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Dokumentenidentifikation DE102005048062A1 12.04.2007
Titel Navigationsvorrichtung und Verfahren zur Navigation
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Duckeck, Ralf, 31137 Hildesheim, DE
DE-Anmeldedatum 07.10.2005
DE-Aktenzeichen 102005048062
Offenlegungstag 12.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse G01C 21/30(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Es wird eine Navigationsvorrichtung und ein Verfahren zur Navigation sowie ein Verfahren zur Generierung und/oder Aktualisierung einer digitalen Karte vorgeschlagen, wobei die Navigationsvorrichtung als Teilnehmer zum Empfang einer Ortsinformation von einer Zentrale vorgesehen ist und wobei die Bestimmung des momentanen Teilnehmerortes mit einer im Vergleich zur durchschnittlichen Genauigkeit der digitalen Karte größeren Genauigkeit vorgesehen ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung geht aus von einer Navigationsvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 22 559 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aktualisieren einer digitalen Karte offenbart, bei dem Informationen zur Navigation bzw. generell Ortsinformationen an einen Teilnehmer in einem Fahrzeug übermittelt werden, wobei an Bord des Fahrzeugs digitale Karteninformationen vorhanden sind. Hierbei ist es beispielsweise mittels des Ortsreferenzierungsverfahrens AGORA möglich, Informationen über geographisch relevante Orte an Endgeräte, beispielsweise Navigationsvorrichtungen, zu übermitteln, ohne Kenntnisse über die von der Navigationsvorrichtung benutzte digitale Karte zu besitzen. Eine der Schwierigkeiten solcher Informationsübermittlungen war es nämlich bisher, dass zwischen unterschiedlichen Karten verschiedener Hersteller zum Teil erhebliche Unterschiede bestanden, die zu vergleichsweise großen Abweichungen bei der Festlegung einer Position innerhalb der Karte führen können. Durch das bekannte Verfahren AGORA wird hier eine Art „Map Matching" durchgeführt, welches es ermöglicht, Ähnlichkeiten zwischen Karten zu korrelieren und damit Elemente aneinander annähern zu können, ohne die Abweichungen im Detail kennen zu müssen. Allerdings benötigt das Verfahren die Übertragung vergleichsweise großer Datenmengen, was vergleichsweise kostenintensiv ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Navigationsvorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zur Navigation gemäß den nebengeordneten Ansprüchen hat demgegenüber den Vorteil, dass trotz einer Verringerung der an den Teilnehmer von der Zentrale zu übertragenden Datenmenge eine Erhöhung der Genauigkeit der Navigation bzw. Ortsbestimmung und der Trefferquote von ordnungsgemäß lokalisierten Objekten ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass der benötigte Rechenaufwand im Endgerät bzw. beim Teilnehmer für die Korrelierung der Daten verringert wird. Hierdurch ergibt sich, dass eine geringere Übertragungskapazität und damit eine erhöhte Kosteneffizienz bei der Berechnung in der Navigationsvorrichtung möglich ist. Weiterhin wird die Routenberechnung in der Navigationsvorrichtung beschleunigt, und es ist der Einsatz von einfacheren Prozessoren möglich, was die Kosten für die erfindungsgemäße Navigationsvorrichtung weiterhin reduziert. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass eine Aktualisierung einer digitalen Karte mit höherer Präzision direkt möglich ist, da von der Zentrale empfangene Ortsinformationen direkt mit den Informationen des vorhandenen Kartenmaterials der digitalen Karte korreliert werden können.

Erfindungsgemäß ist bevorzugt, dass die Differenz zwischen dem aufgrund des Satellitennavigationssignals berechneten Teilnehmerort und einer aufgrund der digitalen Karte berechneten Annahme über den momentanen Ort des Teilnehmers als Korrekturinformation zur Korrektur der auf der digitalen Karte beruhenden Navigation vorgesehen ist. Hierdurch ist es möglich, mit einem Minimum an zusätzlicher Information die Genauigkeit der digitalen Karte entscheidend zu erhöhen. Der weitere Korrelierungsaufwand ist dann erheblich geringer, so dass erheblich weniger Referenzpunkte von der Zentrale an den Teilnehmer übertragen werden müssen, was die Übertragungskosten senkt.

Ferner ist bevorzugt, dass die Navigationsvorrichtung zum Einbau in ein Kraftfahrzeug oder zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug eine Schnittstelle zur Verbindung mit einer Fahrzeugkomponente aufweist. Hierdurch ist es mit einfachen Mitteln möglich, die erfindungsgemäße Navigationsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug zu verwenden und so die Fahrzeugnavigation zu verbessern.

Ferner ist bevorzugt, dass das Satellitennavigationssignal ein dem kommerziellen Dienst (CS, Commercial Service) des GALILEO-Standards zur Satellitennavigation entsprechendes Signal ist. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, eine besonders genaue Ortsauflösung einer Ortsinformation zu erhalten, so dass der nachfolgende Navigationsvorgang besonders effizient und kostengünstig sowie leicht und unkompliziert durchgeführt werden kann.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Differenz zwischen dem aufgrund des Satellitennavigationssignals berechneten Teilnehmerort und einer aufgrund der digitalen Karte berechneten Annahme über den momentanen Ort des Teilnehmers als Korrekturinformation zur Korrektur der auf der digitalen Karte beruhenden Navigation verwendet wird. Hierdurch ist es besonders vorteilhaft möglich, dass die von der Zentrale zu dem Teilnehmer 50 zu übertragende Informationsmenge bzw. Datenmenge erheblich reduziert werden kann, indem die Diskrepanzen zwischen der bei dem Teilnehmer gespeicherten digitalen Karte und dem momentanen Ort des Teilnehmers im wesentlichen durch eine Korrekturinformation darstellbar sind.

Ferner ist bevorzugt, dass durch die Zentrale für wengistens eine vorgesehene digitale Karte eine Korrekturinformation zu dem Teilnehmer übertragen wird. Hierdurch ist es möglich, den zu übertragenden Datenstrom weiterhin zu reduzieren, weil die von der Zentrale übertragene Ortsinformation bereits die im Teilnehmer vorhandene Art der digitalen Karte (insbesondere aufgrund unterschiedlicher Hersteller bzw. Anbieter von digitalen Karten) berücksichtigt.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Generierung und/oder zur Aktualisierung einer digitalen Karte, wobei ein Teilnehmer ein Satellitennavigationssignal empfängt, wobei mittels des Satellitennavigationssignals der momentane Teilnehmerort mit einer im Vergleich zur durchschnittlichen Genauigkeit der digitalen Karte größeren Genauigkeit bestimmt wird, wobei die Differenz zwischen dem aufgrund des Satellitennavigationssignals berechneten Teilnehmerort und einer aufgrund der digitalen Karte berechneten Annahme über dem momentanen Ort des Teilnehmers als Korrekturinformation zur Generierung und/oder zur Aktualisierung der digitalen Karte verwendet wird. Hierdurch ist es mit einfachen Mitteln möglich, eine digitale Karte zu generieren bzw. zu aktualisieren, wobei der Messaufwand bzw. die Anzahl der Messfahrten stark reduzierbar ist.

Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

1 eine schematische Darstellung der Kommunikationssituation einer erfindungsemäßen Navigationsvorrichtung mit einer Darstellung der Wirkung einer Korrekturinformation;

2 eine schematische Darstellung der Einbausituation der Navigationsvorrichtung in ein Kraftfahrzeug.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Navigationsvorrichtung 51 als Teilnehmer 50 einer Zentrale 40 abgebildet. Die Zentrale 40 übermittelt der Navigationsvorrichtung 51 bzw. dem Teilnehmer 50 eine Ortsinformation 100, welche normalerweise in codierter Form innerhalb eines von der Zentrale 40 zur Navigationsvorrichtung 51 zu sendenen Signals enthalten ist. Die Ortsinformation 100 wurde entweder von der Navigationsvorrichtung 51 angefordert, wobei zur Anforderung ein in der 1 nicht dargestelltes Signal von der Navigationsvorrichtung 51 zu der Zentrale 40 übersandt wurde, oder aber es wurde die Übertragung der Ortsinformation 100 von der Zentrale 40 zu der Navigationsvorrichtung 51 nicht angefordert, sondern unaufgefordert übersandt. Bei der Ortsinformation 100 handelt es sich beispielsweise um eine Ergänzung einer in der Navigationsvorrichtung 51 bzw. in dem Teilnehmer 50 vorliegenden digitalen Karte 200 oder auch um eine Aktualisierung oder um die Anpassung der digitalen Karte 200 an eine aktuelle Verkehrssituation oder sonstige ortsrelevante Information.

Erfindungsgemäß ist es gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Navigationsvorrichtung 51 die Ortsinformation 100, welche sie von der Zentrale 40 empfangen hat, nicht lediglich in die in der Navigationsvorrichtung 51 vorhandene digitale Karte 200 einfügt, sondern auch eine Navigation zu einem der Ortsinformation 100 entsprechenden Ort 10 durchführt. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Navigationsvorrichtung 51 einen Navigationsalgorithmus durchführt, welcher auf der Auswertung eines Satellitennavigationssignals 300 beruht. Das Satellitennavigationssignal 300 wird von einem Satelliten 301 ausgesandt. Mittels des Satellitennavigationssignals 300 ist es möglich, den Aufenthaltsort 30 der Navigationsvorrichtung 51 mit einer vergleichsweise großen Genauigkeit festzustellen. Dieser Aufenthaltsort der Navigationsvorrichtung 51, welche im folgenden auch als Teilnehmerort 30 bezeichnet wird, kann sich unter Umständen von dem – aufgrund des auf der digitalen Karte 200 durchgeführten Navigationsalgorithmus – angenommenen Aufenthaltsort 20 des Teilnehmers 50 unterscheiden. Der angenommene Auftenhaltsort 20 des Teilnehmers 50 wird im folgenden auch als die aufgrund der digitalen Karte 200 berechnete Annahme 200 über den momentanen Ort des Teilnehmers 50 bezeichnet. Zwischen der aufgrund der digitalen Karte 200 berechneten Annahme 20 über den Aufenthaltsort des Teilnehmers 50 und dem momentanen Teilnehmerort 30 (welcher auf der Basis des eine vergleichsweise genaue Ortung ermöglichenden Satellitennavigationssignals 300 beruht) ist es möglich, dass eine Differenz besteht, welche im folgenden mit dem Begriff Korrekturinformation 25 bezeichnet wird. Mittels der Korrekturinformation 25 ist es möglich, eine Navigation zum Ort 10 der Ortsinformation 100 dadurch zu bewerkstelligen, dass bei dem Navigationsvorgang die Korrekturinformation 25 ständig zu der Sollposition hinzuaddiert wird. Der in der Navigationsvorrichtung 51 ablaufende Navigationsalgorithmus basierend auf der digitalen Karte 200 führt daher eine Navigation von der aufgrund der digitalen Karte 200 berechneten Annahme 20 über den momentanen Ort des Teilnehmers 50 zu einem virtuellen Ort 10' der Ortsinformation 100 durch, wobei sich der virtuelle Ort 10' von dem Ort 10 der Ortsinformation 100 idealerweise um den Betrag der Korrekturinformation 25 unterscheidet. Der Navigationsalgorithmus, welcher innerhalb der Navigationsvorrichtung 51 durchlaufen wird, führt daher letztlich eine Navigation von der berechneten Annahme 20 über den momentanen Ort des Teilnehmers 50 zu dem virtuellen Ort 10' der Ortsinformation 100 durch, während sich die Navigationsvorrichtung 51 „wirklich" von dem Teilnehmerort 30 der Navigationsvorrichtung 51 zum Ort 10 der Ortsinformation 100 bewegt.

In 2 ist eine schematische Darstellung der Anordnung der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung 51 in einem Kraftfahrzeug 60 dargestellt. Die Navigationsvorrichtung 51 ist mittels einer Schnittstelle 52 mit einer Fahrzeugkomponente 61 verbunden. Über die Fahrzeugkomponente 61 können der Navigationsvorrichtung 51 zur Erhöhung der Genauigkeit des Navigationsvorganges in der Navigationsvorrichtung 51 fahrzeuggestützte, insbesondere mittels in der 2 nicht dargestellten Sensoren erfasste Fahrzeugbewegungsdaten bzw. Fahrzeugpositionsdaten zugeführt werden. Bei den Fahrzeugbewegungsdaten bzw. Fahrzeugpositionsdaten handelt es sich erfindungsgemäß insbesondere um eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine oder mehrere Fahrzeugbeschleunigungen, Drehbeschleunigungen oder dergleichen. Bei der Fahrzeugkomponente 61 handelt es sich erfindungsgemäß insbesondere um ein Autoradio, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle oder dergleichen. Die Anbindung der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung 51 an die Fahrzeugkomponente 61 kann erfindungsgemäß insbesondere mittels der Schnittstelle 52 geschehen, welche erfindungsgemäß insbesondere drahtlos vorgesehen ist, wobei beispielsweise eine Funkschnittstelle oder eine Infrarotschnittstelle oder dergleichen vorgesehen sein können. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Bluetoothverbindung, eine WLAN-Verbindung (Wireless Local Area Network) oder eine NFC-Verbindung (Nearfield Communication) handeln. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es erfindungsgemäß auch möglich, dass die Navigationsvorrichtung 51 mit der Fahrzeugkomponente 61 über eine drahtgebundene Schnittstelle, beispielsweise einen Bus bzw. ein Bussystem, etwa eine MOST-Bus, verbunden ist.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird mittels der von der Zentrale 40 übersandten Ortsinformation 100 lediglich die in der Navigationsvorrichtung 51 befindliche digitale Karte 200 generiert bzw. aktualisiert bzw. lediglich in Teilbereichen generiert.

Wiederum wird mittels der Korrekturinformation 25 die Abweichung zur bereits in der Navigationsvorrichtung 51 befindlichen digitalen Karte 200 bestimmt und bei der Generierung bzw. Aktualisierung der digitalen Karte 200 berücksichtigt.


Anspruch[de]
Navigationsvorrichtung (51) mit einer digitalen Karte (200) im Bereich des Ortes (10) einer Ortsinformation (100), dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsvorrichtung (51) als Teilnehmer (50) zum Empfang der Ortsinformation (100) von einer Zentrale (40) vorgesehen ist, wobei die Navigationsvorrichtung (51) zum Empfang eines Satellitennavigationssignals (300) vorgesehen ist, wobei mittels des Satellitennavigationssignals (300) die Bestimmung des momentanen Teilnehmerortes (30) mit einer im Vergleich zur durchschnittlichen Genauigkeit der digitalen Karte (200) größeren Genauigkeit vorgesehen ist. Navigationsvorrichtung (51) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen dem aufgrund des Satellitennavigationssignals (300) berechneten Teilnehmerort (30) und einer aufgrund der digitalen Karte (200) berechneten Annahme (20) über den momentanen Ort des Teilnehmers (50) als Korrekturinformation (25) zur Korrektur der auf der digitalen Karte (200) beruhenden Navigation vorgesehen ist. Navigationsvorrichtung (51) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsvorrichtung (51) zum Einbau in ein Kraftfahrzeug (60) oder zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug (60) eine Schnittstelle (52) zur Verbindung mit einer Fahrzeugkomponente (61) aufweist. Navigationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Satellitennavigationssignal (300) ein einem kommerziellen Dienst (CS, Commercial Service) des GALILEO-Standards zur Satellitennavigation entsprechendes Signal ist. Verfahren zur Navigation, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ortsinformation (100) von einer Zentrale (40) zu einem Teilnehmer (50) übertragen wird, wobei der Teilnehmer (50) über eine digitale Karte (200) im Bereich des Ortes (10) der Ortsinformation (100) verfügt, wobei der Teilnehmer (50) ein Satellitennavigationssignal (300) empfängt, wobei mittels des Satellitennavigationssignals (300) der momentane Teilnehmerort (30) mit einer im Vergleich zur durchschnittlichen Genauigkeit der digitalen Karte (200) größeren Genauigkeit bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen dem aufgrund des Satellitennavigationssignals (300) berechneten Teilnehmerort (30) und einer aufgrund der digitalen Karte (200) berechneten Annahme (20) über den momentanen Ort (30) des Teilnehmers (50) als Korrekturinformation (25) zur Korrektur der auf der digitalen Karte (200) beruhenden Navigation verwendet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zentrale (40) für wenigstens eine vorgegebene digitale Karte (200) eine Korrekturinformation (25) zu dem Teilnehmer (50) übertragen wird. Verfahren zur Generierung und/oder zur Aktualisierung einer digitalen Karte (200), dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilnehmer (50) ein Satellitennavigationssignal (300) empfängt, wobei mittels des Satellitennavigationssignals (300) der momentane Teilnehmerort (30) mit einer im Vergleich zur durchschnittlichen Genauigkeit der digitalen Karte (200) größeren Genauigkeit bestimmt wird, wobei die Differenz zwischen dem aufgrund des Satellitennavigationssignals (300) berechneten Teilnehmerort (30) und einer aufgrund der digitalen Karte (200) berechneten Annahme (20) über den momentanen Ort des Teilnehmers (50) als Korrekturinformation (25) zur Generierung und/oder Aktualisierung der digitalen Karte (200) verwendet wird.






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