der GPS-Meßpositionsberechnungseinrichtung 2 eine Meßposition berechnet wird, berechnet die GPS-Längengradberechnungseinrichtung 8 die folgenden Werte (a) bis (d):
(a) einen integrierten Wert für die Längen, ausgehend von der Länge der Startposition für die gerade Fahrt des Fahrzeugs bis zur Länge jeder Meßposition.
(b) einen integrierten Wert für die Bewegungsentfernungen, ausgehend von der Startposition für eine gerade Fahrt des Fahrzeuges bis zu jeder Meßposition.
(c) einen integrierten Wert der Werte, die jeweils über (die Länge an jeder Meßposition) X (die Bewegungsentfernung ausgehend von der Startposition für die gerade Fahrt bis zu jeder Meßposition) erhalten werden.
(d) einen integrierten Wert der Werte, die jeweils durch Quadrieren der Bewegungsentfernung, ausgehend von der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges bis zu jeder Meßposition erhalten werden.
Ähnlich berechnet die GPS-Breitengradberechnungseinrichtung 9 die folgenden Werte (e) bis (f):
(e) einen integrierten Wert der Breiten, ausgehend von der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges bis zur Breite jeder Meßposition.
(f) einen integrierten Wert der Bewegungsentfernungen, ausgehend von der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges bis zu jeder Meßposition.
(g) einen integrierten Wert der Werte, die jeweils über (die Breite an jeder Meßposition) X (die Bewegungsentfernung, ausgehend von der Startposition der geraden Fahrt bis zu jeder Meßposition) erhalten werden.
(h) einen integrierten Wert der Werte, die jeweils durch Quadrieren der Bewegungsentfernung ausgehend von der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges bis zu jeder Meßposition erhalten werden.
Hier sollte angemerkt werden, daß, falls die von der Einrichtung 13 zum Bestimmen einer Verschlechterungsrate für die GPS-Genauigkeit bestimmte Genauigkeitsverschlechterungsrate größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist (d.h.: die Positionsbestimmungsgenauigkeit verschlechtert ist), diese Meßposition bei der Berechnung der oben angegebenen integrierten Werte nicht verwendet wird.
Auch wenn eine Differenz zwischen einer geraden Entfernung zwischen einer ersten Position, die auf Grundlage der Länge und Breite der vorhergehenden GPS-Meßposition berechnet wird, und einer zweiten Position, die auf Grundlage der Länge und Breite der vorliegenden GPS- Meßposition berechnet wird, und eine mit der Bewegungsentfernungserfassungseinrichtung 6 erhaltene Bewegungsentfernung zwischen den oben angegebenen zwei Positionen größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, wird die auf Grundlage der Länge und Breite der vorliegenden GPS-Meßposition berechnete Position bei der Berechnung der oben angegebenen integrierten Werte nicht verwendet.
Darüber hinaus wird, wenn eine Differenz zwischen einer Entfernung zwischen einer Position, die auf Grundlage der mit der vorhergehenden GPS-Messung an der Startposition einer geraden Fahrt erhaltenen Länge und Breite berechnet wird, und einer Position, die auf Grundlage der mit der vorliegenden GPS-Meßposition erhaltenen Länge und Breite berechnet wird, und einer mit der Bewegungsentfernungserfassungseinrichtung 6 erhaltenen Bewegungsentfernung zwischen den oben angegebenen zwei Positionen größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, dieser Wert bei der Berechnung der oben angegebenen integrierten Werte nicht verwendet, unter der Annahme, daß der Fehler für die vorliegende GPS-Meßposition groß ist.
Als Ergebnis wird eine GPS-Messung, deren Meßgenauigkeit aufgrund einer Reflexion elektromagnetischer Wellen usw. zeitweise verschlechtert ist, ausgeschlossen und die Änderung der Position und des Azimuts in dem GPS-System kann mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden.
In Figur 3 sind dargestellt: eine Fahrkurve 32 eines Fahrzeugs 31; eine mit dem GPS- System mit hoher Genauigkeit gemessene Meßposition 33; eine mit dem GPS-System mit einer verschlechterten Genauigkeit gemessene Meßposition 34; eine Position 35, an der das Fahrzeug 31 gerade fährt, wenngleich diese Position der mit dem GPS-System gemessenen oben angegebenen Position 34 entspricht; eine auf Grundlage der Längen und Breiten der beiden GPS Meßpositionen erhaltene Entfernung 36 und eine mit der Bewegungsentfernungserfassungseinrichtung 6 erhaltene Bewegungsentfernung 37 zwischen den beiden GPS-Meßpositionen.
Wenn entweder die Kombination oder die Anzahl der bei der Messung verwendeten Satelliten, wobei die Satelliten mit der von dem GPS verwendeten Satellitenbestimmungseinrichtung 12 bestimmt wurden, sich von der Kombination bzw. der Anzahl der bei den vorherigen GPS-Messungen verwendeten Satelliten unterscheidet und auch wenn eine vorgegebene Anzahl von GPS-Meßpositionen aufgetreten ist, an denen die GPS- Meßpositionen im Hinblick auf die oben angegebenen Bedingungen nicht für die Berechnungen der integrierten Werte eingesetzt werden konnten, werden dann alle bis dahin berechneten integrierten Werte auf Null gesetzt und die Berechnung der integrierten Werte wird von Neuem begonnen, wobei diese Position als Startposition verwendet wird, an der eine neue Messung der geraden Fahrt des Fahrzeugs zu starten ist.
Als Ergebnis ist es möglich, das Auftreten eines Fehlers bei Ausführung der Messung unter Verwendung einer unterschiedlichen Kombination von Satelliten zu verhindern, so daß die Änderung der Position und des Azimuts mit dem GPS-System mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann, weil lediglich die Meßpositionen, an denen eine ausgewählte Kombination von Satelliten verwendet wird, als Grundlage für die Berechnung eingesetzt werden, selbst wenn sich die Meßgenauigkeit aufgrund einer Änderung bei der Kombination der bei der Messung verwendeten Satelliten ändert.
Wenn die Anzahl der Messungen mit dem GPS-System größer oder gleich einer vorgegebenen Anzahl ist und auch die Bewegungsentfernung ausgehend von der Startposition für die gerade Fahrt länger oder gleich einer vorgegebenen Entfernung ist, werden die GPS- Längenberechnungseinrichtung 8 und die GPS-Breitenberechnungseinrichtung 9 jeweils so betrieben, daß sie die integrierten Werte der Längen und Breiten verwenden, die bislang berechnet wurden, um dadurch eine Regressionslinie durch Ausführen einer Regression der Längen der GPS-Meßpositionen während der geraden Fahrt des Fahrzeuges bis zur Bewegungsentfernung, ausgehend von der Startposition für die gerade Fahrt, und eine Regressionslinie durch Ausführen einer Regression der Breiten der GPS-Meßpositionen während der geraden Fahrt des Fahrzeuges bis zur Bewegungsentfernung, ausgehend von der Startposition der geraden Fahrt, zu erhalten. In diesem Fall kann die Frequenz und Genauigkeit der Änderung der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts durch Variieren der oben angegebenen vorgegebenen Anzahl der GPS-Messungen und der oben angegebenen vorgegebenen Entfernung von der Startposition der geraden Fahrt optimiert werden.
Wenn die Werte für die vorgegebene Anzahl bzw. die vorgegebene Entfernung erhöht werden, wird die Genauigkeit verbessert, während die Änderungsfrequenz verringert wird. Im Gegensatz dazu wird die Änderungsfrequenz erhöht, während die Genauigkeit verschlechtert wird, wenn die Werte für die vorgegebene Anzahl bzw. die vorgegebene Entfernung verringert werden.
Unter der Annahme, daß das Symbol "y" entweder die Länge oder die Breite bezeichnet und das Symbol "x" eine Bewegungsentfernung von der Startposition der geraden Fahrt bezeichnet, wird die oben angegebene Formel für die Regressionslinien wie folgt dargestellt:
y = ax + b,
wobei die Koeffizienten "a" und "b" durch die folgenden Gleichungen (1) und (2) angegeben werden:
wobei gilt: n: Anzahl der GPS-Messungen während der geraden Fahrt;
Σy: integrierter Wert für die Länge oder die Breite an den jeweiligen Meßpositionen;
Σx: integrierter Wert der Bewegungsentfernung von der Startposition der geraden Fahrt;
Σxy: integrierter Wert eines Produktes der Länge oder der Breite mit der Bewegungsentfernung von der Startposition der geraden Fahrt; und
Σx²: integrierter Wert eines Quadrates der Bewegungsentfernung von der Startposition der geraden Fahrt.
Figur 4 stellt eine Regressionslinie 41 für die Länge oder die Breite, einen Punkt 42, der die Beziehung zwischen der Bewegungsentfernung von der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges bei der GPS-Messung und der Länge oder der Breite bezeichnet, eine auf das Fahrzeug bezogene Position und eine Azimutänderungsposition 43 sowie einen geraden Fahrabschnitt 44 dar.
Wenn sowohl die GPS-Längenlinie als auch die GPS-Breitenlinie in Form einer Regressionslinie erhalten werden, berechnet die GPS-Änderungseinrichtung 10 für einen auf das Fahrzeug bezogenen Azimut einen Fahrzeugazimut während der geraden Fahrt des Fahrzeuges auf Grundlage einer Inklination des Längengrades bezüglich des Breitengrades während der geraden Fahrt des Fahrzeuges, wobei die Inklination über eine Inklination des GPS-Längengrades und eine Inklination des GPS-Breitengrades erhalten wird, und ändert dadurch einen mit der Einrichtung 16 zum Berechnen der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts erhaltenen auf das Fahrzeug bezogenen Azimut. Die GPS- Einrichtung 11 zum Ändern einer auf das Fahrzeug bezogenen Position berechnet eine Fahrzeugposition durch Anwenden einer Bewegungsentfernung einer geraden Fahrt von der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges bis zu der Meßposition für den GPS-Längengrad und den GPS-Breitengrad und ändert dadurch die mit der Einrichtung 16 zum Berechnen der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts erhaltene auf das Fahrzeug bezogene Position.
Wenn eine Bewegungsentfernung von der Startposition der geraden Fahrt kürzer als ein vorgegebener Wert ist, berechnet die GPS-Einrichtung 11 zum Korrigieren einer auf das Fahrzeug bezogenen Position auch dann eine Fahrzeugposition durch Anwenden der Bewegungsentfernung der geraden Fahrt von der Startposition der geraden Fahrt bis zur vorliegenden Meßposition für den GPS-Längengrad und den GPS-Breitengrad, wenn die Anzahl der GPS-Messungen größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist und ändert dadurch die mit der Einrichtung 16 zum Berechnen der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts erhaltene auf das Fahrzeug bezogene Position. Die GPS-Einrichtung 10 zum Ändern des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts führt jedoch keine Änderung des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts aus. Als Ergebnis kann eine Azimutänderung mit einer verschlechterten Genauigkeit vermieden werden.
Wenn eine Bewegungsentfernung von der Startposition der geraden Fahrt, die mit der Bewegungsentfernungserfassungseinrichtung 6 erfaßt wurde, gleich Null ist, berechnen die GPS- Längengradberechnungseinrichtung 8 und die GPS-Breitengradberechnungseinrichtung 9 auch dann die jeweiligen Mittelwerte für die mit den an den jeweiligen Meßpositionen ausgeführten GPS-Messungen erhaltenen Längen und Breiten, wenn die Anzahl der GPS-Messungen größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, wodurch eine Fahrzeugposition auf Grundlage der jeweiligen Mittelwerte för die Längen und Breiten erhalten wird, und dann ändert die Einrichtung 11 zum Ändern der auf das Fahrzeug bezogenen Position eine mit der Einrichtung 16 zum Berechnen der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts berechnete auf das Fahrzeug bezogene Position unter Verwendung der so erhaltenen Fahrzeugposition.
Falls die Anzahl der in der Einrichtung 18 zum Aufzeichnen der Korrekturanzahl aufgezeichneten Korrekturen größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, wird jedoch keine Änderung von der GPS-Einrichtung 10 zum Ändern des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts und der GPS-Einrichtung 11 zum Ändern der auf das Fahrzeug bezogenen Position ausgeführt. Als Ergebnis kann verhindert werden, daß eine auf das Fahrzeug bezogene Position auf Grundlage einer GPS-Messung mit einer verschlechterten Genauigkeit so geändert wird, daß eine unrichtige Position auf der Straßenkarte angegeben wird, trotzdem das Fahrzeug an einer richtigen Position auf der Straßenkarte fährt.
Wenn die GPS-Einrichtung 10 zum Ändern eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts eine Änderung eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts ausführt, ist es ferner möglich, folgendes zu verwenden:
(a) eine Länge und eine Breite, die durch Verwenden einer Bewegungsentfernung von der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeugs, aber einen Wert Null aufweisen, erhalten werden, für den GPS-Längengrad bzw. den GPS-Breitengrad, d.h. der Länge und der Breite an der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges; und
(b) eine Länge und eine Breite, die durch Verwenden einer Bewegungsentfernung von der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges bis zur vorliegenden Meßposition für den GPS-Längengrad bzw. den GPS-Breitengrad erhalten werden, um dadurch einen Fahrzeugazimut für die vorliegende Meßposition, betrachtet von der Startposition der geraden Fahrt, zu erhalten.
Wenn eine mit der GPS-Messung erhaltene Position und ein entsprechender Azimut des Fahrzeugs so wie sie sind verwendet werden, um Änderungen der auf das Fahrzeug bezogenen Position bzw. des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts auszuführen, wird in ähnlicher weise keine Änderung ausgeführt, wenn die Anzahl der in der Einrichtung 18 zum Aufzeichnen der Korrekturanzahl aufgezeichneten Korrekturen größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist.
Als Ergebnis kann verhindert werden, daß eine auf das Fahrzeug bezogene Position und ein auf das Fahrzeug bezogener Azimut durch Verwenden einer Information mit einer verschlechterten Genauigkeit jeweils so geändert werden, daß sie unrichtige Werte annehmen, trotzdem das Fahrzeug an einer richtigen Position auf der Straßenkarte fährt.
Wie vorstehend erläutert ist es gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform möglich, die Fahrzeugposition und den Fahrzeugazimut durch Verwenden des GPS-Systems mit erhöhter Genauigkeit zu bestimmen, selbst wenn es keine Gelegenheit für eine Änderung der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts über eine lange Fahrtstrecke gibt.
Figur 5 ist ein eine zweite Ausführungsform der Erfindung darstellendes Blockdiagramm. In Figur 5 bezeichnet das Bezugszeichen 51 eine Sammeleinrichtung für Informationen bezüglich der Fahrzeugposition und des Fahrzeugazimuts zum Aufnehmen von Informationen bezüglich der Positionen und Azimutwerte eines Fahrzeuges von einer Quelle außerhalb des Fahrzeuges und Bezugszeichen 52 bezeichnet eine Einrichtung zum Ändern einer auf das Fahrzeug bezogenen Position und eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts zum Ändern einer auf das Fahrzeug bezogenen Position und eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts auf Grundlage der von der Sammeleinrichtung 51 für Informationen bezüglich der Fahrzeugposition und des Fahrzeugazimuts aufgenommenen Information bezüglich der Position und des Azimuts des Fahrzeuges und auch auf Grundlage der Anzahl der in der Einrichtung zum Aufzeichnen der Korrekturanzahl aufgezeichneten Korrekturen. Weil die restlichen Bauelemente der zweiten Ausführungsform denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, wird auf eine Erläuterung dieser Bauelemente verzichtet.
Nachstehend wird die Funktion der zweiten Ausführungsform erläutert. Das Gerät zum Berechnen der Fahrzeugposition und des Fahrzeugazimuts gemäß der zweiten Ausführungsform führt eine ähnliche Funktion aus, indem die in der ersten Ausführungsform verwendete Information bezüglich der Länge und Breite durch die von der Sammeleinrichtung 51 für Informationen bezüglich der Fahrzeugposition und des Fahrzeugazimuts aufgenommene Information bezüglich der Position und des Azimuts des Fahrzeuges ersetzt wird. Auch bei dieser zweiten Ausführungsform wird keine Änderung auf Grundlage der von der Sammeleinrichtung 51 für Informationen bezüglich der Fahrzeugposition und des Fahrzeugazimuts aufgenommenen Fahrzeugpositioninformation und Fahrzeugazimutinformation ausgeführt, wenn die Anzahl der in der Einrichtung 18 zum Aufzeichnen der Korrekturanzahl aufgezeichneten Korrekturen größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist. Als Ergebnis weist die zweite Ausführungsform einen Vorteil dahingehend auf, daß eine eine unrichtige Anzeige der Position bzw. des Azimuts hervorbringende Änderung der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts auf Grundlage einer von einer außerhalb des Fahrzeugs liegenden Quelle aufgenommenen Information bezüglich der Fahrzeugposition und des Fahrzeugazimuts mit verschlechterter Genauigkeit verhindert wird, obwohl das Fahrzeug an einer richtigen Position auf der Straßenkarte fährt.

Claims

1. Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts, enthaltend:

eine Meßpositionsberechnungseinrichtung (2) zum Erhalt von Meßpositionen eines Fahrzeuges durch Ausführung einer Messung unter Verwendung eines GPS (d.h. eines globalen Positionierungssystems),

eine Winkelgeschwindigkeitserfassungseinrichtung (4) zum Erfassen einer Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs,

eine Bewegungsentfernungserfassungseinrichtung (6) zum Erfassen einer Bewegungsentfernung des Fahrzeuges und

eine Einrichtung (16) zum Berechnen einer auf das Fahrzeug bezogenen Position und eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts zum Berechnen von sowohl einer auf das Fahrzeug bezogenen Position als auch eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts auf Grundlage der Winkelgeschwindigkeit und der Bewegungsentfernung des Fahrzeuges,

dadurch gekennzeichnet, daß es ferner aufweist:

eine Erfassungseinrichtung (7) für eine gerade Fahrt zum Erfassen eines Zustands einer geraden Fahrt des Fahrzeuges auf Grundlage der Winkelgeschwindigkeit,

eine Einrichtung (8) zum Berechnen einer die (geographische) Länge bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie zum Erhalt einer Linie der Länge bezüglich der Bewegungsentfernung als Regressionslinie, die durch Ausführen einer Regression für die Längen der Meßpositionen während der geraden Fahrt des Fahrzeuges bis zu der Bewegungsentfernung, ausgehend von einer Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges erhalten wird, wobei die die Länge bezüglich der Bewegungsentfernung darstellende Linie in einem x-y Achsen-Koordinatensystem erhalten wird, indem die Summe der Quadrate der Entfernungen in Richtung der y- Achse zwischen den Längen der Meßposition und der die Länge bezüglich der Bewegungsentfernungen darstellenden Linie minimiert wird,

einer Einrichtung (9) zum Berechnen einer die geographische Breite bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie zum Erhalt einer die Breite bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie als Regressionslinie, die durch Ausführen einer Regression für die Breiten der Meßpositionen während der geraden Fahrt des Fahrzeuges bis zur Bewegungsentfernung, ausgehend von der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges erhalten wird, wobei die die Breite bezüglich der Bewegungsentfernung darstellende Linie in dem x-y-Achsen-Koordinatensystem erhalten wird, indem die Summe der Quadrate der Entfernungen in Richtung der y-Achse zwischen den Breiten der Meßpositionen und der die Breite bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie minimiert wird,

eine Einrichtung (10) zum Ändern eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts zum Berechnen eines Azimuts des Fahrzeuges während der geraden Fahrt des Fahrzeuges auf Grundlage einer Inklination einer die Länge bezüglich der Breite darstellenden Linie während der geraden Fahrt des Fahrzeuges, wobei die Inklination aus einer Inklination der die Länge bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie bezüglich der die Bewegungsentfernung darstellenden x-Achse erhalten wird, und zum Berechnen einer Inklination der die Breite bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie bezüglich der die Bewegungsentfernung darstellenden x-Achse, um so den mit der Einrichtung (16) zum Berechnen einer auf das Fahrzeug bezogenen Position und eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts berechneten auf das Fahrzeug bezogenen Azimut zu ändern, und

eine Einrichtung (11) zum Ändern einer auf das Fahrzeug bezogenen Position zum Ändern der mit der Einrichtung zum Berechnen der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts berechneten auf das Fahrzeug bezogenen Position durch Ersetzen der auf das Fahrzeug bezogenen Position durch eine Fahrzeugposition, die durch Verwenden der aus der die Länge bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie bzw. der die Breite bezüglich der Bewegungsentfernung darstellenden Linie erhalten werden, wobei für beide Linien die Entfernung einer geraden Fahrt (die während einer geraden Fahrt zurückgelegte Strecke) von der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges zu einer vorliegenden Fahrzeugposition ersatzweise verwendet wurde.

2. Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts nach Anspruch 1, bei dem, wenn die Anzahl der GPS-Messungen während der geraden Fahrt des Fahrzeuges größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist,

die Längenlinienberechnungseinrichtung (8) und die Breitenlinienberechnungseinrichtung (9) so aufgebaut sind, daß damit eine erste Regressionslinie bzw. eine zweite Regressionslinie erhalten wird;

die Einrichtung (10) zum Ändern des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts so aufgebaut ist, daß damit der auf das Fahrzeug bezogene Azimut unter Verwendung der Regressionslinien geändert wird und

die Einrichtung (11) zum Ändern der auf das Fahrzeug bezogenen Position so aufgebaut ist, daß damit die auf das Fahrzeug bezogene Position unter Verwendung der Regressionslinien geändert wird.

3. Gerät zum Berechnen einer Fährzeugposition und eines Fahrzeugazimuts nach Anspruch 1, bei dem, wenn die Bewegungsentfernung während der geraden Fahrt des Fahrzeuges länger als oder gleich einer vorgegebenen Strecke ist,

die Längenlinienberechnungseinrichtung (8) und die Breitenlinienberechnungseinrichtung (9) so aufgebaut sind, daß damit eine erste Regressionslinie bzw. eine zweite Regressionslinie erhalten wird,

die Einrichtung (10) zum Ändern eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts so aufgebaut ist, daß damit der auf das Fahrzeug bezogene Azimut unter Verwendung der Regressionslinien geändert wird und

die Einrichtung (11) zum Ändern einer auf das Fahrzeug bezogenen Position so aufgebaut ist, daß damit die auf das Fahrzeug bezogene Position unter Verwendung der Regressionslinien geändert wird.

4. Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts nach Anspruch 1, bei dem, wenn die Anzahl der GPS-Messungen während der geraden Fahrt des Fahrzeuges größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist und wenn die Bewegungsentfernung während der geraden Fahrt des Fahrzeuges länger als oder gleich einer vorgegebenen Strecke ist,

5. Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts nach Anspruch 1, bei dem, wenn die Anzahl der GPS-Messungen während der geraden Fahrt des Fahrzeuges größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist und wenn die Bewegungsentfernung während der geraden Fahrt des Fahrzeuges kürzer als eine vorgegebene Strecke ist,

die Einrichtung (11) zum Ändern einer auf das Fahrzeug bezogenen Position so aufgebaut ist, daß damit die auf das Fahrzeug bezogene Position unter Verwendung der Regressionslinien geändert wird und

die Einrichtung (10) zum Ändern eines auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts so aufgebaut ist, daß damit eine Änderung des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts in diesem Fall gehemmt wird.

6. Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts nach Anspruch 1, bei dem, wenn die Anzahl der GPS-Messungen größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist und wenn die Bewegungsentfernung des Fahrzeugs Null ist,

die Längenlinienberechnungseinrichtung (8) so aufgebaut ist, daß damit ein Mittelwert der Längen der jeweiligen Meßpositionen der GPS-Messungen erhalten wird und

die Breitenlinienberechnungseinrichtung (9) so aufgebaut ist, daß damit ein Mittelwert der Breiten der jeweiligen Meßpositionen der GPS-Messungen erhalten wird,

wobei eine durch Verwenden der Mittelwerte für die Längen bzw. Breiten erhaltene Position zum Ändern der auf das Fahrzeug bezogenen Position verwendet wird.

7. Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts nach Anspruch 1, ferner aufweisend:

eine von dem GPS verwendete Satellitenbestimmungseinrichtung (12) zum Aufnehmen von Information bezüglich der Anzahl der bei der GPS-Messung verwendeten Satelliten,

wobei, wenn die Anzahl der bei der GPS-Messung verwendeten Satelliten sich geändert hat, die Längenlinienberechnungseinrichtung (8) und die Breitenlinienberechnungseinrichtung (9) so aufgebaut sind, daß damit eine erste Regressionslinie bzw. eine zweite Regressionslinie erhalten wird, wobei angenommen wird, daß eine Meßposition, an der die Anzahl der bei der GPS-Messung verwendeten Satelliten sich geändert hat, die Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeugs ist,

8. Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts nach Anspruch 1, ferner aufweisend:

eine von dem GPS verwendete Satellitenbestimmungseinrichtung (12) zum Aufnehmen von Informationen bezüglich der Kombination der bei der GPS-Messung verwendeten Satelliten,

wobei, wenn die Kombination der bei der GPS-Messung verwendeten Satelliten sich geändert hat,

die Längenlinienberechnungseinrichtung (8) und die Breitenlinienberechnungseinrichtung (9) so aufgebaut sind, daß damit eine erste Regressionslinie bzw. eine zweite Regressionslinie erhalten wird, unter der Annahme, daß eine Meßposition, an der sich die Kombination der bei der GPS-Messung verwendeten Satelliten geändert hat, die Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeuges bildet,

die Einrichtung (10) zum Ändern des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts so aufgebaut ist, daß damit der auf das Fahrzeug bezogene Azimut unter Verwendung der Regressionslinien geändert wird und die Einrichtung (11) zum Ändern der auf das Fahrzeug bezogenen Position so aufgebaut ist, daß dann die auf das Fahrzeug bezogene Position unter Verwendung der Regressionslinien geändert wird.

9. Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts nach Anspruch 1, bei dem, wenn die Differenz zwischen einer Entfernung zwischen zwei unterschiedlichen Meßpositionen, die unter Verwendung der Längen und Breiten der entsprechenden zwei Meßpositionen berechnet wird, und einer Bewegungsentfernung zwischen den beiden Meßpositionen, die mit der Bewegungsentfernungserfassungseinrichtung (6) erfaßt wird, größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist,

die Längenlinienberechnungseinrichtung (8) und die Breitenlinienberechnungseinrichtung (9) so aufgebaut sind, daß damit eine erste Regressionslinie bzw. eine zweite Regressionslinie erhalten wird, ohne Verwendung der Meßposition der letzten GPS- Messung der beiden Meßpositionen,

die Einrichtung (10) zum Ändern des Fahrzeugazimuts so aufgebaut ist, daß damit der auf das Fahrzeug bezogene Azimut unter Verwendung der Regressionslinien geändert wird und

die Einrichtung (11) zum Ändern der auf des Fahrzeug bezogenen Position so aufgebaut ist, daß damit die auf das Fahrzeug bezogene Position unter Verwendung der Regressionslinien geändert wird.

10. Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts nach Anspruch 1, ferner aufweisend:

eine Einrichtung (13) zum Bestimmen der Verschlechterungsrate der GPS-Genauigkeit zum Bestimmen einer Verschlechterungsrate für die Genauigkeit aufgrund einer Änderung der Kombination der bei der GPS-Messung verwendeten Satelliten,

wobei die Längenlinienberechnungseinrichtung (8) und die Breitenlinienberechnungseinrichtung (9) so aufgebaut sind, daß damit eine erste Regressionslinie bzw. eine zweite Regressionslinie ohne Verwendung der mit der GPS-Messung erhaltenen Meßpositionen erhalten wird, wenn die Verschlechterungsrate für die Genauigkeit größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist,

11. Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts nach Anspruch 1, bei dem, wenn die GPS-Meßpositionen, die bei der Berechnung der Regressionslinien nicht eingesetzt werden können, aufeinanderfolgend in einer vorgegebenen Anzahl oder häufiger Auftreten,

die Längenlinienberechnungseinrichtung (8) und die Breitenlinienberechnungseinrichtung (9) so aufgebaut sind, daß damit eine erste Regressionslinie bzw. eine zweite Regressionslinie erhalten wird, unter der Annahme, daß eine Meßposition, an der die Meßpositionen aufeinanderfolgend in der vorgegebenen Anzahl aufgetreten sind, den Startpunkt für die gerade Fahrt bilden,

die Einrichtung (10) zum Ändern des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts so aufgebaut ist, daß damit der auf das Fahrzeug bezogene Azimut unter Verwendung der Regressionslinien geändert wird,

12.Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimus nach Anspruch 1, bei dem,

die Einrichtung (10) zum Ändern des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts so aufgebaut ist, daß damit eine erste Fahrzeugposition auf Grundlage der Länge und Breite erhalten wird, durch Verwendung einer Bewegungsentfernung, dessen Wert Null ist, für die Regressionslinien; eine zweite Fahrzeugposition auf Grundlage der Länge und Breite erhalten wird, die durch Verwenden einer Bewegungsentfernung der geraden Fahrt des Fahrzeuges von der Startposition der geraden Fahrt bis zur vorliegenden Position des Fahrzeuges für die Regressionslinien erhalten werden, und dadurch ein Azimut der vorliegenden Fahrzeugposition aus Sicht der Startposition der geraden Fahrt des Fahrzeugs auf Grundlage der so erhaltenen ersten Fahrzeugposition und der so erhaltenen zweiten Fahrzeugposition erhalten wird.

13. Gerät zum Berechnen einer Fahrzeugposition und eines Fahrzeugazimuts nach Anspruch 1, ferner aufweisend:

eine Straßendatenerfassungseinrichtung (15) zum Erfassen von Straßendaten von einer Straßenkarteninformation,

eine Einrichtung (17) zum Korrigieren der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts für jede vorgegebene Reiseentfernung, sowohl für die auf das Fahrzeug bezogene Position als auch den auf das Fahrzeug bezogenen Azimut, die mit der Einrichtung (16) zum Berechnen der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts berechnet wurden mit sowohl einer auf die Straße bezogenen Position als auch einem auf die Straße bezogenen Azimut, die von der Straßendatenerfassungseinrichtung (15) jeweils empfangen wurden, und zum Ausführen einer Korrektur der auf das Fahrzeug bezogenen Position und des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts durch Ersetzen derselben durch die auf die Straße bezogene Position bzw. den auf die Straße bezogenen Azimut, wenn bis zu der vorliegenden Fahrzeugposition sowohl ein Positionsunterschied als auch ein Azimutunterschied dazwischen kleiner sind als entsprechende Werte, die über eine Bewegungsentfernung und einen Drehwinkel bestimmt werden, welche an einer Fahrzeugposition gemessen wurden, an der die letzte Korrektur ausgeführt wurde, und

eine Einrichtung (18) zum Aufzeichnen der Korrekturanzahl zum Aufzeichnen der Anzahl von Korrekturen, die innerhalb einer letzten vorgegebenen Reiseentfernung ausgeführt wurden,

wobei die Einrichtung (11) zum Ändern der auf das Fahrzeug bezogenen Position und die Einrichtung (10) zum Ändern des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts an der Ausführung von Änderungen der auf das Fahrzeug bezogenen Position bzw. des auf das Fahrzeug bezogenen Azimuts gehindert werden, wenn die Anzahl der in der Einrichtung (18) zum Aufzeichnen der Korrekturanzahl aufgezeichneten Korrekturen größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist.