WO1995009348A1 - Ortungs- und navigationsgerät mit satellitenstützung - Google Patents

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WO1995009348A1
WO1995009348A1 PCT/DE1994/001036 DE9401036W WO9509348A1 WO 1995009348 A1 WO1995009348 A1 WO 1995009348A1 DE 9401036 W DE9401036 W DE 9401036W WO 9509348 A1 WO9509348 A1 WO 9509348A1
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satellite
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vehicle
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Inventor
Peter Kreft
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G01C21/30—Map- or contour-matching

Definitions

  • the invention relates to a location and navigation device for a motor vehicle according to the preamble of the main claim.
  • Various location and navigation devices are already known in which a current vehicle position is shown on a road map of a display device and the position is continuously coupled.
  • Such a device is known, for example, from Bosch Technical Reports, Volume 8, 1986, Issue 1/2, 'EVA - an Autonomous Location and Navigation System for Land Vehicles', pages 7-14.
  • a satellite navigation system under the GPS system Global Position System
  • the position determination with the GPS system only has an accuracy of approx. 100 m for the approved general applications.
  • the accuracy also depends on the altitude and the number of satellites received. In urban areas where perfect satellite reception is not always guaranteed, positioning is therefore not always possible.
  • the "Travelpilot" that the magnetic field probe is disturbed by magnetizing influences of the vehicle or strong magnetic interference. The location is lost when driving on non-digitized areas or when transporting the vehicle on a ferry or train.
  • the navigation device must be set up again. Although this can be carried out with a few key operations, it does not take place automatically. This limits the convenience of use.
  • the location and navigation device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that an automatic correction of the position can be carried out with the help of the satellite navigation device in the event of loss of location or fault location, which is immediately recognizable on the map of the display. It is particularly advantageous that the positioning of the navigation device, ie the initialization of the current position by the satellite navigation device, also takes place automatically and without the driver having to do anything. This means that the driver is less distracted from the traffic.
  • the measures listed in the dependent claims allow advantageous developments and improvements of the location and navigation device specified in the main claim.
  • the scattering range for the satellite location By determining the scattering range for the satellite location, it is advantageously possible to delimit the error that can be detected in the exact position determination of the vehicle. Because the accuracy of satellite tracking u. a. A relatively reliable range for the vehicle position can be determined essentially depending on the number and the constellation of the satellites received at the same time. The vehicle position is refined / optimized by comparison (map matching) after a plausibility check on the road map shown. If the road currently used according to coupling location and map matching is located in the spreading region of satellite location, it can advantageously be assumed that the vehicle position, which is managed by the system (location and navigation system), is correct.
  • the satellite location is shown on the display. This also enables the driver to get an idea of the measured position in relation to the road map shown.
  • the position of the vehicle on the road map shown can then also be corrected by simple manual correction using corresponding cursor keys.
  • FIG. 1 shows a block diagram
  • FIG. 2 shows a flow diagram for the functional sequence
  • FIGS. 3-6 show examples of various corrective measures.
  • the block diagram of FIG. 1 shows a controller 20 which is connected to a display 26 and control elements 27.
  • the controller 20 is connected to various sensors 3, such as a displacement sensor 22, an angle sensor 23, a compass 24 and a satellite navigation device 25.
  • the controller 20 is connected to a map memory 21, on which the road maps are primarily digitally stored .
  • the controller 20 contains a microcomputer and internal memory, such a device is known for example from the "Travelpilot" and therefore need not be described in detail.
  • a compact disk memory is used as the map memory 21, on which, among other things, the road map data of Germany are stored.
  • the vehicle position on the road map is indicated by a flashing arrow below which the road map moves when the vehicle is moving forward.
  • the current position is calculated using two wheel sensors on one axle, from whose digital impulses distances and angular movements of the vehicle are calculated.
  • a two-axis magnetometer is arranged in the vehicle, which determines the direction of travel with respect to the north direction from the earth's magnetic field. Map matching compares the geographic compass position with the coupled position on the map and a plausibility check determines the current vehicle position on the road.
  • a satellite navigation device 25 is known as a GPS receiver (Global Position System). Depending on its position on the earth's surface, the GPS receiver 25 receives the signals from at least three satellites of the GPS system and calculates its position on the earth's surface based on signal propagation times. This position information is entered into the controller 20.
  • GPS receiver Global Position System
  • the coupling location receives road data stored on a compact disk (CD) from a map memory 21 and has been prepared for the control 20 by a map processing unit 13. This prepared road data is shown on the display 26 as a road map.
  • the coupling location 4 checks the plausibility of the determined vehicle position and gives the vehicle position to the map processing unit 13. A flashing arrow for the vehicle position then appears on the display 26, for example, on the road just traveled on.
  • the satellite receiver 25 now receives the satellite signals via the antenna 1 and first determines a position for the vehicle therefrom independently of the coupling location. In position 6, the satellite location is synchronized with the coupling location. This is necessary because the vehicle continues to move during the calculation time and has in the meantime assumed a different position. After a transformation of the values into the coordinate system of the coupling location (position 7), a difference vector V is now calculated in position 8 from these values, which indicates the difference between the coupling location and the satellite location.
  • the available GPS satellite system is freely accessible to everyone with restrictions.
  • the limitation is that the accuracy of the position determined by the satellites has a range of spread.
  • the scattering range depends on the number of satellites received at the same time and can have a circle with a radius of 100 m or considerably more.
  • This tolerance which is too great for determining the position of a vehicle, can now be improved with the aid of a low-pass filter (position 9).
  • the time constant of the low-pass filter is selected so that interference signals from the GPS system are partially suppressed on the one hand, and on the other hand a loss of location due to the movement of the vehicle is recognized as quickly as possible. A compromise must be made between these two extreme values, which is advantageously determined empirically.
  • the value filtered by the low-pass filter is used to calculate an optimized satellite positioning position. Since, based on empirically determined values, at least four (in exceptional cases also 3) satellites received simultaneously, the Scattering range can be estimated relatively accurately, this results in a quality factor for the position determined by the satellites. A range of this position can now be determined on the basis of empirically determined values. The spreading range is determined in position 5. The values determined in position 10 are transferred to the card processing unit 13. The vehicle position and / or additionally the position determined by the satellite can now be shown on the display 26.
  • FIG. 3 shows a road 32, a vehicle located next to the road with a coupling location 30 and a satellite location 31.
  • a scattering area 34 is shown as a circle, which should represent the area of uncertainty for the satellite location 31 and was determined with the aid of the quality factor .
  • a vector V which represents the deviation between the two location methods, is drawn between the coupling location 30 and the satellite location 31. Since the coupling location is outside the spread of the satellite location, it is now assumed that the coupling location 30 is incorrect. This can arise, for example, if the vehicle compass 24 has determined a rejection due to magnetization influences.
  • the GPS position is now adopted as a new coupling location position (support) with subsequent map support (map matching), as described below for FIG. 3. It is assumed in FIG. 3 that the vehicle must set up its coupling device again.
  • the position for the coupling location 30 is now corrected by the satellite location according to FIG. 4.
  • FIG. 4 now shows that the new vehicle position is determined by satellite location 31.
  • the scattering region 34 is again drawn in around the satellite location 31.
  • the road 32 on which the vehicle is actually located after a corresponding plausibility check now runs within the scattering area 34.
  • a correction is now made within map region 34 by means of map matching, so that the vehicle on the road map is moved in parallel from satellite location 31 to current position 33.
  • This current position 33 found in this way is continued for further coupling location.
  • the vehicle is within the range 34 and on a road within certain limits, there is no GPS correction, since in this area the vehicle is only guided by the stored map data in connection with the vehicle sensors and the compass.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment in which a loss of position in the coupling location has occurred, but the vehicle is still within the satellite scattering range. However, the coupling location system no longer finds its way back to road 32 due to the loss of the correction position.
  • a locating position 52 and its scattering range for the vehicle are calculated again.
  • map matching now assumes the satellite position 52 as the current vehicle position and the vehicle is placed on the road 32 in parallel in position 53. In this area similar to that of FIG. 4, the further positive feedback is now continued by the locating and navigation device of the vehicle.
  • the GPS position and its scattering range are preferably calculated continuously in order to control the coupling location.
  • This locating and navigation device which works in a fully automatic manner, no longer requires manual mounting of the vehicle.
  • cursor keys for controlling the vehicle position, for example to carry out a fine adjustment.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ortungs- und Navigationsgerät, bei dem die aktuelle Fahrzeugposition auf einer Straßenkarte dargestellt wird. Zur Korrektur bei Ortungsverlust wird ein Satellitenempfänger vorgeschlagen, der aus den empfangenen Satellitendaten eine neue Fahrzeugposition errechnet und diese der Koppelortung zugrunde legt. Da die berechnete Satelliten-Ortungsposition mit einem Streubereich behaftet ist, wird mittels eines Tiefpaßfilters und empirisch ermittelten Werten eine Optimierung durchgeführt.

Description

Ortungs- und Naviσations erät mit Satellitenstützung
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Ortungs- und Navigationsgerät für ein Kraftfahrzeug nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind schon verschiedene Ortungs- und Navigationsgeräte bekannt, bei denen eine aktuelle Fahrzeugposition auf einer Straßenkarte eines Anzeigegerätes dargestellt wird und die Position laufend mitgekoppelt wird. Ein derartiges Gerät ist beispielsweise aus Bosch Technische Berichte, Band 8, 1986, Heft 1/2, 'EVA - ein autarkes Ortungs- und Navigationssystem für Landfahrzeuge", Seite 7 - 14, bekannt. Ferner ist ein Satelliten-Naviga¬ tionssystem unter dem Namen GPS-System (Global Position System) bekannt, das aufgrund von empfangenen Positionsdaten von wenigstens drei oder vier Satelliten am Himmel eine ter- ristrische Position errechnet. Die Positionsbestimmung mit dem GPS-System hat für die freigegebenen allgemeinen Anwendungen nur eine Orfungsgenauigkeit von ca. 100 m. Des weiteren hängt die Genauigkeit auch von der Höhenposition und der Anzahl der empfangenen Satelliten ab. In Stadtgebieten, bei denen ein einwandfreier Satellitenempfang nicht immer gewährleistet ist, ist daher eine Positionsbestimmung nicht immer möglich. An¬ dererseits kann es beim "Travelpilot" vorkommen, daß durch Magnetisierungseinflüsse des Fahrzeugs oder starke magnetische Stδrfeider die Magnetfeldsonde gestört wird. Beim Befahren von nicht digitalisierten Gebieten oder beim Transport des Fahrzeuges auf einer Fähre oder der Eisenbahn geht die Ortung verloren. Das Navigationsgerät muß wieder neu aufgesetzt wer¬ den. Dieses ist zwar mit wenigen Tastenbedienungen durchführ¬ bar, erfolgt aber nicht automatisch. Dadurch ist der Benutzungskomfort eingeschränkt.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Ortungs- und Navigationsgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei Ortungsverlust oder Fehlortung, die auf der Straßenkarte der Anzeige sofort erkennbar ist, mit Hilfe des Satelliten-Navigationsgerätes eine automatische Korrektur der Position durchführbar ist. Besonders vorteilhaft ist, daß auch das Aufsetzen des Navigationsgerätes, d. h. die Initia¬ lisierung der augenblicklichen Position durch das Satelliten- Navigationsgerät automatisch und ohne Dazutun des Fahrers er¬ folgt. Dadurch wird der Fahrer weniger vom Verkehrsgeschehen abgelenkt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Ortungs- und Navigationsgerätes möglich.
Durch die Bestimmung des Streubereiches für die Satellitenor¬ tung ist vorteilhaft der Fehler abgrenzbar, der bei der genauen Positionsbestimmung des Fahrzeuges erfaßbar ist. Da die Genauigkeit der Satellitenortung u. a. wesentlich von der An¬ zahl und der Konstellation der gleichzeitig empfangenen Satel¬ liten abhängt, kann ein relativ zuverlässiger Bereich für die Fahrzeugposition ermittelt werden. Die Verfeinerung/Optimierung der Fahrzeugposition erfolgt durch Vergleich (Map Matching) nach einer Plausibilitätsprüfung auf der dargestellten Straßenkarte. Befindet sich in dem Streubereich der Satel¬ litenortung die laut Koppelortung und Map Matching momentan be¬ fahrene Straße, dann kann vorteilhaft davon ausgegangen werden, daß die Fahrzeugposition, die vom System (Ortungs- und Naviga¬ tionssystem) verwaltet wird, korrekt ist.
Für Überprufungszwecke ist es auch günstig, wenn die Satel¬ litenortung auf der Anzeige ausgegeben wird. Dadurch kann sich auch der Fahrer ein Bild machen von der gemessenen Position in Relation zu der dargestellten Straßenkarte. Auch durch ein¬ faches manuelles Korrigieren mittels entsprechender Cursorta¬ sten kann dann die Position des Fahrzeuges auf der dargestell¬ ten Straßenkarte korrigiert werden.
Günstig ist vor allem ein automatisches Aufsetzen des Ortungs¬ und Navigationssystem mit Hilfe der Satellitenortung. Der Fahrer des Fahrzeugs muß das Aufsetzen nicht mehr von Hand durchführen und wird damit auch nicht vom Verkehrsgeschehen ab¬ gelenkt.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild, Figur 2 ein Flußdiagramm für den Funktionsablauf, und Figur 3 - 6 zeigen Beispiele von verschiedenen Korrekturmaßnahmen.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das Blockschaltbild der Figur 1 zeigt eine Steuerung 20, die mit einer Anzeige 26 und Bedienelementen 27 verbunden ist. Eingangsseitig ist die Steuerung 20 mit verschiedenen Sensoren 3 verbunden, wie einem Wegsensor 22, einem Winkelsensor 23, einem Kompaß 24 sowie einer Satelliten-Navigationseinrichtung 25. Des weiteren ist die Steuerung 20 mit einem Kartenspeicher 21 verbunden, auf dem die Straßenkarten vornehmlich digital gespeichert sind. Die Steuerung 20 enthält einen Mikrorechner sowie interne Speicher, ein derartiges Gerät ist beispielsweise durch den "Travelpilot" bekannt und muß daher im einzelnen nicht näher beschrieben werden. Als Kartenspeicher 21 wird dabei ein Compact-Disk-Speicher verwendet, auf dem u. a. die Straßenkartendaten von Deutschland gespeichert sind. Mittels der Bedienelemente 27 werden Straßenkartenausschnitte ausgewählt und in einem gewünschten Maßstab auf der Anzeige 26 dargestellt. Die Fahrzeugposition auf der Straßenkarte wird mittels eines blinkenden Pfeils angezeigt, -unter dem sich die Straßenkarte weiterbewegt, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt. Die Berechnung der momentanen Position erfolgt dabei mittels zweier Radsensoren auf einer Achse, aus deren digitalen Impulse Wegstrecken und Winkelbewegungen des Fahrzeuges berechnet werden. Zusätzlich ist ein Zweiachsmagnetometer im Fahrzeug angeordnet, das die Fahrtrichtung bezüglich der Nordrichtung aus dem Erdmagnetfeld ermittelt. Durch Map Matching wird die geographische Kompaßposition mit der mitgekoppelten Position auf der Karte verglichen und durch eine Plausibilitätsprüfung die aktuelle Fahrzeugposition auf der Straße festgelegt.
Eine Satelliten-Navigationseinrichtung 25 ist als GPS-Empfänger (Global Position System) bekannt. Der GPS-Empfänger 25 empfängt je nach seiner Position auf der Erdoberfläche von wenigstens drei Satelliten des GPS-Systems deren Signale und berechnet aufgrund von Signallaufzeiten seine Position auf der Erdober¬ fläche aus. Diese Positionsangabe wird in die Steuerung 20 eingegeben.
Im folgenden wird anhand eines Flußdiagramms für den Funktions- ablauf entsprechend Figur 2 die Funktionsweise beschrieben. Zunächst wird mit Hilfe der Koppelortungssensoren 3 bei dem bekannten kartengestützten Ortungs- und Navigationsgerät in Position 4 eine Koppelortung für das Fahrzeug durchgeführt. Dabei erhält die Koppelortung aus einem Kartenspeicher 21 auf einer Compact-Disk (CD) gespeicherte Straßendaten, die von einer Kartenaufbereitungseinheit 13 für die Steuerung 20 auf¬ bereitet wurden. Diese aufbereiteten Straßendaten werden auf der Anzeige 26 als Straßenkarte angezeigt. Die Koppelortung 4 überprüft in einer Korrekturstufe 11 die Plausibilität der er¬ mittelten Fahrzeugposition und gibt die Fahrzeugposition an die Kartenaufbereitungseinheit 13. Auf der Anzeige 26 erscheint dann beispielsweise für die Fahrzeugposition ein blinkender Pfeil auf der gerade befahrenen Straße. Parallel zu diesem per se bekannten Mitkopplungsverfahren emp¬ fängt nun der Satellitenempfänger 25 über die Antenne 1 die Satellitensignale und bestimmt daraus zunächst unabhängig von der Koppelortung eine Position für das Fahrzeug. In Position 6 wird die Satellitenortung mit der Koppelortung synchronisiert. Dieses ist erforderlich, da sich während der Berechnungszeit das Fahrzeug weiterbewegt und zwischenzeitlich eine andere Po¬ sition eingenommen hat. Nach einer Transformation der Werte in das Koordinatensystem der Koppelortung (Position 7) wird in Po¬ sition 8 nunmehr aus diesen Werten ein Differenzvektor V be¬ rechnet, der die Differenz zwischen der Koppelortung und der Satellitenortung angibt.
Das verfügbare Satellitensystem GPS ist mit Einschränkung allen frei zugänglich. Die Einschränkung besteht darin, daß die Genauigkeit der durch die Satelliten bestimmte Position einen Streubereich aufweist. Der Streubereich ist abhängig von der Anzahl der gleichzeitig empfangenen Satelliten und kann einen Kreis mit 100 m Radius oder erheblich mehr haben. Diese für die Positionsbestimmung eines Fahrzeuges zu große Toleranz kann nun mit Hilfe eines Tiefpaßfilters (Position 9) verbessert werden. Dabei wird die Zeitkonstante des Tiefpaßfilters so gewählt, daß Störsignale des GPS-Systems einerseits zum Teil unterdrückt werden, andererseits ein Ortungsverlust durch die Bewegung des Fahrzeuges möglichst schnell erkannt wird. Zwischen diesen beiden Extremwerten muß ein Kompromiß gebildet werden, der vorteilhaft empirisch ermittelt wird. In Position 10 wird nun der durch den Tiefpaß gefilterte Wert verwendet, um eine opti¬ mierte Satelliten-Ortungsposition zu berechnen. Da aufgrund von empirisch ermittelten Werten bei mindestens vier (in Ausnahmefällen auch 3) gleichzeitig empfangenen Satelliten der Streubereich relativ genau abgeschätzt werden kann, ergibt sich somit ein Gütefaktor für die durch die Satelliten ermittelte Position. Aufgrund von empirisch ermittelten Werten kann nun ein Streubereich dieser Position ermittelt werden. Die Ermitt¬ lung des Streubereiches wird in Position 5 durchgeführt. Die in Position 10 ermittelten Werte werden auf die Kartenaufberei- tungseinheit 13 gegeben. Auf der Anzeige 26 kann nun die Fahrzeugposition und/oder zusätzlich die durch den Satelliten ermittelte Position dargestellt werden.
Ein erstes Beispiel für die Positionskorrektur wird in Figur 3 dargestellt. Prinzipiell gilt, daß keine Satelliten-Navigation durchgeführt wird, wenn sich das Fahrzeug tatsächlich auf einer vorgesehenen Straße befindet. Figur 3 zeigt eine Straße 32, ein neben der Straße befindliches Fahrzeug mit einer Koppelortung 30 sowie eine Satellitenortung 31. Um die Satellitenortung 31 ist ein Streubereich 34 als Kreis dargestellt, der den Unsicherheitsbereich für die Satellitenortung 31 darstellen soll und mit Hilfe des Gütefaktors bestimmt wurde. Zwischen der Koppelortung 30 und der Satellitenortung 31 ist ein Vektor V gezeichnet, der die Abweichung zwischen den beiden Ortungsverfahren darstellt. Da die Koppelortungsposition außer¬ halb des Streubereichs der Satellitenortung liegt, wird nun davon ausgegangen, daß die Koppelortung 30 falsch ist. Dieses kann beispielsweise dadurch entstehen, daß durch Magne¬ tisierungseinflüsse der Fahrzeugkompaß 24 eine Mißweisung er¬ mittelt hat. Es kann aber auch sein, daß das Fahrzeug mit einer Fähre oder der Bahn transportiert wurde und damit seine Kop¬ pelortung verloren hat. Es erfolgt nun eine Übernahme der GPS- Position als neue Koppelortungsposition (Stützung) mit nachfol¬ gender Kartenstutzung (Map Matching) , wie nachfolgend zu Figur 3 beschrieben. Es wird in Figur 3 angenommen, daß das Fahrzeug seine Koppelor¬ tung neu aufsetzen muß. Die Position für die Koppelortung 30 wird nun durch die Satellitenortung entsprechend der Figur 4 korrigiert. Figur 4 zeigt nun, daß die neue Fahrzeugposition durch die Satellitenortung 31 bestimmt wird. Um die Satel¬ litenortung 31 ist wieder der Streubereich 34 eingezeichnet. Innerhalb des Streubereiches 34 verläuft nun die Straße 32, auf der sich das Fahrzeug nach entsprechender Plausibilitätsprüfung tatsächlich befindet. Nun setzt innerhalb des Streubereiches 34 durch Map Matching eine Korrektur ein, so daß das Fahrzeug auf der Straßenkarte von der Satellitenortung 31 auf die aktuelle Position 33 parallel verschoben wird. Diese so gefundene aktuelle Position 33 wird für die weitere Koppelortung weitergeführt. Solange innerhalb gewisser Grenzen sich das Fahrzeug nun innerhalb des Streubereiches 34 und auf einer Straße befindet, erfolgt keine GPS-Korrektur, da in diesem Bereich das Fahrzeug nur durch die gespeicherten Kartendaten in Verbindung mit den Fahrzeugsensoren und dem Kompaß geführt wird.
Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem zwar ein Or¬ tungsverlust der Koppelortung eingetreten ist, das Fahrzeug befindet sich jedoch noch innerhalb des Satelliten- streubereiches. Das Koppel-Ortungssystem findet aber wegen des Verlustes der Korrektur-Position nicht mehr auf die Straße 32 zurück. Mit Hilfe des Satellitenempfängers 25 wird wieder eine Ortungsposition 52 und deren Streubereich für das Fahrzeug (Figur 5, Figur 6) berechnet. Entsprechend Figur 6 wird nun durch Map Matching die Satellitenposition 52 als aktuelle Fahrzeugposition angenommen und das Fahrzeug parallel hierzu in Position 53 auf die Straße 32 gesetzt. In diesem Bereich wird nun ähnlich wie nach Figur 4 die weitere Mitkopplung durch das Ortungs- -und Navigationsgerät des Fahrzeuges fortgeführt. Vorzugsweise wird laufend die GPS-Position und deren Streubereich berechnet, um damit die Koppelortung zu kontrol¬ lieren.
Diese an sich vollautomatisch arbeitende Ortungs- und Naviga¬ tionseinrichtung benötigt kein manuelles Aufsetzen des Fahrzeugs mehr. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist je¬ doch vorgesehen, Cursortasten zur Steuerung der Fahrzeugposi¬ tion durchzuführen, um beispielsweise eine Fei Justierung durchzuführen.

Claims

Ansprüche
1. Ortungs- und Navigationsgerät für ein Fahrzeug mit einem Magnetfeldkompaß, einem Wegsensor und/oder Winkelsensor, einem Speicher für Straßenkartendaten, einer Anzeige für eine Straßenkarte und mit einer Steuerung zur Mitkopplung und Dar¬ stellung der aktuellen Fahrzeug-Position auf der Straßenkarte der Anzeige, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung mit einem Satellitenempfänger (GPS-Empfänger) (25) verbunden ist, daß die Steuerung (20) ausgebildet ist, aus der Koppelortung (30) des Ortungs- und Navigationsgerätes und der Satellitenor¬ tung (31) einen Differenzvektor (V) zu bilden, daß bei Über¬ schreiten eines vorgegebenen Grenzwertes für den Differenzvek¬ tor (V) die Fahrzeugposition der Satellitenortung (31) um den Differenzvektor (V) korrigiert und die aktuelle Fahrzeugposi¬ tion (33) auf der Straße (32) der dargestellten Straßenkarte anzeigt, die in einem von dem vorgegebenen Grenzwert gebildeten Toleranzbereich der Satellitenortung (31) liegt und in Fahrt¬ richtung verläuft.
2. Ortungs- und Navigationsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Steuerung (20) Mittel aufweist, mit denen ein Streubereich (34) der Satellitenortung bestimmbar ist.
3. Ortungs- und Navigationsgerät nach Anspruch 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Mittel einen Tiefpaß aufweisen, dessen Zeitkonstante unter Berücksichtigung der Genauigkeit der Satellitenortung und der Fahrzeuggeschwindigkeit wählbar ist.
4. Ortungs- und Navigationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (29) die durch die Satellitenortung korrigierte Fahrzeugposition (31) mit benachbarten Straßenkartendaten (Map Matching) vergleicht und das Fahrzeug auf die aktuelle Position (33) der benach¬ barten Straße aufsetzt.
5. Ortungs- und Navigationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Satellitenortung auf der Anzeige (26) ausgebbar ist.
6. Ortungs- und Navigationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (20) bei Ortungsverlust die neue Fahrzeugposition (31) durch die Satel¬ litenortung initialisiert.
7. Ortungs- und Navigationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (20) die neue Fahrzeugposition (31) zyklisch neu bestimmt.
8. Ortungs- und Navigationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuelle Position
(33) des Fahrzeugs in der dargestellten Karte manuell durch Cursortasten verschiebbar ist oder durch Tastendruck um den Vektor V in Richtung der GPS-Position auf der dargestellten Karte verschiebbar ist.
9. Ortungs- und Navigationsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Steuerung (20) Mittel aufweist, mit denen eine Synchronisation der Signale des GPS-Empfängers (25) und der Signale der Koppelortungssensoren durchführbar ist.
10. Ortungs- und Navigationsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Steuerung (20) ausgebildet ist, die GPS- Koordinaten des GPS-Empfängers in das geographische Koordi¬ natenbezugssystem der Koppelortung zu transformieren.
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DEP4332945.4 1993-09-28

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