JP2003509700A - 位置特定手段を有する車両データバスシステム - Google Patents
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Abstract
Description
とも1つのGPS(Global Positioning System:全地球測位システム)受信機
とジャイロデータ取得手段とを含む位置特定センサシステムを備えた位置特定手
段を有するとともに,複数の接続されたバスユーザが相互にデータ伝送するため
のデータバスを有する車両データバスシステムに関する。
れらは,必要に応じて,特にジャイロスコープおよびオドメータを具備可能な複
合的ナビゲーションのための他の位置決定手段によってサポートされる。さらに
,ローカルな車載制御機能を実行するために真っ先に取り上げられる制御装置で
ある,以下にバスユーザと呼ばれる複数の車載構成部品が,データバスネットワ
ーク全体の一部を構成するデータバスによって互いに頻繁に接続される。最近,
テレマティックスサービス部も,このような車両データバスユーザとして重要に
なってきている。このテレマティックスサービスユーザは,一方では,車両デー
タバスを介して「車両世界」との通信接続を有し,他方では,たとえば緊急電話
,泥棒の追跡,サンプル車両による交通状況データの判定等の機能を実行するた
めに,1または2以上の無線伝送チャンネルを介して車両外部のリモート局と通
信を行う。
両制御装置を有するデータバスが,互いに別々の車両サブシステムを形成し,ま
た,これら2つのうちの1つだけが実装されることが多かった。この位置特定手
段は,比較的多数の個別部品から構成されることが多かった。米国特許第5,6
44,317号は,たとえば,複数の個別の位置特定センサ部と,様々な位置特
定センサ部の出力信号を受信する位置特定演算部とから構成される位置特定セン
サシステムを車両内に設けた車両位置自動特定システムを開示している。この位
置特定演算部は,取得した車両位置および車両状況に関するデータを,無線通信
チャンネルを介して外部装置に出力し,伝送された位置および状況データを外部
装置に通知する。
速度センサおよびジャイロスコープの出力信号を参照して第1の仮位置情報項目
を決定し,保存されたルートデータと調整することによって第2の仮位置情報項
目を導き出すことにより第1の仮位置情報項目を補正し,GPS受信機の出力信
号から第3の仮位置情報項目を得る。これらの仮位置情報項目の評価または調整
を行うことにより,最終的な車両位置が決定され,道路地図の形で画面に表示さ
れる。
とが多い。あるいは,この位置決定手段は,ナビゲーションに必要な,たとえば
方向等の空間における車両の位置および状況に関するデータを提供する目的,お
よび,当該車両の決定された位置または状況を視覚的に表示する目的の双方また
はいずれか一方のためだけに,車両ナビゲーション部の上流側に接続される。た
とえば,公開公報EP 0675 341 A1号およびWO 98/36288
A1号等を参照されたい。
えば携帯型装置または車両内据置型装置であると判別でき,また位置決定手段だ
けでなく,画像記録用のビデオカメラをも有する地理データ記録用装置を開示し
ている。コンピュータ部は,位置決定手段およびビデオカメラから出力されたデ
ータを受信し,この地理データ記録用装置に対する画像の方向,または,カメラ
により感知された対象物に関する地理データが判別できるようにデータを評価す
る。この地理データ記録用装置は,無線通信チャンネルを介してリモート局,た
とえばリモート局の中央処理装置と通信することができる。
ス装置が開示されている。このテレマティックス装置は,RDSモジュール付き
カーラジオ,GPSモジュール付き内蔵位置特定システム,GSMモジュール付
き無線電話,メモリ,および表示装置を有する。このRDSモジュール,GPS
モジュール,およびGSMモジュールは,音声部およびカーラジオとともにテレ
マティックス装置のハウジング内に取り付けられる。このハウジングは,カーラ
ジオ,GSMモジュール,およびGPSモジュール用の少なくともアンテナ端子
と,少なくとも1つのCANバスおよび他のデータバスの双方または一方のイン
タフェースと,少なくとも1つのスピーカおよびマイクロホンの双方または一方
のインタフェースとを備えている。また,たとえば車輪センサ,方向センサ,ま
たはGPSモジュールのような走行センサによって,車両の位置が接続され,視
覚表示装置のデジタル地図上に出力できる。コントロールセンタ,テレマティッ
クス装置に組み込まれたナビゲーションシステム,またはCANバスもしくは他
のデータバスによって接続可能なナビゲーションジュールと通信することによっ
て,所望の走行ルートを計算し,走行ルートを視覚表示装置上に表示することが
できる。CANバスおよび他のデータバスの双方または一方を介して,テレマテ
ィックス装置は,別のバスユーザを形成するエンジン制御部に影響を与えること
ができる。
備えた,冒頭に述べたタイプの車両データバスシステムを利用可能にするという
技術的課題に基づいている。
ことによってこの問題を解決する。この請求項では,位置特定手段が,データバ
スに接続されたバスユーザの1つとして具体的な形で具現される位置特定モジュ
ールを含んでいることを特徴とする。また,この位置特定モジュールでは,車両
の位置を特定するために使用される構成要素が,主として1つの構造のユニット
内に一体化された形で含まれる。関連する位置特定センサシステムは,少なくと
も部分的に位置特定モジュールに一体化され,また,データバスに接続される。
これにより,位置特定モジュールは,必要な位置特定センサデータを少なくとも
部分的には内部で取得し,また,データバスを介して受信する。特に,位置特定
モジュールは,計算による位置決定を実行する位置特定演算ユニットと,GPS
受信機とを含んでいる。さらに,走行動力性能/牽引(Travel dynamics/tracti
on)制御システムが,たとえば従来の走行動力性能制御システムと同様に,各ジ
ャイロデータ取得センサシステムを備えているならば,位置特定モジュールは,
ジャイロスコープ,または,走行動力性能/牽引制御システムからデータバスを
介して対応するジャイロデータを受信するための手段を有する。
両に対しても,異なる国においても,これらは広範囲に亘って適応処置を講ずる
ことなく,標準化された形で使用することができ,また必要に応じて柔軟にデー
タバス上で適切な位置特定情報を利用可能にできる。さらに,車両に搭載された
他のバスユーザは,データバスからこの情報を呼び出すことができる。ここで,
利用可能にされた位置特定情報は,特に車両位置データ,走行方向角度データ,
走行速度データ,および高度位置データ,つまり車両の瞬間海抜位置(NN)に
関するデータを有する。計算された位置データの不信頼性を示す識別子の形をし
た位置特定精度分類(locating precision classification)(位置特定品質:l
ocating quality)は,位置データに対して指定されることが好ましい。この位
置特定情報を決定するために,位置特定モジュールは,ジャイロデータおよびG
PSデータだけでなく,車輪速度データと,車両が所与の時刻に前方または後方
のいずれの方向に走行しているかを示すデータ,すなわち前方/後方走行方向デ
ータを利用する。これらのデータはデータバスから得られる。この位置特定情報
は,このような情報を利用し,またコンビネーションインストルメントなどの表
示装置によってまたは特殊な補助情報ディスプレイによって,またさらにはデー
タバスを介して車載構成要素とまた無線通信チャンネルを介して車両外部のリモ
ート構成要素と通信する通信ユニットによって,走行動力性能制御,アンチロッ
クブレーキ制御,牽引制御,エンジン制御,およびギアボックス制御などの様々
な車両関連機能を有する車両制御部用に特に利用できる。
部は,一体化されたGPSアンテナをさらに含む。これにより,GPSアンテナ
を車両に搭載したり,GPSアンテナを位置特定モジュールに接続したりする必
要がない。
ータを受信するナビゲーション部が,別のバスユーザとして設けられる。この位
置データが,記憶された走行ネットワークデータと比較される従来のマップマッ
チング処理によって,ナビゲーション部は,新しい場所位置分類(位置特定品質
)を有する改善された位置情報を得る。このナビゲーション部は,対応する位置
補正データを,データバスを介して位置特定モジュールにフィードバックし,位
置特定モジュールは,精度改善する補正調整のためにこのデータを使用できる。
クスサービス部が他のバスユーザとして設けられる。このテレマティックス部は
,位置特定モジュールから得た位置到底データを,緊急電話機能,泥棒の追跡,
またはサンプル車両による交通状況の判定(浮遊車両データ(Floating Car Dat
a)方法と呼ばれる)のために使用する。
制御部が,それぞれ別のバスユーザとして設けられる。エンジンまたはギアボッ
クスの制御部は,位置特定モジュールにより利用可能にされた高度位置データを
読み込むために,データバスを利用する。その結果,このタイプの近代的なユニ
ットに従来から存在する高度センサをなくすことが可能となる。
スユーザの一部であり,位置特定演算ユニットが,このバスユーザによって追加
タスクに使用される。
説明される。
る。この車両データバスシステムは,複数のバスユーザが接続されるデータバス
1を含んでいる。このバスユーザとして,位置特定モジュール2およびテレマテ
ィックスサービス部3が図示されている。たとえば緊急電話,泥棒の追跡,およ
びサンプル車両による交通状況の判断に対応する機能のための1または2以上の
テレマティックスサービス部は,簡略化のため上述のテレマティックサービス部
3内に組み合わされている。均一に構築可能な構成部品として実現される位置特
定モジュール2は,この例では,位置演算部2a,GPS受信機2b,およびジ
ャイロスコープ2cを一体化した形で含んでいる。
接続される。位置特定モジュール2は,対応するバスインタフェースによってデ
ータバス1に接続され,このデータバスから車輪速度データおよび前方/後方走
行方向データを読み込む。車輪速度データは,走行動力性能/牽引制御システム
から,単位時間当たりの回転速度センサのパルスの形で供給することができる。
また,走行動力性能/牽引制御システムは,本来知られているように,それ自身
が使用するためにこのデータを収集する。ここでは,走行動力性能/牽引制御シ
ステムは,たとえば,アンチロックブレーキシステム(ABS)または出願人が
ESP(Electronic Stability Program:電子安定プログラム)という略語で使
用する走行動力性能制御システムであってもよい。前方/後方走行方向データは
,その車両がある時点において前方に走行しているのか後方に走行しているのか
を示すものであり,たとえば,バックギアが係合しているかどうかを判別するバ
ックギア検出手段から得ることができる。
い場合に,このデータは,内蔵された位置特定センサ部によって供給され,具体
的には,GPS受信機2bからのGPSデータおよびジャイロスコープ2cから
ジャイロデータとして供給される。続いて,位置特定演算部2aは,実際の計算
による位置特定処理を実行する。ここで,「位置特定」という用語は,車両の位
置と,車両の高度位置および空間内の方向との双方を包含する広い意味で使用さ
れる。
類(位置特定品質)を有する車両位置データ,走行方向角度データ,走行速度デ
ータ,および車両の海抜高度(NN)を示す高度位置データを決定する。また,
位置特定演算部2aは,電波時計に対応する高精度な時間情報を提供する時刻決
定手段を含んでいる。各国における正当な時刻は,グリニッジ標準時(GMT)
または協定世界時(UTC)標準にしたがって世界中に与えられるので,利用者
はこの目的のために複雑なメニュー設定を行う必要はない。走行方向角度データ
は,実際の角度情報だけでなく,オフセット,ドリフト,および倍率情報も含ん
でいる。
1に送出し,これにより,このデータは,たとえばテレマティックスサービス部
3やデータバス1に接続された図示しない車両制御部に利用可能となる。ここで
,図示しない車両制御部は,たとえばエンジンやギアボックスの制御部である。
接続されたエンジンまたはギアボックスの制御部は,特にデータバス1上で位置
特定モジュール2によって利用可能にされた高度位置情報を受け付けることがで
き,これにより,この制御部は,それ自身の高度センサを必要としない。システ
ムが起動されると,現在の高度位置データが再度利用可能になるまで,車両がオ
フにされたときに最後にそれぞれ存在した高度値が便宜上使用される。
される情報項目,具体的には,内部で得られたGPSデータ,内部で得られたジ
ャイロデータ,およびデータバス1から受信される車輪速度データを使用して,
位置特定処理を実行する。また,データバス1は,オドメータの機能も実行する
ために位置特定モジュール2により使用される。
り示しており,この車両データバスシステムは,基本的に,図1のものとほぼ同
様である。図2の車両データバスシステムがバスユーザとして新たにナビゲーシ
ョン部5を含む点を除いて,図1の構成要素と機能的に同一の構成要素には,同
一の参照記号が使用されている。ナビゲーション部5は,位置特定モジュール2
から供給される様々な位置特定データ項目を,データバス1を介して受信する。
そして,ナビゲーション部5は,特に,受信した位置データに対して,従来のマ
ップマッチング処理を施す。このマップマッチング処理において,位置特定モジ
ュール2により決定された車両位置は,デジタルデータとして記憶された走行ネ
ットワークマップのデータと調整される。この処理によって,ナビゲーション部
5は,適切な場合には新しい位置特定精度分類(位置特定品質)により補正され
た正確な車両位置を決定し,この車両位置および各地域や道路の名前のような付
随する走行ネットワーク情報をデータバス1に出力する。続いて,データバス1
に接続されたバスユーザは,車両位置データが必要であるならば,ナビゲーショ
ン部5により利用可能にされた正確な車両位置データをこの目的に使用すること
ができる。これは,特に,テレマティックスサービス部3にも適用される。
位置と自ら決定した正確な車両位置とのずれを表わす位置補正データをデータバ
ス1に出力する。位置特定モジュール2は,このフィードバックされた位置補正
データまたはこれらの補正パラメータをデータバス1から取得し,それらを,位
置決定処理の精度を向上させるために自ら決定する位置の補正に使用することが
できる。
バスシステムは,図2のものとほぼ同様である。図3の車両データバスシステム
では,位置特定演算部2aおよびGPS受信機2bのみを含み,ジャイロスコー
プを含まない変形型の位置特定モジュール2’が使用されることを除いて,機能
的に同一の構成要素には,図2の対応する構成要素の参照記号が使用される。こ
の図3では,位置特定モジュール2’は,たとえばESPコントローラによる走
行動力性能/牽引制御システムのジャイロデータをバス側で受信し評価するため
の手段を含んでいる。これは,走行動力性能/牽引制御システムのジャイロセン
サ手段が十分なレベルの精度または効率および信頼性を有する場合に,満足すべ
き結果をもたらす。この走行動力性能/牽引制御システムは,測定されたジャイ
ロデータをデータバス1上で利用可能にし,これにより,位置特定モジュール2
’がそれを呼び出すことができる。
であり,一体化されたGPSアンテナ4aを含む変形型の位置特定モジュール2
”が使用される以外は,機能的に同一の構成要素に対して同一の参照記号が使用
される。その結果,車両に別に実装され,位置特定モジュールに接続されるGP
Sアンテナは不要となる。
タバスシステムを実現する。すなわち,この車両データバスシステムでは,たと
えば独立したボックスまたはプラグインモジュールの形態のスタンドアロン構造
のユニットとして実現された位置特定モジュールが,バスユーザとしてバスシス
テムに組み込まれ,位置の決定に使用されるすべての構成要素を含み,この目的
のために必要な入力情報をデータバスを介して受信する。この位置特定モジュー
ルは,広範囲に亘って適応させる処置を行うことなく,様々な車両で小型標準ボ
ックスとして世界中で使用することができる。ナビゲーション機能または緊急電
話機能が実現されなくても,位置特定モジュールから供給される位置特定データ
によって,泥棒の追跡やサンプル車両による交通状況の判定のような位置に関連
したサービスを利用することができる。この位置特定モジュールによって利用可
能となる位置特定データを利用することにより,システムは,電話機など,使用
される通信装置の製造メーカから独立したものとなる。位置特定モジュールの位
置特定データを利用して,コンパス方位または現在の車両位置の緯度と経度を表
示することができ,これは,たとえば故障情報に役立てることができる。さらに
,世界各国で現在有効な時刻を表示する高精度時計が,利用者の複雑なメニュー
設定なしに実装できる。時刻は,たとえばコンビネーションインストルメントま
たは補助ヒーティングモジュールに表示できるので,時計チップを別途設ける必
要がない。エンジンまたはギアボックスの電子システムによる位置特定モジュー
ルの高度位置情報を利用することにより,高度センサを別個に設ける必要性を回
避できる。標準化された形式で位置特定モジュールによって利用可能にされ,ま
た位置,位置特定分類(位置特定品質),走行方向角度,回転方向,高度位置,
車両の傾きなどに関する位置特定情報は,たとえば緊急電話,タクシーの呼出し
,ナビゲーション,すぐ前方のカーブを警告する装置,サンプル車両による交通
状況の判定,走行動力性能制御システム,アンチロックブレーキシステム,トラ
クションコントローラ,ギアボックス,エンジン電子システム,コンビネーショ
ンインストルメントと補助情報など,位置特定情報を利用する様々なシステムが
データバスによってフレキシブルに使用することができる。
ンテナとを有する車両データバスシステムの部分概略図である。
バスシステムを示す。
データを受信する位置特定モジュールを有する変形型のデータバスシステムを示
す。
された変形型のデータバスシステムを示す。
含むことを特徴とする,車両データバスシステム。
ール(2)から前記車両位置データを受信し,前記データバスに入力する位置補
正データをマップマッチング処理により得て,前記位置特定モジュールにフィー
ドバックする, ことを特徴とする車両データバスシステム。
ール(2)または前記ナビゲーション部(5)から得られるデータを使用する他
のバスユーザとして設けられる, ことを特徴とする車両データバスシステム。
ンまたはギアボックスの制御部が,それぞれ別のバスユーザとして設けられる, ことを特徴とする車両データバスシステム。
演算部(2a)は追加タスクのために該バスユーザによって使用される, ことを特徴とする車両データバスシステム。
ザとを有する一般的なタイプの車両データバスシステムについて開示している。 GPS受信機,ジャイロデータ決定手段,車輪速度決定手段,タコメータ,オド メータ,および加速度センサが,位置特定センサシステムとして使用可能である 。位置特定演算部は,この位置特定センサシステムのデータを使用して,データ バスに出力できる位置データを決定する。 出願人のたとえばSクラスの自動車では,GPSに基づいて動作する位置特定
手段が多く利用され,またこれらは,必要に応じて,特にジャイロスコープおよ
びオドメータを具備可能な複合的ナビゲーションのための他の位置決定手段によ
ってサポートされる。さらに,ローカルな車載制御機能を実行するために真っ先
に取り上げられる制御装置である,以下にバスユーザと呼ばれる複数の車載構成
部品が,データバスネットワーク全体の一部を構成するデータバスによって互い
に頻繁に接続される。最近,テレマティックスサービス部も,このような車両デ
ータバスユーザとして重要になってきている。このテレマティックスサービスユ
ーザは,一方では,車両データバスを介して「車両世界」との通信接続を有し,
他方では,たとえば緊急電話,泥棒の追跡,サンプル車両による交通状況データ
の判定等の機能を実行するために,1または2以上の無線伝送チャンネルを介し
て車両外部のリモート局との通信接続を有する。
部は,一体化されたGPSアンテナをさらに含む。これにより,GPSアンテナ
を車両に搭載したり,GPSアンテナを位置特定モジュールに接続したりする必
要がない。
ータを受信するナビゲーション部が,別のバスユーザとして設けられる。この位
置データが,記憶された走行ネットワークデータと比較される従来のマップマッ
チング処理によって,ナビゲーション部は,新しい場所位置分類(位置特定品質
)を有する改善された位置情報を得る。このナビゲーション部は,対応する位置
補正データを,データバスを介して位置特定モジュールにフィードバックし,位
置特定モジュールは,精度改善する補正調整のためにこのデータを使用できる。
クスサービス部が他のバスユーザとして設けられる。このテレマティックス部は
,位置特定モジュールから得た位置到底データを,緊急電話機能,泥棒の追跡,
またはサンプル車両による交通状況の判定(浮遊車両データ(Floating Car Dat
a)方法と呼ばれる)のために使用する。
制御部が,それぞれ別のバスユーザとして設けられる。エンジンまたはギアボッ
クスの制御部は,位置特定モジュールにより利用可能にされた高度位置データを
読み込むために,データバスを利用する。その結果,このタイプの近代的なユニ
ットに従来から存在する高度センサをなくすことが可能となる。
バスユーザの一部であり,位置特定演算ユニットが,このバスユーザによって追
加タスクに使用される。
Claims (6)
- 【請求項1】 複数の接続されたバスユーザが相互にデータ伝送するための
データバス(1)と, 前記バスユーザの1つとして接続され,少なくとも車輪速度データおよび前方
または後方の走行方向データを前記データバス(1)を介して受信し,少なくと
も,車両位置データ,走行方向角度データ,走行速度データ,および高度位置デ
ータを得て,該得られたデータを前記データバスに出力し,かつ,この目的のた
めに位置特定演算部(2a)および位置特定センサシステムを有する位置特定モ
ジュール(2)を備えた位置特定手段と, を有し, 前記位置特定センサシステムは,少なくとも,関連したGPSアンテナ(4)
を備えたGPS受信機(2b)と,ジャイロスコープ(2c)の形態のジャイロ
データ感知手段(2c),または,走行動力性能もしくは牽引制御システムのジ
ャイロデータをバス側で受信し評価するための手段とを有する, 車両データバスシステム。 - 【請求項2】 請求項1において, 前記位置特定モジュール(2”)が,一体化されたGPSアンテナ(4a)を
含むことを特徴とする,車両データバスシステム。 - 【請求項3】 請求項1または2において, 別のバスユーザがナビゲーション部(5)によって形成され, 前記ナビゲーション部は,前記データバス(1)を介して前記位置特定モジュ
ール(2)から前記車両位置データを受信し,前記データバスに入力する位置補
正データをマップマッチング処理により得て,前記位置特定モジュールにフィー
ドバックする, ことを特徴とする車両データバスシステム。 - 【請求項4】 請求項1から3のいずれか1項において, 1または2以上のテレマティックスサービス部(3)が,前記位置特定モジュ
ール(2)または前記ナビゲーション部(5)から得られるデータを使用する他
のバスユーザとして設けられる, ことを特徴とする車両データバスシステム。 - 【請求項5】 請求項1から4のいずれか1項において, 前記位置特定モジュール(2)から得られた高度位置データを利用するエンジ
ンまたはギアボックスの制御部が,それぞれ別のバスユーザとして設けられる, ことを特徴とする車両データバスシステム。 - 【請求項6】 請求項1から5のいずれか1項において, 前記位置特定モジュール(2)は別のバスユーザの一部であり,前記位置特定
演算部(2a)は追加タスクのために該バスユーザによって使用される, ことを特徴とする車両データバスシステム。
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