(57)【要約】【解決手段】  この発明の代表的な一実施例にしたがって、車両のための位置は、行程ルート上の境界標識を検出し、この種の境界標識が識別されたときに実測された車両位置を補正することによって補正される。この境界標識は、連携する正確なＧＰＳ位置をもってその車両におけるデータベースに格納される。境界標識が到達されるときに、連携する正確なＧＰＳ位置が、車両において実測された位置と比較され、そこで、実測された位置が補正される。このように、位置認識を改善することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
補正装置は、車両の行程ルート上の境界標識に相当するデータを格納するための、および境界標識のための正確な第１の位置を格納するための記憶装置（１１３）と；行程ルート上の境界標識を検出するための検出ユニット（１０４）と；前記境界標識の正確な第１の位置に基づく車両のための実測された第２の位置を補正するための補正ユニット（１０２）と、を有する車両用の位置を補正するための補正装置。
【請求項２】
さらに車両の第２の位置を測定するための位置認識ユニット（１０２、１０６）を有する請求項１記載の補正装置。
【請求項３】
前記位置認識ユニット（１０２、１０６）は、前記第２の位置を測定するためのＧＰＳ受信器（１０６）を有する請求項２記載の補正装置。
【請求項４】
前記位置認識ユニット（１０２、１０６）は、運転動特性のモデルに基づく第２の位置を測定するように設計されている請求項２および請求項３のうちの１項記載の補正装置。
【請求項５】
検出ユニット（１０４）は、ＥＳＰセンサ（１０４）およびカメラ（１０５）を有するグループから選択された少なくとも１つのセンサを有する前記請求項のうちの１項記載の補正装置。
【請求項６】
境界標識に相当する最新版データを受信するための通信ユニット（１１５、１１６）をさらに有する前記請求項１〜５のうちの１項記載の補正装置。
【請求項７】
車両用の位置を補正するための補正システムであって、この補正システムは、前記請求項１〜６のうちの１項記載の補正装置と、この補正装置に最新版データを送るための通信ユニット（２０２、２０４）を備えたコントロールセンタ（２００）とを有する補正システム。
【請求項８】
前記請求項１〜６のうちの１項記載の補正装置の車両における使用。
【請求項９】
車両用の位置を補正する方法であって、その方法は以下のステップを有する：
車両の行程ルート上の境界標識に相当するデータが格納され、さらに、境界標識のための正確な第１の位置が格納される；
境界標識が行程ルート上で検出される；
車両用の実測された第２の位置が、境界標識の正確な第１の位置に基づいて補正される。
【請求項１０】
プロセッサ上で実行されたときに、プロセッサに以下のステップを実行するように命じるコンピュータプログラムプロダクト：
車両の行程ルート上の境界標識に一致するデータ記憶、および境界標識のための正確な第１の位置の記憶；
行程ルート上の境界標識の検出；
前記境界標識の正確な第１の位置に基づく車両のための実測された第２の位置の補正。
【請求項１１】
プロセッサ上で実行されたときに、プロセッサに以下のステップを実行するように命じるコンピュータログラムプロダクトを格納するコンピュータ可読媒体：
車両の行程ルート上の境界標識に一致するデータ記憶、および境界標識のための正確な第１の位置の記憶；
行程ルート上の境界標識の検出；
前記境界標識の正確な第１の位置に基づく車両のための実測された第２の位置の補正。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のためのナビゲーションおよび安全技術に関する。
【０００２】
特には、この発明は、車両、補正システム、車両における補正装置の使用、方法、コンピュータプログラムプロダクト、およびコンピュータ可読媒体のための位置を補正するための補正装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ナビゲーション、ジャンクション支援、またはその他のドライバー支援システムのような多くのタスクについて、ＧＰＳ（全地球測位システム）、および恐らくはまた将来のガリレオシステムの位置決め精度は、多くの場合、例えば、車両が、現在位置している通り（lane）を充分な精度をもって認識することが可能でないので、インターチェンジ、またはマルチジャンクションで生じることがあるかもしれないような複雑な交通状況において不充分である。
【０００４】
さらに、ＧＰＳ受信能力は、例えば、通常、トンネルまたはガレージ内においては可能でない。その理由のために、この場合における位置認識（position finding）は、例えば、車輪速度センサに頼る。しかしながら、この測位は、より動的な、そしてより長距離の、直接のＧＰＳ受信のない行程よりも悪い。
【発明の概要】
【０００５】
この発明の目的は、車両のための改善された位置認識を提供することである。
【０００６】
この発明は、独立請求項の特徴に基づく補正装置、補正システム、使用、方法、コンピュータプログラムプロダクト、およびコンピュータ可読媒体を具体的に挙げる。この発明の展開は、従属請求項において見出すことができる。
【０００７】
記述された代表的な実施例は、補正装置、補正システム、使用、方法、コンピュータプログラムプロダクト、およびコンピュータ可読媒体に、同程度に関係がある。
【０００８】
この発明の１つの代表的な実施例にしたがって、車両の行程ルート上の境界標識（landmark）に相当し、かつ、境界標識のための正確な（accurate）第１の位置を格納するように設計されている（designed）データを格納するためのメモリ装置を有する、車両のための位置を補正するための補正装置が特定される。さらに、行程ルート上の境界標識を検出するための検出ユニット、およびさらに境界標識の正確な第１の位置に基づく車両のための実測された（measured）第２の位置を補正するための補正ユニットが提供される。
【０００９】
換言すれば、この補正装置は、車両の行程ルートに沿う境界標識の多様性に関する情報をさらに有するデジタルマップを格納することができる。例として、これらは車道上の著しいバンプであるか、または視覚的に識別可能な物品（feature）であることができる。デジタルマップデータおよび境界標識に関するデータも、異なるファイルに、および、例として、異なる記憶媒体上に格納することができる。このように、境界標識に関するデータが変更されるときに、そのデジタルマップデータを変更しなければならないのを防止することは可能である。
【００１０】
車両が移動している間に、車両センサシステムは、測定を実行する。行程ルート上の境界標識が、そのような測定の間に検出されるときに、含まれている（デジタルマップのデータとの比較、および／または境界標識に関するそれぞれ別個に格納されたデータとの比較を介して）境界標識を決定することは可能である。もちろん、境界標識であって、その位置が正確に知られているものの明示的な確認に続いて、実測された車両位置が補正される。
【００１１】
このように、行程ルートに沿ってすべての境界標識のために補正されることは、実測された位置にとって可能である。このことは、この要求するＧＰＳ受信のない位置認識における改良を可能にする。
【００１２】
この発明のさらなる代表的な実施例にしたがって、この補正装置は、車両の第２の位置を測定するための位置認識ユニットを有する。
【００１３】
このように、ＥＳＰまたは同様のセンサシステムによる位置認識に加えて、またはその代案として、車両の第２の位置が、位置認識ユニットを使用して測定される。
【００１４】
この発明のさらなる代表的な実施例にしたがって、この位置認識ユニットは、ＧＰＳであって、その目的のためにそれはＧＰＳ受信器を有するものを使用して第２の位置を測定するように設計される。
【００１５】
この発明のさらなる代表的な実施例にしたがって、位置認識ユニットは、運転動特性（driving dynamics）のモデルに基づいて第２の位置を測定するように設計される。例として、この運転動特性のモデルは、電子安定プログラム（ＥＳＰ）からの、および走行記録計またはハンドル角度センサのような他の車両センサシステムからの測定データに頼る。このように、位置認識は、衛星受信に依存しない。
【００１６】
この発明のさらなる代表的な実施例にしたがって、検出ユニットは、ＥＳＰセンサおよびカメラを有するグループから選択された少なくとも１つのセンサを有する。
【００１７】
このように、例えば、車道におけるバンプ、または車道の端の特別なマーカを検出することが可能である。
【００１８】
この発明のさらなる代表的な実施例にしたがって、補正装置は、境界標識に相当する最新版データを受信するための通信ユニットを有する。
【００１９】
このように、車両は、境界標識が変化するときに直ちに通告することができる。このような状況において、送信されるデータ容量は比較的に小さい。例として、最新版データは、コントロールセンタから、または他の車両から車両対車両通信によって送信することができる。
【００２０】
誤用の危険を回避するために、これは、それぞれの送信器が正確に識別されることを可能にする暗号化技術を使用してなされる。
【００２１】
この発明のさらなる代表的な実施例にしたがって、車両のための位置を補正するための補正システムは、補正装置に対して最新版データを発信するための、上に記述されたような補正装置と、通信ユニットを備えたコントロールセンタとを有するように特定される。
【００２２】
例として、コントロールセンタは、多数の車両に個別の最新版データを供給することができる中央のサーバを備えた交通管制システムであることができる。用語「個別の最新版データ」とは、すべての単一の車両が、その車両に関して、いつ、どの程度に、そしてどのエリアで、それが中央のシステムから最新版データを受信したいかを決定することができることを意味すると理解されるように意図されている。このように、データ交通量（data traffic）を減少することができる。
【００２３】
用語「データマップ」も、生じているナビゲーションなしで、高度なドライバー支援システム（ＡＤＡＳ）用のマップを意味すると理解されるように意図されている。
【００２４】
無線送信、または最新版データの無線受信は、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＷＬＡＮ（例えば８０２．１１ｐ）によって、または、他に例えば、ＷｉＭａｘによって達成される。さらに、他の通信プロトコルを使用することも可能である。定まったプロトコルは、既に起こっている標準化の利点を有する余裕がある。
【００２５】
例として、車両は、乗用車、バス、または重量貨物車両のような自動車両であり、または、その他にレール車両、船、ヘリコプタ、または飛行機のような航空機、または例として自転車である。
【００２６】
この発明のさらなる代表的な実施例にしたがって、車両における上に記述されたような補正装置の使用が、特定される。
【００２７】
この発明のさらなる代表的な実施例にしたがって、車両のための位置を補正する方法は、車両の行程ルート上の境界標識に相当するデータの格納に関係して特定される。さらに、境界標識のための正確な第１の位置が、格納される。
【００２８】
さらに、この境界標識は、行程ルート上で検出され、さらに、車両のための実測された第２の位置は、境界標識の正確な第１の位置に基づいて補正される。
【００２９】
この発明のさらなる代表的な実施例にしたがって、コンピュータプログラムプロダクトは、プロセッサ上で実行されたときに、上に特定された方法ステップを実行するようにプロセッサに命じて、特定される。
【００３０】
この発明のさらなる代表的な実施例にしたがって、コンピュータプログラムプロダクトを格納するコンピュータ可読媒体は、プロセッサ上で実行されたときに、上に特定された方法ステップを実行するようにプロセッサに命じて、特定される。
【００３１】
この発明の基本的な考察は、車両の位置が補正されるか、または車両の行程ルート上の境界標識を検出することによって実際に最初に測定されることを見ることができる。そのような境界標識の同一確認に続いて、初めて前記境界標識に相当する位置データを使用して車両の位置のための補正をするか、または決定をすることが可能である。
【００３２】
このように、車両のための位置認識を改善することができる。衛星受信は、このための絶対的必要ではない。
【００３３】
この発明の好ましい代表的な実施例が、図に関連して以下に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の代表的な実施例に基づく補正装置の概略的例証を示す。
【図２】この発明の代表的な実施例に基づく位置補正のための総合システムの概略的例証を示す。
【図３】この発明の代表的な実施例に基づくディジタルナビゲーションマップからの詳細の概要的例証を示す。
【図４】この発明の代表的な実施例に基づく方法のためのフローチャートを示す。図における例証は概略であって、縮尺ではない。
【００３５】
続く図の記述においては、同一の参照数字は、同一または同様の部分のために使用される。
【発明を実施するための手段】
【００３６】
図１は、様々な部品を備えた車両のための位置を補正するための補正装置の概略的な例証を示す。例として、補正装置１００は、車両に搭載され、さらに、先ず第１に、車両のために実測された位置を補正し、そして第２にさらに、当初に、車両位置を決定するように設計されている。補正装置１００は、マイクロプロセッサの形で中央部分（central element）として補正ユニット１０２を有している。さらに、コントロールセンタとの、あるいは他の車両との通信用のアンテナ１１６を有する通信ユニット１１５が、設けられる。データの完全性を保証し、かつ可能性ある誤用を防止するために、暗号化ユニット１１４は、補正ユニット１０２と通信ユニット１１５、１１６との間で接続されるように設けられ、さらに送信され、かつ受信されるデータを暗号化し、かつ解読するように設計されている。
【００３７】
さらに、車両の行程ルート上の境界標識に相当するデータを格納するための、および境界標識のための正確な第１の位置を格納するための記憶ユニット１１３が設けられる。
【００３８】
例えば、ＣＰＵの形における補正または制御ユニット１０２は、入力ユニット１１２をそれに接続する。入力ユニット１１２は、補正装置に様々な調節を行い、かつ目的地、および恐らくは例えば、ナビゲーションユニットのための位置を選択するように、使用することができる。この場合に、目的地のフルネームを入力すること、または、他にモニタ１１０のような視覚的な出力ユニット上に示されるリストから選択することによって、目的地を入力することが可能である。
【００３９】
このモニタ１１０も、ルートに関する情報を出力するために使用される。さらに、ルートに関する情報も音声出力ユニット１１１によって出力することができる。音声出力ユニット１１１による出力は、ドライバーが交通において現在起こっていることから紛らわされない（less distracted）という利点を有する。メモリ装置１１３であって、中央の補正ユニット１０２に接続されているか、または、補正ユニット１０２に統合されているものは、マップデータ（ナビゲーションマップデータ）、およびデータ記録の形における境界標識に関するデータを格納する。例として、メモリ要素１１３は、さらにデータ記録と共同して交通制限および同種のものに関する追加の情報を格納する。
【００４０】
補正ユニット１０２を備えた中央コントローラは、ドライバーを支援するために使用されるそれに対して接続するドライバー支援システム１１７を有することができる。
【００４１】
現在の車両位置を決定する目的で、補正装置１００は、ナビゲーションユニット、または位置認識ユニットであって、例えば、中央コントローラ１０２に統合されているもの、およびＧＰＳ衛星からナビゲーション信号を受信するように設計されているＧＰＳ受信器１０６を有する。当然に、ＧＰＳ受信器１０６を備えるナビゲーションユニットも、ガリレオのような他の人工衛星ナビゲーションシステムのために設計されることができる。
【００４２】
しかしながら、ＧＰＳ信号が、いつでも都市中心部（city center）において受信できるとは限らないので、例えば、補正装置１００は、さらに、方向センサ１０７、距離センサ１０８、またはハンドル角度センサ１０９を備えた検出ユニットを有し、さらに複数のナビゲーションを実行する目的で、および車両位置を決定する目的で、カメラ１０５のような、ＥＳＰセンサシステム１０４および視覚的検出器を有する。
【００４３】
例えば、ＧＰＳ受信器からの、さらには他のセンサからの信号は、補正ユニット１０２において扱われる。前記信号から確認された車両位置は、そのような境界標識が識別された後に、行程ルート上の境界標識の位置と比較される。車両位置が補正されたときに、このように得られたルート上の情報は、モニタ１１０によって出力することができる。
【００４４】
換言すれば、車両におけるデータベース（例えばデジタルマップ）は、それらの正確なＧＰＳ位置とともに境界標識を格納する。車両がこれらの点に到達するとすぐに、そのＧＰＳ位置は、格納された位置によって補正することができる。ＧＰＳ受信が利用可能であるときには、前記補正は、差分ＧＰＳに対する同様の方法で測位の正確さにおける改良を提供する。ＧＰＳ受信がない場合には、位置最新版の正確さは著しく改善される。
【００４５】
この場合、境界標識は、搭載された（ＥＳＰ）センサシステム、またはカメラを使用して、明示的に同一であると証明できるに違いない。
【００４６】
例えば、境界標識は、ランプ（ramp）、交通信号灯、平坦路でなく厳しい隆起、カント（cant）、道路標識、マンホールカバー、がたがたの砂利、舗装道路区域の始点または終点、道路を横断するレール、および、その他同種のものであることができる。
【００４７】
このように、格納されたデータも、例えば、ラジオによってローカルに送信することができる。このように状況を変化するようにすることは可能である。最新版データの形をしている記憶データの送信は、隣接車両、またはほかに交通管制センターによって達成することができる。
【００４８】
境界標識を使用して、さらに、ＧＰＳ受信器なしで、完全に位置認識を実行することは、制限された程度に（to a restricted degree）可能である。この目的のために、位置は、運転動特性のモデル、または複数の運転動特性のモデルを使用して、境界標識間で認識される。
【００４９】
１つの実施例においては、ＧＰＳは、しかしながら、差分（Differential）ＧＰＳであって、ＧＰＳ受信を要求するものを使用して補正される。ＧＰＳ信号が利用可能でない場合は、ＥＳＰセンサシステムは、運転動特性のモデルにおけるＧＰＳ位置を計算するために使用することができる。
【００５０】
境界標識は、また、信号受信のない長い行程中のＧＰＳ位置を補正するために使用することができる。さらに、その正確性は、さらに要求された送信器の結果としての差分ＧＰＳによる場合であるように、この新しい社会資本を要求することなしに改善される場合がある。境界標識の使用は、追加のセンサシステムが車両内において必要でないことを意味する。
【００５１】
図２は、車両２０１に統合された補正装置１００を有する総合システムの概略の例証、およびコントロールセンタ２００を示す。補正装置１００は、アンテナ１１６および中央コントローラ、または、補正ユニット１０２を備えた通信装置だけでなく、完全な車両センサシステムをも有している。この場合に、車両センサシステムは、ＥＳＰセンサシステム１０４、カメラシステム１０５、およびハンドル角度センサ１０９を有する。
【００５２】
カメラシステム１０５は、行程ルート２０５の特徴を検出するために使用することができる。これについては、カメラシステム１０５は、周囲を走査するために検出ビーム２０７を使用する。路傍での、または車道上の立が上り（rise）２０６のような境界標識が検出されるときに、適切な検出信号が、カメラシステム１０５からコントローラ１０２に伝達される。コントローラ１０２は、その後、その検出信号の適切な分析を実行する。この分析は、恐らくさらに、例えば、ＥＳＰセンサシステム１０４からさらなる測定値の使用を有することができる。
【００５３】
例として、ＥＳＰセンサシステム１０４は、これが実際に車道上のバンプであるかどうかを検出することができる。例として、デジタルマップは、多層の駐車区画ランプの始点が位置（０／０）に位置するという事実を格納することができる。車両は、ＥＳＰセンサシステムを使用して、多層の駐車区画ランプのスロープを識別し、値（０／０）に対して内部位置を補正する。
【００５４】
コントロールセンタ２００は、アンテナ２０４および中央サーバ２０３を備えた通信装置２０２を有する。コントロールセンタから、最新版データを、通信路２０５によって個別の車両に送信することができる。同様に、個別の車両は、コントロールセンタ２００に対して測定データを送信することができ、その後、他の車両に対して前記新しいデータを通信するために使用することができる。
【００５５】
図３は、デジタルマップからの詳細３０１の概略の例証を示す。道３０５は、２つのアーム３０４、３０７に分岐するのを見ることができる。車両３１０は、南西の方向から分岐点に接近している。それがポイント３０２と交差すると直ちに、車両センサシステムは、例えば、車道上の特徴的な形状を備えたバンプである「境界標識」として知られているものを検出する。その検出されたデータの分析に続いて、車両の位置を、高度の正確をもって特定することができる。その後、第２の境界標識３０３（例えば、急カーブ）が続いて検出される場合、車両は、ルート３０７が選択されたことを認識する。他方、別の境界標識３０４が検出され、例えば、それが地下道である場合には、その後、車両は、ルート３０６が選択されたことを認識する。
【００５６】
例えば、関連情報は、現場３０８において、視覚的に、またはほかに音声的に（参照符号３０９によって符号化されて）出力することができる。
【００５７】
図４は、この発明の代表的な実施例に基づく方法のためのフローチャートを示す。ステップ４０１において、補正装置は、コントロールセンタと通信する。この場合、コントロールセンタは、境界標識のための最新版データを送信する。
【００５８】
ステップ４０２において、境界標識は、ＧＰＳ位置を有して、車両に格納される。これらの点は、例えば、適切であれば局部的に、ドライバー自身によって選ばれた一定間隔、または間隔で、無線によって更新することができる。
【００５９】
ステップ４０３において、この種の境界標識は、既に存在するセンサシステム（例えば、ＥＳＰセンサシステム）、またはカメラによって認識される。さらに、異なる感度および視る方向を有して備えられた多数のカメラがあることができる。同時に、その車両のＧＰＳ位置が、検出される。ステップ４０４において、センサシステムによって検出されたデータが分析される。適切であれば、フィルタ機能が、誤測定値が境界標識にリンクされるのを防止するための目的で設けられる。ＧＰＳ受信のないエリアにおいて、または、ＧＰＳ設備がスイッチを切られている場合には、車両位置は、境界標識（ステップ４０５）に基づいて補正される。このように、ＧＰＳ精度を改善することが可能である。さらに、このことは、ＧＰＳ位置がＧＰＳ受信器なしで認識されることを可能にする。
【００６０】
さらに、「構成すること（comprising）」、「有すること（having）」が、他の要素部品、またはステップを除外しないことは指摘されるべきであり、「１つの(a)または（an）」は、多数を除外しない。さらには、指摘されるべきであるのは、それは重要な役割を演じるか、または上記の代表的な実施例のうちの１つに関して記述された特徴、またはステップも、上に記述された他の代表的な実施例からの他の特徴、またはステップと組合せて使用することができることである。請求項における参照符号は、限定と見なされるべきでない。
【図１】
2010537210.tif 000003
【図２】
2010537210.tif 000004
【図３】
2010537210.tif 000005
【図４】
2010537210.tif 000006
【国際調査報告】
2010537210.tif 000007
2010537210.tif 000008
2010537210.tif 000009
2010537210.tif 000010
2010537210.tif 000011
2010537210.tif 000012