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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Positionsinformationsgewinnungssystem,
das in einem mobilen Objekt, wie beispielsweise einem sich auf einer
Straße
bewegenden Fahrzeug, vorgesehen ist, um Informationen über dessen
momentane Position zu gewinnen.
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Ein
Fahrzeugnavigationssystem ist eine Art von Positionsinformationsgewinnungssystem,
das in sich auf Straßen
bewegenden mobilen Objekten vorgesehen ist, um Informationen über deren
momentane Positionen zu gewinnen. Ein in einem Subjektfahrzeug vorgesehenes
Fahrzeugnavigationssystem misst die momentane Position des Fahrzeugs
als absolute Position, indem es Funkwellen von GPS-Satelliten über einen
GPS-Empfänger
empfängt.
Die gemessene absolute Position wird anschließend auf der Grundlage einer
Erfassung eines Geschwindigkeitssensors oder eines Kreiselsensors
angepasst, um dadurch die momentane Position und die Fahrtrichtung
des Fahrzeugs mit einer hohen Genauigkeit zu gewinnen. Anschließend werden
die momentane Position und die Fahrtrichtung einer Karte auf einem Bildschirm
einer Anzeigeeinheit überlagert
(d. h., es wird eine Ortungsfunktion ausgeführt) und eine empfohlene Route
zu einem von einem Benutzer bestimmten Zielort abgefragt und dem
Benutzer angezeigt (d. h., es wird eine Routenführungsfunktion ausgeführt).
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Bei
der Ortungsfunktion wird ein Kartenabgleich (Map Matching) angewandt,
um die Position des Fahrzeugs auf einer Straße einer elektronisch angezeigten
Karte zu überlagern.
Bei dem Kartenabgleich werden ein Fahrzeugfahrweg und eine Straßenform
in den Straßenkartendaten
miteinander verglichen, um eine von dem Fahrzeug befahrene Straße zu schätzen. Die
JP-H9-304093 A und die JP-2005-207821 A offenbaren Technologien
für einen
Kartenabgleich.
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Die
elektronisch auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit angezeigte Karte
weist keine sehr hohe Genauigkeit auf. Ein herkömmliches Fahrzeugnavigationssystem legt
Wert auf eine Überlagerung
der momentanen Position auf einer Straße in einer elektronisch angezeigten
Karte, die eine geringere Genauigkeit als die gemessene Position
aufweist, indem sie die gemessene Position an eine relative Position
auf der Straße
in der angezeigten Karte anpasst. D. h., ein herkömmliches
Kartenabgleichverfahren legt Wert auf die Bestimmung einer von dem Fahrzeug
befahrenen Straße
und nicht darauf, eine Position bezüglich einer Rückwärts- und
Vorwärtsrichtung
auf der Straße
genau zu bestimmen.
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Es
ist ferner ein Fahrzeugnavigationssystem bekannt, das mit einer
Fahrzeugsteuerung zusammenarbeitet. Beispielsweise wird von einem
Fahrzeugnavigationssystem gewonnene Information über eine Kurve für eine Steuerung
verwendet, die bewirkt, dass die Scheinwerfer einen im Vorausbereich der
Kurve liegenden Anteil der Straße
ausleuchten, wenn das Fahrzeug in die Kurve einfährt. Die Genauigkeit bezüglich der
Rückwärts- und
Vorwärtsrichtung des
Fahrzeugs ist jedoch, wie vorstehend beschrieben, nicht sehr hoch,
und ein Fehler wird nicht so genau erkannt, dass er für eine derartige
Fahrzeugsteuerung verwendet werden kann. Dieses Problem wird dann
deutlicher ersichtlich, wenn eine Fahrzeugsteuerung in erhöhtem Maße auf die
Fahrsicherheit ausgerichtet ist.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Positionsinformationsgewinnungssystem
bereitzustellen, das dazu ausgelegt ist, mit hoher Genauigkeit Information über die
momentane Position zu gewinnen und einen Zuverlässigkeitsgrad zu erhöhen, wenn
die Information über
die momentane Position für
eine Fahrzeugsteuerung oder dergleichen verwendet wird.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Positionsinformationsgewinnungssystem
für ein
sich auf einer Straße
bewegendes mobiles Objekt bereitgestellt, mit: einem Speichermittel
zum Speichern von Straßenkartendaten; einem
Positionsmessmittel zum Messen der momentanen Position des mobilen
Objekts; einem Straßenschätzmittel
zum Schätzen
einer Straße,
auf der sich das mobile Objekt bewegt, auf der Grundlage der gemessenen
momentanen Position und der gespeicherten Straßenkartendaten; einem Positionsbestimmungsmittel
zum zusätzlichen
Bestimmen der momentanen Position des mobilen Objekts auf der geschätzten Straße; einem
Zuverlässigkeitsgradberechnungsmittel
zum Berechnen eines Zufällig keitsgrads
der bestimmten momentanen Position auf der geschätzten Straße; und einem Ausgabemittel
zum Ausgeben von sowohl der bestimmten momentanen Position auf der
geschätzten
Straße
als auch des berechneten Zuverlässigkeitsgrads.
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Bei
dem obigen Aufbau wird die momentane Position eines mobilen Objekts
in drei Schritten erfasst: (i) Messen der momentanen Position mit
einem Positionsmessmittel; (ii) Schätzen einer Straße, auf der
sich die momentane Position des mobilen Objekts befindet, mit dem
Straßenschätzmittel,
und (iii) Bestimmen der momentanen Position auf der geschätzten Straße mit dem
Positionsbestimmungsmittel. Durch die zusätzliche Bereitstellung des
Positionsbestimmungsmittels kann nicht nur eine Straße, auf
der sich das mobile Objekt bewegt, bestimmt werden, sondern ebenso
eine tatsächliche
Position auf der Straße
mit einer höheren
Genauigkeit bestimmt werden. Die Genauigkeit der erfassten momentanen Position
kann folglich verbessert werden. Ferner kann durch die Bereitstellung
des Zuverlässigkeitsgradberechnungsmittels
ein Zuverlässigkeitsgrad
berechnet werden, der den Zuverlässigkeitsgrad
der momentanen Position anzeigt. Das Ausgabemittel gibt den Zuverlässigkeitsgrad
zusätzlich
zur momentanen Position aus. Folglich kann der Zuverlässigkeitsgrad
dazu verwendet werden, zu bestimmen, wie die momentane Position
zu verwenden ist (oder ob die momentane Position verwendet werden
kann), wodurch die Zuverlässigkeit
bei einer Anwendung der erfassten momentanen Position auf eine Fahrzeugsteuerung
oder dergleichen verbessert werden kann.
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Die
obige und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung,
die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde,
näher ersichtlich
sein. In der Zeichnung zeigt:
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1 ein
Blockdiagramm eines Gesamtaufbaus eines Fahrzeugsystems gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ein
Ablaufdiagramm eines Prozesses zur Gewinnung der momentanen Position;
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3 ein
Ablaufdiagramm eines detaillierten Prozesses zur Messung der momentanen
Position;
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4 ein
Ablaufdiagramm eines detaillierten Prozesses zum Schätzen einer
von einem Subjektfahrzeug befahrenen Straße;
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5 ein
Ablaufdiagramm eines detaillierten Prozesses zur Bestimmung der
momentanen Position auf einer geschätzten Straße;
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6 ein
Diagramm eines Datenflusses zur Gewinnung der momentanen Position;
und
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7 eine
Abbildung zur Veranschaulichung eines Kartenabgleichs.
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Die
vorliegende Erfindung wird auf ein Fahrzeugsystem angewandt, bei
dem ein Fahrzeugnavigationssystem mit einer Fahrzeugsteuerung kooperiert.
Ein Fahrzeugsystem 1 gemäß der vorliegenden Erfindung
arbeitet als Positionsinformationsgewinnungseinheit in einem als
mobiles Objekt dienenden Subjektfahrzeug. Das Fahrzeugsystem 1 weist
einen GPS-Sensor 3, einen Richtungssensor 4, einen
Abstandssensor 5, eine Kartendatenbank 6, ein
Radar 7 und eine mit den vorstehenden Komponenten verbundene
Steuereinheit 2 auf. Bei diesem Beispiel ist die Steuereinheit 2 über ein
lokales Netzwerk (LAN) 8 ferner mit einer Lichtsteuereinheit 9 verbunden.
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Die
Steuereinheit 2 weist zur Steuerung des Systems 1 im
Wesentlichen einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem
RAM und einer E/A-Einheit auf. Die Steuereinheit 2 beinhaltet
oder erzielt eine Positionsberechnungseinheit 10, eine Fahrwegspeichereinheit 11,
eine Kartenabgleichseinheit 12 und eine Sicherheitssteuereinheit 13 über ein
Computerprogramm oder einen Hardware-Aufbau.
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Der
GPS-Sensor 3 weist einen Empfänger auf, um Signale von GPS-Satelliten
zu empfangen, und erfasst die momentane absolute Position (Längen- und
Breitengrad) des Fahrzeugs und einen Zeitpunkt (Uhrzeit) mit hoher
Genauigkeit. Der Richtungssensor 4 erfasst eine Ausrichtung
(d. h. Fahrtrichtung) des Fahrzeugs, während der Abstandssensor 5 eine
Wegstrecke des Fahrzeugs misst. Signale der Sensoren 3 bis 5 werden
an die Positionsberechnungseinheit 10 in der Steuereinheit 2 gegeben.
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Die
Kartendatenbank 6 dient als Kartendatenspeichermittel zur
Speicherung von Kartendaten, die (i) sämtliche Nationen (z. B. Japan)
abdeckende Straßenkartendaten
und (ii) betreffende zusätzliche Einrichtungsdaten
umfassen. Die Straßenkartendaten
sind als Streckenabschnittsdaten (link data) vorgesehen. Ein Streckenabschnitt
ist als Straßenabschnitt
zwischen Knoten definiert, die Kreuzungen oder dergleichen umfassen.
Die Streckenabschnittsdaten umfassen bezüglich eines Streckenabschnitts eine
Streckenabschnitts-ID, eine Streckenabschnittslänge, Positionsdaten des Start-
und des Endpunkts, Winkel- oder Richtungsdaten, eine Breite, eine
Art oder dergleichen. Ferner sind Daten zur Wiedergabe einer Straßenkarte
vorgesehen.
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Das
Radar 7 misst einen Abstand zu einem vor dem Subjektfahrzeug
befindlichen Zielobjekt (einschließlich eines weiteren, von dem
Subjektfahrzeug verschiedenen Fahrzeugs), indem es beispielsweise Mikrowellen
abstrahlt und die reflektierten Wellen erfasst. Bei diesem Beispiel
dient das Radar 7 als Erfassungsmittel zur Erfassung eines
Abstands (d. h. einer relativen Position) zwischen dem Subjektfahrzeug
und einem externen stationären
Zielobjekt, dessen absolute Position bekannt ist. Das stationäre Zielobjekt
kann ein Erkennungsziel sein, das an einer Verkehrsampel über einer
Straße
oder an einem bestimmten Gebäude
vorgesehen ist. Erfassungssignale des Radars 7 werden an
die Sicherheitssteuereinheit 13 in der Steuereinheit 2 gegeben.
Das Radar 7 kann durch eine Überwachungskamera, einen Ultraschallsensor,
einen Lasersensor oder dergleichen ersetzt werden.
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Ferner
ist das Fahrzeugsystem 1 oder die Steuereinheit 2,
obgleich nicht in 1 gezeigt, mit den folgenden
Komponenten verbunden: einer Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Navigationsfensters,
wie beispielsweise einer Karte; einer Bedienschaltereinheit für einen
Benutzer zum Eingeben von Befehlen; einer Tonausgabeeinheit; und
einer Kommunikationseinheit, die Straßenverkehrsinformationen von
außerhalb,
wie beispielsweise von einem VICS-(Fahrzeugsinformations- und Kommunikationssystem,
Schutzmarke)-Zentrum, zu empfangen. Bei dem obigen Aufbau werden
die momentane Position und die Fahrtrichtung einer Karte auf einem Bild schirm
der Anzeigeeinheit überlagert
(d. h. eine Ortungsfunktion wird ausgeführt) und eine empfohlenen Route
zu einem von einem Benutzer bestimmten Zielort abgefragt und dem
Benutzer angezeigt (d. h. eine Routenführungsfunktion wird ausgeführt).
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Ferner
erhält
die Steuereinheit 2 Informationen über die momentane Position
und gibt verschiedene Informationen an die Lichtsteuereinheit 9 (jeweils über das
fahrzeuginterne LAN 8). Die Lichtsteuereinheit 9 steuert
die Scheinwerfer des Fahrzeugs automatisch. Die Lichter werden beispielsweise
auf der Grundlage einer Erfassung eines Helligkeitsgrads außerhalb
des Fahrzeugs ein- und ausgeschaltet. Eine Abstrahlrichtung (d.
h. Scheinwerferrichtung) wird auf der Grundlage der Information über die
momentane Position und Vorausstraßeninformation von der Sicherheitssteuereinheit 13 angepasst.
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Die
Positionsberechnungseinheit 10 berechnet (oder misst) jedes
Intervall t die momentane Position in der realen Welt (d. h. die
momentane absolute Position) auf der Grundlage von Signalen des GPS-Sensors 3,
des Richtungssensors 4 und des Abstandssensors 5,
um Positionsinformationen zu gewinnen. Die Positionsberechnungseinheit 10 berechnet
Fahrdaten in Übereinstimmung
mit einem Intervall (d. h. Zeitablauf) t von der vorherigen Messung bis
zur aktuellen Messung. Information über das Messergebnisses der
momentanen Position wird an die Kartenabgleichseinheit 12 und
die Sicherheitssteuereinheit 13 gegeben. Gleichzeitig meldet
die Positionsberechnungseinheit 10 (i) einen Zuverlässigkeitsgrad
(d. h. eine Messgenauigkeit), die aus Fehlern der Sensoren 3 bis 5 resultiert,
und (ii) einen Messzeitpunkt, an dem die Messung ausgeführt wurde.
Die Fahrdaten werden an die Fahrwegspeichereinheit 11 gegeben
und als Fahrtwegdaten gespeichert.
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Anschließend schätzt die
Kartenabgleichseinheit 12 eine von dem Subjektfahrzeug
befahrene Straße
(d. h. einen Streckenabschnitt) mit Hilfe eines bekannten Musterabgleichverfahrens.
Diese Schätzung
basiert auf einem Messergebnis der Positionsberechnungseinheit 10,
in der Fahrwegspeichereinheit 11 gespeicherten Fahrtwegdaten
und Straßenkartendaten
der Kartendatenbank 6. Streckenabschnittsdaten (d. h. Information über die
geschätzten Straße) werden
an die Sicherheitssteuereinheit 13 gemeldet.
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Die
Sicherheitssteuereinheit 13 führt eine zusätzliche
Bestimmung der tatsächlichen
Position des Fahrzeugs auf der geschätzten Straße aus, um die momentane Position
auf der geschätzten
Straße
auf der Grundlage (i) der Fahrstraßeninformation (d. h. der Streckenabschnittsdaten)
von der Kartenabgleichseinheit 12, (ii) der Information über die
momentane Position von der Positionsberechnungseinheit 10,
(iii) der Straßenkartendaten
von der Kartendatenbank 6 und (iv) der Information über die
relative Position von dem Radar 7 zu bestimmen.
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Gleichzeitig
berechnet die Sicherheitssteuereinheit 13 einen Zuverlässigkeitsgrad
der bestimmten momentanen Position. Der Zuverlässigkeitsgrad wird auf der
Grundlage (i) einer Messgenauigkeit der Positionsberechnungseinheit 10 und
(ii) eines Anpassfehlers der von der Kartenabgleichseinheit 12 geschätzten momentanen
Position zu der von der Sicherheitssteuereinheit 13 bestimmten
momentanen Position berechnet. Gleichzeitig werden der Messzeitpunkt,
an dem die Messung ausgeführt
wurde, und der berechnete Zuverlässigkeitsgrad
als Zuverlässigkeitsgradinformation
kombiniert.
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Die
Sicherheitssteuereinheit 13 gibt die Information über die
bestimmte momentane Position und den Zuverlässigkeitsgrad an die Lichtsteuereinheit 9. Folglich
dienen die Positionsberechnungseinheit 10 und die Sensoren 3 bis 5 zur
Erfassung einer Position als Mittel zur Messung der momentanen Position.
Die Kartenabgleichseinheit 12 dient als Straßenschätzmittel.
Die Sicherheitssteuereinheit 13 dient als Positionsbestimmungsmittel,
Zuverlässigkeitsgradberechnungsmittel
und Ausgabemittel.
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Die
Sicherheitssteuereinheit 13 berechnet, je nach Bedarf,
Information (d. h. Vorausstraßeninformationen) über einen
vor dem Subjektfahrzeug gelegenen Straßenabschnitt, wie beispielsweise
einen Kurveneinfahrtpunkt und eine Krümmung einer Kurve, und gibt
die berechnete Vorausbereichstraßeninformation an die Lichtsteuereinheit 9.
Die Lichtsteuereinheit 9 steuert die Richtung der Scheinwerfer,
um einen Vorausbereich der Kurve auf der Grundlage der von der Sicherheitssteuereinheit 13 eingegebenen
Vorausstraßeninformation
auszuleuchten. Zu diesem Zeitpunkt wird auf der Grundlage der Zuverlässigkeitsgradinformation
bestimmt, wie die Lichter anzusteuern sind.
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Nachstehend
wird der Betrieb des obigen Systems unter Bezugnahme auf die 2 bis 7 beschrieben. 2 zeigt
ein Abgabediagramm eines Gesamtprozesses der Steuereinheit 2 zur
Gewinnung von Informationen über
die momentane Position. Die 3 bis 5 zeigen
Ablaufdiagramme mit den Details der 2. 6 zeigt
einen Gesamtdatenfluss.
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In
Schritt S1 berechnet (misst) die Positionsberechnungseinheit 10,
wie in 2 gezeigt, die momentane Position in der realen
Welt, d. h. die absolute Position des Fahrzeugs. Hierbei wird kurz
vor Beginn der Schritte S1, S2 und S3, wie in den 3, 4 und 5 gezeigt,
auf eine Normalzeit Bezug genommen, um einen genauen Zeitpunkt zu
messen. In Schritt S2 schätzt
die Kartenabgleichseinheit 12 eine von dem Subjektfahrzeug
befahrene Straße.
In Schritt S3 bestimmt die Sicherheitssteuereinheit 13 zusätzlich die
tatsächliche
Position des Subjektfahrzeugs auf der geschätzten Straße, um dadurch die momentane
Position des Fahrzeugs auf der Straße zu bestimmen. In Schritt
S3 wird gleichzeitig ein Zuverlässigkeitsgrad
der bestimmten momentanen Position berechnet.
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Die
Details von Schritt S1 sind näher
in der 3 beschrieben. In Schritt S11 werden Messsignale
des GPS-Sensors 3, des Richtungssensors 4 und
des Abstandsensors 5 eingegeben. In Schritt S12 durchlaufen
die eingegebenen Signale ein geeignetes Filter. In Schritt S13 werden
die momentane absolute Position, die absolute Ausrichtung einer Fahrtrichtung
des Fahrzeugs, eine Fahrstrecke für ein Intervall t ab der vorherigen
Messung und eine relative Ausrichtung ab der vorherigen Messung
auf der Grundlage der angepassten Signale oder Daten berechnet.
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Die
momentane absolute Position wird beispielsweise als Längengrad,
als Breitengrad und als Höhe über Normalnull
angezeigt. Die absolute Ausrichtung wird beispielsweise als von
Koordinaten (A, B) zu Koordinaten (C, D) verlaufend angezeigt. Eine Fahrstrecke
wird beispielsweise als 1,6 m angezeigt. Eine relative Ausrichtung
wird beispielsweise als rechts voraus 45 Grad angezeigt. Diese Daten
werden mit einem Schätzfehler
(d. h. einer Messgenauigkeit) und dem Messzeitpunkt kombiniert und
ausgegeben.
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Die
Details von Schritt S2 sind in der 4 beschrieben.
In Schritt S21 wird eine Anfangsposition unter Verwendung der von
der Positionsberechnungseinheit 10 erhaltenen Daten bestimmt.
In Schritt S22 wird ein Kartenabgleich-(Musterabgleich)prozess auf
der Grundlage der in der Fahrtwegspeichereinheit 11 gespeicherten
Fahrtwegdaten und der Straßenkartendaten
der Kartendatenbank 6 ausgeführt, um eine Straße zu schätzen, auf
der sich das Fahrzeug befindet oder bewegt.
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7 zeigt
eine Abbildung mit zwei Straßen 1, 2 auf
einer elektronischen Karte. Die gemessenen momentanen absoluten
Positionen (d. h. die momentanen Positionen in der realen Welt)
sind durch schwarze Kreise gekennzeichnet. Als Folge des Kartenabgleichprozesses
wird das Fahrzeug als entlang der weißen Kreise auf der Straße 2 fahrend
geschätzt.
Anschließend,
wenn eine von dem Fahrzeug befahrene Straße geschätzt wird, wird eine Streckenabschnitts-ID
zusammen mit Information über
einen Zeitpunkt, an dem die Straße geschätzt wird, ausgegeben. In diesem
Fall beträgt
der Zuverlässigkeitsgrad
(d. h. die Genauigkeit) der geschätzten Straße annähernd 100 %. Es kann zusätzlich ein
Schätzfehler
als Zuverlässigkeitsgrad
der geschätzten
Straße ausgegeben
werden, wenn dies möglich
ist oder gewünscht
wird.
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Die
Details von Schritt S3 sind in der 5 beschrieben.
In Schritt S31 werden die in Schritt S13 ausgegebene momentane absolute
Position oder dergleichen und die in Schritt S22 ausgegebene Streckenabschnitts-ID
an die Sicherheitssteuereinheit 13 gegeben. In Schritt
S32 wird eine zusätzliche
Bestimmung der tatsächlichen
Position des Fahrzeugs auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses
des Radars 7 getroffen. Das Radar 7 erfasst einen
Abstand von dem Fahrzeug zu einem an einer Verkehrsampel vorgesehenen
Erkennungsziel, dessen absolute Position bekannt ist. Hierdurch
wird die momentane Position auf der geschätzten Straße bestimmt. Diese Bestimmung
ist in der 7 als Bewegung vom weißen Kreis
zum weißen
Stern gezeigt.
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In
Schritt S33 wird ein Zuverlässigkeitsgrad der
bestimmten momentanen Position des Fahrzeugs auf der Karte auf der
Grundlage des Schätzfehlers,
welcher der in Schritt S1 berechneten absoluten Position anhängig ist,
und eines Anpassfehlers oder Anpassgrads an der in Schritt S32 bestimmten momentanen
Position berech net. Dieser Zuverlässigkeitsgrad wird beispielsweise
als Fehler von x Metern oder x Prozent oder als Pegel mit den Niveaus hoch,
mittel oder niedrig angezeigt.
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In
Schritt S34 liest die Lichtsteuereinheit 9 optional Kartenvorausstraßeninformationen
bezüglich
eines vor dem Fahrzeug gelegenen Bereichs aus der Kartendatenbank 6.
In Schritt S35 werden die in Schritt S32 bestimmte momentane Position
und der in Schritt S33 berechnete Zuverlässigkeitsgrad zusammen mit
dem Messzeitpunkt an die Lichtsteuereinheit 9 gegeben.
Ferner wird die in Schritt S34 gelesene Vorausstraßeninformation,
je nach Bedarf, ausgegeben. Anschließend endet der Prozess.
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Die
Lichtsteuereinheit 9 steuert die Scheinwerfer, wie in 6 gezeigt,
auf der Grundlage der bestimmten momentanen Position auf der Straße, des
Zuverlässigkeitsgrads,
des Messzeitpunkts und der Vorausstraßeninformation an. In diesem
Fall wird in Abhängigkeit
des Zuverlässigkeitsgrads
bestimmt, ob die bestimmte momentane Position auf der Straße verwendet
werden soll, oder inwiefern sie verwendet werden soll. Ferner ist
der Messzeitpunkt beinhaltet. Folglich kann eine Verschlechterung
des Zuverlässigkeitsgrads
bedingt durch eine Zeitverzögerung
bestimmt und je nach Bedarf geändert
werden. Bei der Navigationsfunktion kann die momentane Position des
Fahrzeugs auf der Grundlage der in Schritt S32 bestimmten momentanen
Position mit einer höheren Genauigkeit
in der Karte gezeigt werden.
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Die
momentane Position des Fahrzeugs wird gemäß obiger Beschreibung in drei
Schritten erfasst: (i) Messen der momentanen Position (d. h. der
momentanen absoluten Position mit einem Messfehler), (ii) Schätzen einer
von dem Fahrzeug befahrenen Straße und (iii) zusätzliches
Bestimmen der momentanen Position auf der geschätzten Straße. Folglich kann nicht nur
eine von dem Fahrzeug befahrene Straße, sondern ebenso die tatsächliche
Position auf der geschätzten
Straße
mit einer höheren
Genauigkeit bestimmt werden. D. h., die momentane Position des Fahrzeugs
kann mit hoher Genauigkeit erzielt werden.
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Ferner
wird ein Zuverlässigkeitsgrad
der bestimmten momentanen Position berechnet und zusammen mit der
bestimmten momentanen Position ausgegeben. Folglich kann die Information über den Zuverlässigkeitsgrad
dazu verwendet werden, zu bestimmen, wie die Information über die
momentane Position zu verwenden ist (oder ob die Information über die
momentane Position verwendet werden kann), wodurch die Zuverlässigkeit
bei einer Anwendung der Information über die momentane Position auf
eine Fahrzeugsteuerung oder dergleichen verbessert werden kann.
Ferner wird ebenso der Messzeitpunkt ausgegeben, so dass eine Verschlechterung
des Zuverlässigkeitsgrads
bedingt durch eine Zeitverzögerung überprüft und je
nach Bedarf geändert
werden kann.
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Insbesondere
basiert die Bestimmung der momentanen Position auf der geschätzten Straße durch
das Radar 7 bei dem Beispiel auf der Erfassung eines Abstands
zu einem Ziel, dessen absolute Position bekannt ist. Folglich kann
die momentane Position genauer bestimmt werden.
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Die
Bestimmung der momentanen Position auf der geschätzten Straße unter Verwendung des Radars 7 kann
durch einen Kartenabgleich mit Hilfe eines Projektionsverfahrens
ersetzt werden. In diesem Fall kann ein einfacher Prozess angewandt
werden. Solch ein Prozess kann für
einen Ort angewandt werden, an dem die Infrastruktur bezüglich eines
stationären
Ziels nicht vorgesehen ist oder aufrechterhalten wird. Die Bestimmung
der momentanen Position auf der geschätzten Straße kann ferner durch eine Kombination
mehrerer Verfahren erzielt werden.
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Bei
diesem Beispiel wird eine Fahrzeugsteuerung unter Verwendung der
momentanen Position beispielhaft als Lichtsteuerung beschrieben.
Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf eine andere Fahrzeugsteuerung,
wie beispielsweise eine Klimaanlagensteuerung, eine Bremssteuerung
oder dergleichen angewandt werden. Bei dem Beispiel wird die vorliegende
Erfindung auf das Fahrzeugsystem angewandt, bei dem ein Fahrzeugnavigationssystem mit
einer Fahrzeugsteuerung zusammenarbeitet. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht hierauf beschränkt,
sondern kann auf ein Navigationssystem für Fußgänger angewandt werden.
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Jeder
beliebige Kombination der vorstehend beschriebenen Prozesse, Schritte
oder Mittel kann als Computerprogrammeinheit (z. B. Unterprogramm)
und/oder Hardware-Einheit (z. B. Schaltung oder IC), einschließlich oder
nicht einschließlich einer Funktion
einer betreffenden Vorrichtung, erzielt werden. Die Hardware-Einheit
kann ferner Teil eines Mikrocomputers sein.
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Die
Computerprogrammeinheit oder eine beliebige Kombination mehrerer
Computerprogrammeinheiten kann ferner Teil eines Computerprogramms
sein, das auf einem computerlesbaren Speichermedium beinhaltet oder über ein
Kommunikationsnetz heruntergeladen und auf einem Computer installiert
werden kann.
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Fachleuten
wird ersichtlich sein, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weisen ausgestaltet
werden können.
Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung sollte jedoch aus den
beigefügten
Ansprüche
bestimmt werden.
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Vorstehend
wurde ein Positionsinformationsgewinnungssystem für ein mobiles
Objekt offenbart.
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Eine
Positionsberechnungseinheit 10 misst die momentane Position
eines Subjektfahrzeugs auf der Grundlage von Signalen eines GPS-Sensors 3, eines
Richtungssensors 4 und eines Abstandssensors 5 als
absolute Position. Eine Kartenabgleichseinheit 12 schätzt eine
von dem Fahrzeug befahrene Straße
mit Hilfe eines Kartenabgleichsverfahrens. Eine Sicherheitssteuereinheit 13 bestimmt
die momentane Position auf der geschätzten Straße, indem sie zusätzlich die
tatsächliche
Position des Fahrzeugs auf der geschätzten Straße bestimmt, indem sie ein
Erfassungsergebnis eines Radars 7, d. h. einen Abstand
von einem stationären
Ziel, dessen absolute Position bekannt ist, verwendet. Die Sicherheitssteuereinheit
berechnet ferner einen Zuverlässigkeitsgrad
der bestimmten momentanen Position und gibt die bestimmte momentane
Position auf der geschätzten
Straße
und den berechneten Zuverlässigkeitsgrad
an eine Lichtsteuereinheit 9. Folglich kann die momentane
Position auf einer Straße
mit hoher Genauigkeit gewonnen werden, so dass die Zuverlässigkeit
für eine
Anwendung der gewonnenen momentanen Position auf eine Fahrzeugsteuerung erhöht werden
kann.