DE102005059284A1

DE102005059284A1 - Method for determining corrected current position data, in particular for determining current vehicle positions

Info

Publication number: DE102005059284A1
Application number: DE102005059284A
Authority: DE
Inventors: Lothar Kowarik; Julius Petroczi; Alexander Dr. Renner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2007-06-14
Also published as: EP1796059B1; PL1796059T3; ATE523870T1; EP1796059A3; DK1796059T3; SI1796059T1; EP1796059A2

Abstract

The method involves determining actual position data of a vehicle (8) with the help of position information that are radiated by satellites, and comparing the determined actual position data with electronic stored geo data. The determined actual position data are compared with reference position data. A mismatch is determined from the comparison of the data, where all following, determined actual position data are corrected with the mismatch and are converted to the corrected actual position data. An independent claim is also included for a road charge collection system comprising mobile detection units for arrangement in a vehicle.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung von berichtigten aktuellen Positionsdaten insbesondere zur Bestimmung von berichtigten aktuellen Fahrzeugpositionen, bei welchem mit Hilfe von Positionsinformationen ausstrahlenden Einrichtungen, vorzugsweise Satelliten, aktuelle Positionsdaten ermittelt und diese mit elektronisch hinterlegten Geodaten, welche zumindest einen Teil des Straßennetzes eines geographischen Gebietes umfassen, verglichen werden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Mauterfassungssystem umfassend mobile Detektionseinheiten (OBUs) zur Anordnung in einem Fahrzeug, wobei jede mobile Detektionseinheit zumindest eine Lokalisierungseinheit zwecks Ermittlung von aktuellen Positionsdaten mit Hilfe von Positionsinformationen ausstrahlenden Einrichtungen, vorzugsweise Satelliten, aufweist sowie eine Prozessoreinheit, welche die ermittelten aktuellen Positionsdaten mit in der mobilen Detektionseinheit gespeicherten Geodaten, welche zumindest einen Teil des Straßennetzes eines geographischen Gebietes umfassen, zwecks aktueller Positionsbestimmung eines Fahrzeuges vergleicht, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.The The invention relates to a method for determining corrected current position data, in particular for the determination of corrected current Vehicle positions using which position information radiating devices, preferably satellites, current Position data determined and this stored electronically Geodata, which at least part of the road network of a geographical Area to be compared, according to the preamble of the claim 1 and a toll collection system comprising mobile detection units (OBUs) for placement in a vehicle, each mobile detection unit at least one localization unit for the purpose of determining current Send position data using position information Devices, preferably satellites, and a processor unit, which the determined current position data with in the mobile Detection unit stored geodata, which at least one Part of the road network of a geographical area for the purposes of current positioning of a vehicle, according to the preamble of claim 12.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine mobile Detektionseinheit für den Einsatz in einem Mauterfassungssystem gemäß Anspruch 12.The Invention also relates to a mobile detection unit for use in a toll collection system according to claim 12th

Positionsbestimmungssysteme zur Lokalisierung von Fahrzeugen finden im allgemeinen Verkehrsgeschehen bereits breite Anwendung. Insbesondere elektronische Mautsysteme gewinnen aufgrund des stetig steigenden Verkehrsaufkommens immer größere Bedeutung, um eine festgesetzte Gebühr für die Nutzung von Straßen, Brücken, Tunnels oder anderer Infrastrukturbauwerke einzuheben.Positioning Systems for the localization of vehicles generally find traffic already widely used. In particular electronic toll systems win due to the ever-increasing traffic greater importance for a set fee for the Use of roads, Bridges, Tunnels or other infrastructure structures.

Vor allem im Schwerverkehr findet zur Mautberechnung neben einer zugangsbezogenen Mautverrechnung in Form einer zeitlich limitierten „Vignette" auch eine nutzungsabhängige Mautverrechnung Anwendung, wobei der Mautbetrag von der tatsächlich erfolgten Streckennutzung abhängig ist und anhand zurückgelegter Entfernungen, durchfahrener Abschnitte, Tunneldurchquerungen oder auch zeitlicher Aufenthalte in bestimmten Zonen errechnet werden kann.In front everything in the heavy traffic takes place to toll calculation in addition to an access-related Toll calculation in the form of a time-limited "vignette" also a usage-dependent toll charge application, where the toll amount of the actual track use dependent is and based on Distances, traversed sections, tunnel crossings or also time stays in certain zones can be calculated can.

Die nutzungsabhängige Mautverrechnung kann im Sinne eines ungehinderten Verkehrsflusses über satellitengestützte Positionsbestimmungssysteme erfolgen, sodass ein Anhalten der Fahrzeuge an Mautstationen oder eine Bindung an vorgeschriebene Fahrstreifen entbehrlich wird.The usage-based Toll charging may be in the sense of unimpeded traffic flow via satellite-based positioning systems done so that stopping the vehicles at toll stations or a binding to prescribed lanes is dispensable.

Bereits bekannte, nutzungsabhängige Mauterfassungssysteme arbeiten mit mobilen Detektionseinheiten, sogenannten OBUs (On Board Units). Dabei handelt es sich um Geräte, die in ein Fahrzeug eingebaut werden, um eine automatische Abrechnung von Mautgebühren innerhalb eines Mauterfassungssystems anhand der vom Fahrzeug im Mauterfassungssystem zurückgelegten Strecke zu ermöglichen, in dem sie die Grundlage zur Berechnung der Mautgebühren detektieren, nämlich die zurückgelegte Wegstrecke bzw. die benutzten Streckenabschnitte. Die deutschen, französischen, italienischen, österreichischen und spanischen Autobahnbetreiber, aber auch zunehmend weitere Länder inner- und außerhalb Europas ziehen OBUs zur Detektierung von zurückgelegten Wegstrecken bzw. befahrenen Streckenabschnitten heran. Die OBUs können dabei käuflich erworben oder gemietet werden und sind mit einer für das jeweilige Mauterfassungssystem eindeutigen Kennung versehen, die im Zuge des Ausgabeprozesses, einer bestimmten natürlichen oder juristischen Person zugeordnet wird, um eine Verrechnung der angefallenen Mautgebühren zu ermöglichen.Already known, usage-dependent Toll collection systems work with mobile detection units, so-called OBUs (On Board Units). These are devices that Be installed in a vehicle to make an automatic billing of tolls within a toll collection system based on the vehicle in the Tachograph system tracked To enable route in which they detect the basis for calculating tolls, namely the traveled Distance or the used sections. The Germans, French, Italian, Austrian and Spanish motorway operators, but also increasingly other countries inside and outside Europe's OBUs to detect distances covered or approached sections. The OBUs can be purchased or rented and are with one for the respective toll collection system unique identifier used during the issuing process, a certain natural one or legal entity is assigned to a clearing of incurred tolls to enable.

Prinzipiell ist der Einsatz von mobilen Detektionseinheiten in zwei unterschiedlichen Mauterfassungssystemen üblich, nämlich einerseits in GNSS (Global Navigation Satellite System) basierten Systemen und andererseits in Infrastruktur basierten Systemen.in principle is the use of mobile detection units in two different Toll collection systems common, namely on the one hand in GNSS (Global Navigation Satellite System) based Systems and on the other hand in infrastructure based systems.

GNSS basierte Systeme arbeiten in den meisten Fällen mittels dem unter dem Kürzel GPS (Global Positioning System) bekannten Satellitenpositionsbestimmungssystem. Andere Satellitenpositionsbestimmungssysteme sind ebenfalls nutzbar bzw. weitere bereits in Planung. Die OBU kann mit Hilfe der von den Satelliten ausgestrahlten Signale eine Positionsbestimmung vornehmen. Dadurch ist es möglich, den Weg, den die OBU innerhalb eines Mauterfassungssystems zurücklegt, zu bestimmen.GNSS based systems work in most cases by means of the contraction GPS (Global Positioning System) known satellite positioning system. Other satellite positioning systems are also usable or more already in planning. The OBU can be used by the satellite radiated signals make a position determination. Thereby Is it possible, the way the OBU travels within a toll collection system, to determine.

Infrastruktur basierte Systeme arbeiten mit an den Straßen eingerichteten Infrastrukturen wie beispielsweise Mautportalen zur Positionsbestimmung. Die OBU kann in diesem Fall beispielsweise via Mikrowelle mit den Mautportalen kommunizieren, wobei anhand dieser Kommunikation nachvollzogen werden kann, welche Streckenabschnitte von der OBU befahren wurden. Es sind Infrastruktur basierte System bekannt, bei welchen die Lokalisierungseinheit aktiv Signale an die Mautportale übermittelt und diese auf diese Art und Weise erhaltene Positionsdaten an eine zentrale Recheneinheit bzw. einen zentralen Rechnerverbund zwecks Mautgebührenberechnung übermitteln. Es sind aber auch Infrastruktur basierte Systeme bekannt, bei welchen die Lokalisierungseinheit aufgrund der empfangenen Positionsinformationen der Mautportale ein Guthaben, dass der mobilen Detektionseinheit beispielsweise über eine Wertkarte mitgeteilt wurde, von der Wertkarte abbucht.Infrastructure-based systems work with infrastructures set up on the roads, such as toll portals for determining position. In this case, for example, the OBU can communicate via microwaves with the toll portals, whereby it is possible by means of this communication to reconstruct which route sections were traveled by the OBU. Infrastructure-based systems are known in which the localization unit actively transmits signals to the toll portals and transmits these position data obtained in this manner to a central processing unit or a central computer network for the purpose of calculating tolls. However, infrastructure-based systems are also known in which the localization unit, based on the received position information of the toll portals, deducts from the prepaid card a credit that has been communicated to the mobile detection unit, for example, via a prepaid card bay.

Für die vorliegende Erfindung interessieren vor allem die GNSS basierten Systeme. Gegenüber Infrastruktur basierten Systemen haben sie den Vorteil, dass entlang des zu bemautenden Streckennetzes eben keinerlei zusätzliche Infrastruktur geschaffen werden muss, was die Kosten für die Errichtung und das Betreiben eines GNSS basierten Mauterfassungssystems gegenüber einem Infrastruktur basierten Mauterfassungssystem verringert.For the present The invention is of particular interest to GNSS-based systems. Opposite infrastructure based systems, they have the advantage of being milled along the Route network created no additional infrastructure must be what the cost of the establishment and operation of a GNSS based toll collection system across from an infrastructure-based toll collection system.

Die bei GNSS basierten Systemen eingesetzten mobilen Detektionseinheiten sind zumindest mit einer Lokalisierungseinheit sowie mit zumindest einer Sende/Empfangseinheit ausgestattet.The in GNSS based systems used mobile detection units are at least with a localization unit as well as with at least one Transceiver equipped.

Die Lokalisierungseinheit dient der Ermittlung der aktuellen Positionsdaten der OBU und somit des Fahrzeuges, in welchem die OBU angeordnet ist. Bei der Ermittlung können unter bestimmten Umständen, auf die hier nicht näher eingegangen werden soll, auch noch zusätzlich am Fahrzeug detektierten Daten, wie beispielsweise Gyrodaten oder Tachodaten herangezogen werden.The Localization unit is used to determine the current position data the OBU and thus the vehicle in which the OBU is arranged is. In the determination can under certain circumstances, not closer to here is to be received, also in addition to the vehicle detected data, such as gyro data or tachograph data are used.

Die Sende/Empfangseinheit dient dazu, die OBU im Mauterfassungssystem anzumelden und eine Datenverbindung zu einer zentralen Recheneinheit bzw. einem zentralen Rechnerverbund herzustellen. Auf diese Art und Weise kann sich die OBU im System des Mautbetreibers anmelden und jene Daten an die zentrale Recheneinheit bzw. den zentralen Rechnerverbund übertragen, welche im Mauterfassungssystem für Be- bzw. Abrechnungen der Mautgebühren erforderlich sind. Aktuell arbeiten diese Sende/Empfangseinheiten nach dem GSM Standard. Prinzipiell sind jedoch auch andere Systeme, die zur drahtlosen Datenübertragung geeignet sind, einsetzbar.The Transceiver unit is used to operate the OBU in the toll collection system to log on and a data connection to a central processing unit or to produce a central computer network. In this manner and way, the OBU can log into the system of the toll operator and those data to the central processing unit or the central Transfer computer network, which in the toll collection system for Billing or billing of tolls are required. Current These transmit / receive units work according to the GSM standard. in principle However, other systems are available for wireless data transmission are suitable, can be used.

Bei GNSS basierten Systemen sind dabei generell zwei unterschiedliche Varianten der Verarbeitung der mittels der Lokalisierungseinheit ermittelten aktuellen Positionsdaten bekannt.at GNSS based systems are generally two different Variants of processing by means of the localization unit determined current position data known.

Bei einer ersten Variante werden die von der Lokalisierungseinheit ermittelten aktuellen Positionsdaten direkt von der OBU ausgewertet, d.h. diese werden direkt von der OBU mit in der OBU gespeicherten Geodaten zwecks Mautobjekterkennung, verglichen. Die OBU entscheidet in diesem Fall, ob mautpflichtige Strecken zurückgelegt wurden oder nicht, d.h. sie identifiziert jene Gebiete, Strecken oder Streckabschnitte, die mautpflichtig sind und von der OBU bzw. dem entsprechenden Fahrzeug befahren wurden. Die daraus sich ergebenden Da ten können dann entweder direkt, aufbereitet, beispielsweise verschlüsselt und/oder komprimiert, oder nicht aufbereitet, an die zentrale Recheneinheit bzw. den zentralen Rechnerverbund zwecks Verknüpfung mit Tarifdaten und Rechnungslegung übermittelt werden.at In a first variant, those determined by the localization unit current position data is evaluated directly from the OBU, i. these will directly from the OBU with geodata stored in the OBU in order to Mautobjerkennung, compared. The OBU decides in this case whether toll roads covered or not, i. she identifies those areas, routes or stretched sections that are subject to tolls and by the OBU or were driven on the appropriate vehicle. The resulting Then you can either directly, processed, for example, encrypted and / or compressed, or not prepared, to the central processing unit or the central computer network for the purpose of linking with tariff data and accounting become.

Alternativ dazu können gemäß der ersten Variante die aus der Mautobjekterkennung hervorgehenden Daten gleich von der OBU mit entsprechenden Tarifdaten, die in diesem Fall ebenfalls in der OBU gespeichert sind, verknüpft werden, um einen Mautbetrag zu errechnen, der dann entweder über die Datenverbindung zur zentralen Recheneinheit bzw. an den zentralen Rechnerverbund übermittelt wird, wo dann nur mehr die Rechnungslegung als solches stattfindet oder aber von einer Wertkarte direkt an der OBU abgebucht wird.alternative can do this according to the first variant the data resulting from the toll object recognition is equal to the OBU with appropriate tariff data, which in this case too stored in the OBU can be linked to a toll amount to calculate, then either over the Data connection to the central processing unit or to the central Computer network is transmitted, where then only the accounting as such takes place or but is deducted from a prepaid card directly at the OBU.

Unter Mautobjekterkennung versteht man im Falle von GNSS basierten Systemen den Vergleich der von der Lokalisierungseinheit der mobilen Detektionseinheit ermittelten aktuellen Positionsdaten mit im Mauterfassungssystem gespeicherten Geodaten und darin enthaltenen Mautobjekten.Under Mudobject detection is understood in the case of GNSS based systems the comparison of the location unit of the mobile detection unit determined current position data in the toll collection system stored geodata and toll objects contained therein.

Geodaten beschreiben das zu bemautende geographische Gebiet und umfassen auch zumindest einen Teil des Straßennetzes dieses geographischen Gebietes. Innerhalb der Geodaten sind sogenannte Geoobjekte definiert, welche definierte Abschnitte, Positionen oder Bereiche im geographischen Gebiet beschreiben. Beispielsweise handelt es sich bei als Geoobjekte definierten Abschnitten um jene Strassen und/oder Gebiete für deren Benützung Maut zu entrichten ist. In diesem Fall sind die Geoobjekte gleichzeitig Mautobjekte. Aber auch andere Bereiche, beispielsweise Straßen, die nicht zu bemauten sind, können als Geoobjekte definiert sein. Befinden sich die ermittelten aktuellen Positionsdaten innerhalb zu bemautender Geoobjekte (Mautobjekte) bzw. wurde das Überschreiten einer Grenze eines solchen Geoobjektes (Mautobjektes) detektiert, so ist für den innerhalb des Geoobjektes (Mautobjektes) befindlichen Streckenabschnitt bzw. für den jenseits der über schrittenen Grenze des Geoobjektes (Mautobjektes) befindlichen Streckenabschnitt eine Mautgebühr zu entrichten, welche durch Verknüpfung mit entsprechenden Tarifdaten ermittelt werden.geodata describe the geographic area to be tolled and include also at least part of the road network of this geographical Area. Within geodata so-called geo objects are defined, which defined sections, positions or areas in the geographical Describe area. For example, it acts as a geo object defined sections around those roads and / or areas for their use Toll is payable. In this case, the geo objects are simultaneous Toll objects. But other areas, such as roads, the are not too bemaut, can be defined as geo objects. Are the determined current Position data within the geo objects to be tolled (toll objects) or was the crossing a boundary of such Geoobjektes (toll object) detected, so is for the track section within the geo-object (toll object) or for beyond the other Boundary of the geo-object (toll object) located section of track a toll fee to pay, which by linking with appropriate tariff data be determined.

Diese Variante (dezentrales System) erfordert eine mit ausreichend Rechenleistung und mit ausreichend Speicherplatz ausgestattete OBU, da einerseits sämtliche Geodaten des mautpflichtigen Streckennetzes in der OBU gespeichert werden müssen und andererseits die Berechnung, ob mautpflichtige Strecken befahren wurden, also die Mautobjekterkennung, ebenfalls in der OBU stattfindet. Für den Fall, dass auch die Berechnung der fälligen Mautgebühr in der OBU stattfindet, also die Verknüpfung der durch die Mautobjekterkennung erhaltenen Daten mit Tarifdaten, ist zusätzliche Rechenleistung und zusätzlicher Speicherplatz für die Tarifdaten erforderlich. Vorteilhaft bei einer solchen Ausführungsvariante ist jedoch die Tatsache, dass lediglich die Daten aus der Mautobjekterkennung bzw. die Mautgebührendaten an die zentralen Recheneinheit bzw. den zentralen Rechnerverbund übertragen werden müssen. Eine Übertragung der von der Lokalisierungseinheit ermittelten aktuellen Positionsdaten an die zentrale Recheneinheit bzw. den zentralen Rechnerverbund ist nicht erforderlich. Änderungen der Geodaten bzw. der Tarifdaten jedoch, erfordern die Aktualisierung derselben in jeder OBU über die Datenverbindung. Bei solchen Änderungen kann der erforderliche Datentransfer jedoch relativ gering gehalten werden, in dem nur jene Daten übertragen werden, welche einer Änderung unterworfen worden sind.This variant (decentralized system) requires an equipped with sufficient computing power and sufficient space OBU, since on the one hand all geodata of the toll route network must be stored in the OBU and on the other hand, the calculation of whether toll roads were traveled, so the toll object recognition, also in the OBU takes place. In the event that the calculation of the due toll fee takes place in the OBU, ie the combination of the data obtained with the toll object data with tariff data, additional computing power and additional storage space for the tariff data is required. Advantageous in such an embodiment Variant is, however, the fact that only the data from the toll object recognition or the toll fee data must be transmitted to the central processing unit or the central computer network. A transfer of the current position data determined by the localization unit to the central processing unit or the central computer network is not required. However, changes in geodata or tariff data require updating them in each OBU via the data link. With such changes, however, the required data transfer can be kept relatively low, by transmitting only those data which have been subjected to a change.

Die zweite Variante eines Mauterfassungssystems (zentrales System) sieht vor, dass die von der Lokalisierungseinheit ermittelten aktuellen Positionsdaten, aufbereitet oder unaufbereitet, in ihrer Gesamtheit über die Datenverbindung an die zentrale Recheneinheit bzw. den zentralen Rechnerverbund übermittelt werden und die Auswertung (Mautobjekterkennung, Verknüpfung mit Tarifdaten, Rechnungslegung) zentral vorgenommen wird. Dieses System hat den Vorteil, dass Änderungen der Geodaten oder Tarifdaten sehr einfach in die zentrale Recheneinheit bzw. den zentralen Rechnerverbund eingegeben werden können und damit keine Aktualisierung jeder im Betrieb befindlichen OBU erforderlich ist. Diese Variante weist jedoch den Nachteil auf, dass sehr viele aktuelle Positionsdaten, an die zentrale Recheneinheit bzw. den zentralen Rechnerverbund übertragen werden müssen.The second variant of a toll collection system (central system) sees that the current determined by the localization unit Position data, prepared or unprocessed, in their entirety via the Data connection to the central processing unit or the central Computer network transmitted and the evaluation (toll object recognition, link with Tariff data, accounting) is carried out centrally. This system has the advantage that changes the Geodata or tariff data very easy in the central processing unit or the central computer network can be entered and to avoid updating every OBU in operation. However, this variant has the disadvantage that very many current Position data, to the central processing unit or the central Transfer computer network Need to become.

Während bei Infrastruktur basierten Positionsbestimmungssystemen die mobilen Detektionseinheiten beim Passieren von stationären Mautportalen mit diesen mittels DSRC (Dedicated Short Range Communication) Schnittstelle auf Mikrowellenfunk-Basis kommunizieren können und so eine eindeutige und exakte Positionsbestimmung der mobilen Detektionseinheit möglich ist, ergibt sich bei satellitengesteuerten Positionsbestimmungssystemen das Problem, dass die Lokalisierungseinheit zur einwandfreien Ermittlung der aktuellen Positionsdaten stets auf einen ungestörten GNSS-Signalempfang angewiesen ist. Falls dieser Signalempfang temporär gestört ist, wie z.B. in Tunneln oder ungewöhnlichen topographischen Landschaftsstrukturen, kann eine exakte Lokalisierung des Fahrzeugs bzw. der OBU nicht mehr gewährleistet werden.While at Infrastructure based positioning systems the mobile Detection units when passing stationary toll gantries with these using DSRC (Dedicated Short Range Communication) interface on microwave radio basis to be able to communicate and so a clear and accurate positioning of the mobile Detection unit possible In the case of satellite-based positioning systems, this results in Problem that the localization unit for proper detection the current position data always relies on undisturbed GNSS signal reception is. If this signal reception is temporarily disturbed, e.g. in tunnels or unusual topographical Landscape structures, can be an exact location of the vehicle or the OBU is no longer guaranteed become.

Da der elliptische Bahnlauf der Satelliten von der auf sie einwirkenden Schwerkraft beeinflusst wird und die Schwerkraft diversen schwer kalkulierbaren Faktoren unterliegt, kommt es zu unregelmäßigen Abweichungen (Drift) der Satelliten von ihrer theoretisch vorgesehenen Umlaufbahn. Zu diesen beeinflussenden Faktoren zählt die Tatsache, dass die Erde abgeplattet und die Masse in ihrem Inneren nicht kugelsymmetrisch um ihr Zentrum verteilt ist. Diese Gegebenheiten kombinieren sich darüber hinaus noch mit relevanten Einflüssen von weiteren Himmelskörpern wie Sonne und Mond.There Elliptical web-course of satellites from the acting on them Gravity is affected and gravity is difficult is subject to calculable factors, there are irregular deviations (Drift) of the satellites from their theoretical orbit. Among these influencing factors is the fact that the Earth flattened and the mass in their interior is not spherically symmetric is distributed around her center. These conditions combine about that even with relevant influences from other celestial bodies like sun and moon.

Indem die auf die Umlaufbahn wirkende Schwerkraft also einerseits periodischen und andererseits unregelmäßigen Schwankungen unterliegt, bewegt sich der Satellit einmal schneller, einmal langsamer oder einmal höher, einmal tiefer als es eine Vorausberechnung ergeben würde. Die an sich geringen Abweichungen addieren sich zum Teil wegen der großen Anzahl der Erdumläufe mitunter zu erheblichen Beträgen, sodass eine aktuell berechnete Satellitenbahn schon nach geraumer Zeit wieder ungültig ist.By doing the gravitational force acting on the orbit thus on the one hand periodic and on the other hand, irregular fluctuations the satellite moves once faster, once slower or once higher, once deeper than it would predict. The in itself small deviations add up in part because of the large number the earth orbits sometimes to considerable amounts, So that a currently calculated satellite orbit after quite some time Time invalid again is.

Im Falle von Satelliten, die zur Positionsbestimmung in GNSS-Systemen herangezogen werden, bewirkt dies eine Ungenauigkeit in der Ermittlung der aktuellen Positionsdaten der Lokalisierungseinheit und damit der mobilen Detektionseinheit.in the Traps of satellites used for positioning in GNSS systems This will cause an inaccuracy in the determination of the current Position data of the localization unit and thus of the mobile detection unit.

Um diese Ungenauigkeit zu korrigieren, müssen auf der Erdoberfläche Kontrollstationen mit exakt definierten Positionen vorgesehen sein, welche die Abweichung registrieren. Im Falle des GPS-Systems sind hierzu fünf sogenannte Monitorstationen über den Globus verteilt, welche die von den Satelliten gesendeten Signale empfangen und mit bestimmten Sollvorgaben vergleichen. Diese Monitorstationen verfügen über eine Upload-Möglichkeit, um wiederum Korrekturen an die jeweiligen Satelliten zu senden. Die aktualisierte Information der genauen Position jedes einzelnen Satelliten wird von diesem selbst in regelmäßigen Abständen, ca. einmal pro Stunde an alle Lokalisierungseinheiten gesendet, sodass diese die Abweichung des Satelliten in ihrer Positionsberechnung berücksichtigen können.Around To correct this inaccuracy must be on the Earth's surface control stations be provided with exactly defined positions which the deviation to register. In the case of the GPS system, there are five so-called Monitor stations over distributed the globe, which signals sent by the satellites received and compare with certain specifications. These monitor stations have one Upload possibility again to send corrections to the respective satellites. The updated information of the exact position of each one Satellites will do this by yourself at regular intervals, about once an hour sent to all localization units, so that this is the deviation of the satellite in their position calculation.

In der Praxis bedeutet dies jedoch, dass für kritische Anwendungen, wo eine sehr exakte Ermittlung aktueller Positionsdaten erforderlich ist, bereits nach 30 Minuten eine relevante Abweichung der GNSS-Signaldaten bzw. der daraus ermittelten Positionsdaten zu verzeichnen ist und die Positionsbestimmung daher unzureichend ist.In In practice, however, this means that for critical applications where a very exact determination of current position data required is already after 30 minutes a relevant deviation of the GNSS signal data or the position data determined therefrom is and the position determination is therefore insufficient.

In Mauterfassungssystemen bereiten diese Abweichungen an Stellen, wo parallele Straßen mit geringem Abstand zueinander verlaufen und mehrere Zu- und Abfahrten besitzen, z.B. indem Bundesstraßen parallel zur Autobahn verlaufen oder auch in längeren Unterführungen, Schwierigkeiten und führen zu Pro blemen bei der Feststellung, ob mautpflichtige Strassen befahren wurden oder nicht. Die Möglichkeit einer diesbezüglichen Fehleinschätzung würde zu nicht vertretbaren Verrechnungsfehlern bei der Ausweisung der fälligen Mautgebühr an den Mautbenutzer führen.In toll collection systems, these deviations create places where parallel roads are closely spaced and have multiple entrances and exits, for example, by having major roads running parallel to the freeway or in longer underpasses, difficulties and problems in determining whether toll roads are required were driven or not. The possibility of misinterpretation in this regard would lead to unjustifiable offsetting errors in the expulsion of the toll due to the toll lead users.

In solchen kritischen definierten Bereichen werden daher üblicherweise Infrastrukturen, wie Mautportale oder Stützbaken aufgestellt, um zusätzliche aktuelle Positionsdaten, beispielsweise über eine DSRC Schnittstelle, an die OBU zu senden und so die Positionsbestimmung zusätzlich zu präzisieren. Dies ist jedoch mit einem erheblichen technischen Aufwand sowie mit hohen Kosten verbunden.In such critical defined areas are therefore usually Infrastructures, such as toll gates or support beacons set up to additional current position data, for example via a DSRC interface, to send to the OBU and so the positioning in addition to specified. However, this involves a considerable technical effort as well associated with high costs.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorsehung von zusätzlicher Infrastruktur zur Ermittlung von aktuellen Positionsdaten in solch kritischen Bereichen entbehrlich zu machen und eine Ermittlung von berichtigten aktuellen Positionsdaten zu ermöglichen, welche die beschriebene Ungenauigkeit der Satellitenpositionsbestimmungssysteme ausgleicht.It is therefore the object of the present invention, the Providence from additional Infrastructure for determining current position data in such critical areas and make an investigation of Adjusted current position data to allow for the described inaccuracy of satellite positioning systems.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is by a method with the characterizing features of claim 1.

Bei diesem Verfahren zur Ermittlung von berichtigten aktuellen Positionsdaten, insbesondere zur Bestimmung von berichtigten aktuellen Fahrzeugpositionen, bei welchem mit Hilfe von Positionsinformationen ausstrahlenden Einrichtungen, vorzugsweise Satelliten, aktuelle Positionsdaten ermittelt und diese mit elektronisch hinterlegten Geodaten, welche zumindest einen Teil des Straßennetzes eines geographischen Gebietes umfassen, verglichen werden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die ermittelten aktuellen Positionsdaten mit Referenzpositionsdaten verglichen werden und aus diesem Vergleich ein Versatz ermittelt wird, mit welchem alle folgenden, ermittelten aktuellen Positionsdaten berichtigt und zu berichtigten aktuellen Positionsdaten umgerechnet werden.at this method for determining corrected current position data, in particular for the determination of corrected current vehicle positions, in which with the help of position information radiating Facilities, preferably satellites, current position data determined and this with electronically deposited geodata, which at least part of the road network of a geographical area, are compared according to the invention, that the determined current position data compared with reference position data and an offset is determined from this comparison, with which corrects all following, determined current position data and converted to corrected current position data.

Ein solches erfindungsgemäßes Verfahren kann vorzugsweise in einem Mauterfassungssystem zum Einsatz kommen, ist aber auch für eine Vielzahl anderer Anwendungen heranziehbar, so etwa für ein Flottenmanagement von Speditionen, für eine elektronische Verfolgung einer Fracht durch den Kunden oder für die automatische Führung elektronischer Fahrtenbücher von Kraftfahrzeugen.One such inventive method can is preferably used in a toll collection system is used but also for a variety of other applications can be used, such as fleet management from freight forwarders, for an electronic tracking of a freight by the customer or for the automatic guidance electronic logbooks of motor vehicles.

Für eine Vielzahl an Anwendungsfällen sind die ermittelten aktuellen Positionsdaten vollkommen ausreichend, um diese als Grundlage für weitere Berechnungen heranzuziehen. Für einige Anwendungsfälle sind diese Daten aus den weiter oben beschriebenen Gründen jedoch zu wenig genau.For a variety at use cases are the determined current position data perfectly adequate, to use this as a basis for to use further calculations. For some applications are however, these data are insufficiently accurate for the reasons described above.

Durch Definition von Referenzpositionsdaten innerhalb der Geodaten wird es in definierten Bereichen des Straßennetzes, wo eine besondere Genauigkeit in der Ermittlung von aktuellen Positionsdaten erforderlich ist, ermöglicht, die Ungenauigkeit bei der Verarbeitung der vom Satelliten ausgestrahlten Positionsinformationen zu berücksichtigen und die Ermittlung der aktuellen Positionsdaten entsprechend zu berichtigen, indem die ermittelten aktuellen Positionsdaten zu definierten Zeitpunkten, beispielsweise kurz vor dem Eintreffen in einem solchen als kritisch eingestuften definierten Bereich, automatisch mit Referenzpositionsdaten verglichen werden. Aus der Differenz zwischen Referenzpositionsdaten und den ermittelten aktuellen Positionsdaten wird dann ein Versatz ermittelt, welcher zur Ermittlung von berichtigten aktuellen Positionsdaten dient. Zu allen ermittelten aktuellen Positionsdaten innerhalb des definierten Bereichs wird somit in weiterer Folge der Versatz addiert und die ermittelten aktuellen Positionsdaten dadurch berichtigt.By Definition of reference position data within the geodata is it in defined areas of the road network, where a special Accuracy required in the determination of current position data is, allows, the inaccuracy in the processing of the radiated from the satellite Take into account position information and correct the determination of the current position data accordingly, by the determined current position data at defined times, for example, just prior to arrival in such a classified as critical defined range, automatically compared with reference position data become. From the difference between reference position data and the determined current position data is then determined an offset, which for the determination of corrected current position data serves. To all determined current position data within the defined range is thus added subsequently the offset and the determined current position data thereby corrected.

Der Beginn des Verfahrens wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2 durch ein definiertes Ereignis automatisch ausgelöst. Während in einer Vielzahl von Anwendungsfällen ein konventionelles Positionsbestimmungsverfahren ohne Berichtigung zur Anwendung kommen kann, ist für defi nierte Bereiche, welche als kritisch eingestuft sind, die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich.Of the Beginning of the process is according to the characterizing Features of claim 2 by a defined event automatically triggered. While in a variety of applications a conventional positioning method can be used without correction is for defined Areas which are classified as critical, the implementation of the inventive method required.

Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 3 handelt es sich bei dem definierten Ereignis um jenes Ereignis, bei welchem die ermittelten aktuellen Positionsdaten innerhalb oder auf einem Referenzbereich der elektronisch hinterlegten Geodaten liegen, beispielsweise also um jenen Zeitpunkt des registrierten Eintritts eines Fahrzeuges in einen definierten Bereich der Geodaten. Der Referenzbereich kann durch beliebige Grenzwerte innerhalb der Geodaten definiert sein, beispielsweise durch Linien oder Polygonzüge, wobei dieser Referenzbereich entsprechend groß gewählt ist, so dass selbst bei maximaler Ungenauigkeit der ermittelten aktuellen Positionsdaten diese innerhalb des Referenzbereichs zu liegen kommen. Tritt diese Übereinstimmung ein, ist automatisch bekannt, dass die ermittelten aktuellen Positionsdaten eigentlich mit den Referenzbereich repräsentierenden Referenzpositionsdaten übereinstimmen sollten. Ist dies nicht der Fall, so kann daraus der erfindungsgemäße Versatz ermittelt werden.According to the characterizing Features of claim 3 is the defined event to that event in which the determined current position data within or on a reference range of the electronically stored geodata lie, for example, at the time of the registered Entry of a vehicle into a defined area of the geodata. The reference range can be defined by any limits within the Geodata be defined, for example, by lines or polygons, where this reference range is selected to be correspondingly large, so that even at maximum inaccuracy of the determined current position data these are within the reference range. Kick that match a, is automatically known that the determined current position data actually coincide with the reference range representing reference position data should. If this is not the case, the offset according to the invention can be determined therefrom become.

Beim genannten Referenzbereich kann es sich um beliebig gewählte Positionsdaten innerhalb der Geodaten handeln, welche entweder innerhalb der Geodaten selbst oder in Form eines diesem überlagerten Datensatzes bzw. Polygonzugs abgespeichert sind. Vorzugsweise handelt es sich beim Referenzbereich gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 4 um ein innerhalb der Geodaten vordefiniertes Geoobjekt. Unter einem Geoobjekt können geometrisch bestimmte Elemente punktförmiger, linienförmiger, flächiger oder sogar räumlicher Art vorliegen.The named reference region can be arbitrarily selected position data within the geodata, which are stored either within the geodata itself or in the form of a data set or polygonal superimposed thereon. Preferably, the reference region according to the characterizing features of claim 4 is a geo-object predefined within the geodata. Under a geo object geometrically certain elements may be punctiform, linear, planar or even spatial.

Um als Ausgangsbasis für das nachfolgende Verfahren zur Positionsdatenberichtigung zu dienen, ist der Referenzbereich bzw. das Geoobjekt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 vor einer Kreuzung und/oder einer Zu- oder Abfahrt im Straßennetz der Geodaten angeordnet. Praktisch wird auf diese Weise jede relevante Zu- und Abfahrt bzw. Kreuzung vor einem definierten Bereich erfasst, in welchem eine erhöhte Genauigkeit der Positionsbestimmung erforderlich ist.Around as a starting point for the subsequent method of positional data correction is to serve the reference area or the geo object according to the characterizing features of claim 5 before an intersection and / or an entrance or exit in road network the geodata arranged. Practically in this way every relevant Entry and exit or crossing in front of a defined area is detected, in which one increased Accuracy of position determination is required.

Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 beschreiben darüber hinaus die Möglichkeit, als definiertes Ereignis zur Ermittlung des Versatzes bzw. der Positionsdatenberichtigung jenen Zeitpunkt heranzuziehen, in welchem eine definierte Abfolge von ermittelten aktuellen Positionsdaten registriert wird. Als Auslöseereignis für das erfindungsgemäße Positionsberichtigungsverfahren wird also eine rechnerisch wahrnehmbare Änderung der Fahrzeugbewegung gesetzt. So können etwa aufgrund des bekannten Positionsbestimmungsverfahrens Richtung und Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet werden und dadurch eine charakteristische Fahrstrecke des Fahrzeugs erkannt werden, welche mit gespeicherten charakteristischen Fahrstrecken verglichen wird und bei Übereinstimmung die Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung des Versatzes und zur Berichtigung der ermittelten aktuellen Positionsdaten angewandt wird. Durch das Erkennen der charakteristischen Fahrstrecke sowie aufgrund der zum Zeitpunkt des Erkennens ermittelten aktuellen Positionsdaten ist wiederum bekannt, dass die ermittelten aktuellen Positionsdaten eigentlich mit bestimmten Referenzpositionsdaten übereinstimmen sollten. Aus diesen Informationen kann wiederum der erfindungsgemäße Versatz ermittelt werden.The Characteristic features of claim 6 describe beyond the possibility, as a defined event for determining the offset or the position data adjustment the time in which a defined sequence is detected by determined current position data. As a triggering event for the Position correction method according to the invention So is a mathematically perceptible change in the vehicle movement set. So can for example due to the known position determination method direction and speed of the vehicle are calculated and thereby a characteristic driving distance of the vehicle are detected, which with stored characteristic trajectories is compared and at agreement the application of a method according to the invention for the determination the offset and the correction of the determined current position data is applied. By recognizing the characteristic route and based on the current at the time of detection detected Position data is known in turn that the determined current Position data actually match certain reference position data should. From this information, in turn, the inventive offset can be determined become.

Unabhängig von der Art des Auslöseereignisses kann die Zeitdauer der Errechnung berichtigter aktueller Positionsdaten gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 beschränkt werden. Anstelle des Verstreichens einer beliebigen festgesetzten Zeitspanne ab dem Auslöseereignis kann die Zeitdauer der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch auch gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 8 durch Definition einer bestimmten Anzahl an Entfernungseinheiten begrenzt werden, nach deren Bewältigung durch das Fahrzeug die Errechnung berichtigter aktueller Positionsdaten automatisch beendet wird.Independent of the type of triggering event can the duration of the calculation of corrected current position data according to the characterizing ones Characteristics of claim 7 are limited. Instead of the passage of any specified period of time from the triggering event can the duration of the implementation the method according to the invention but also according to the characterizing ones Features of claim 8 by defining a certain number be limited to distance units, after coping with the vehicle calculates corrected current position data automatically ended.

Zufolge der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 9 ist es ebenso möglich, dass die Umrechnung zu berichtigten aktuellen Positionsdaten solange erfolgt, bis Übereinstimmung bzw. Nichtübereinstimmung dieser mit einem definierten Bereich der elektronisch hinterlegten Geodaten auftritt. Hier wird also das Passieren des Fahrzeugs von definierten Zonen bzw. Geoobjekten, vorzugsweise der Wiederaustritt des Fahrzeugs aus einem beobachteten definierten Bereich des Straßennetzes von einer Beendigung der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens begleitet. Erreicht das Fahrzeug erneut einen definierten Bereich des Straßennetzes bzw. ein dazu korrespondierend definiertes Geoobjekt, so wird die erfindungsgemäße Umrechnung der ermittelten aktuellen Positionsdaten erneut gestartet. Dies resultiert in einer lückenlosen Überwachung des observierten Fahrzeugs hinsichtlich seiner aktuellen Streckenwahl.according to The characterizing features of claim 9, it is also possible that the conversion to corrected current position data as long as done until match or mismatch this with a defined range of electronically deposited Geodata occurs. So here is the passing of the vehicle of defined zones or geo objects, preferably the re-emergence of the vehicle from an observed defined area of the road network from a completion of the execution the method according to the invention accompanied. If the vehicle reaches a defined area again of the road network or a correspondingly defined geo object, the conversion according to the invention the determined current position data restarted. This results in a continuous monitoring of the observed vehicle with regard to its current route selection.

Anspruch 10 beschreibt ein Mauterfassungssystem, in welchem das in den Ansprüchen 1 bis 9 beschriebene Verfahren zum Einsatz kommt. Es umfasst mobile Detektionseinheiten (OBUs) zur Anordnung in einem Fahrzeug, wobei jede mobile Detektionseinheit zumindest eine Lokalisierungseinheit zwecks Ermittlung von aktuellen Positionsdaten mit Hilfe von Positionsinformationen ausstrahlenden Einrichtungen, vorzugsweise Satelliten, aufweist sowie eine Prozessoreinheit, welche die ermittelten aktuellen Positionsdaten mit in der mobilen Detektionseinheit gespeicherten Geodaten, welche zumindest einen Teil des Straßennetzes eines geographischen Gebietes umfassen, zwecks aktueller Positionsbestimmung eines Fahrzeuges vergleicht. Mittels der Prozessoreinheit ist in bereits beschriebener weise ein Versatz aus dem Vergleich der ermittelten aktuellen Positionsdaten und Referenzpositionsdaten ermittelbar, mit welchem alle folgenden, ermittelten aktuellen Positionsdaten berichtigt und zu berichtigten aktuellen Positionsdaten umrechenbar sind.claim 10 describes a toll collection system, in which the in claims 1 to 9 described method is used. It includes mobile detection units (OBUs) for placement in a vehicle, each mobile detection unit at least one localization unit for the purpose of determining current Send position data using position information Devices, preferably satellites, and a processor unit, which the determined current position data with in the mobile Detection unit stored geodata, which at least one Part of the road network of a geographical area for the purposes of current positioning of a vehicle. By means of the processor unit is in already described, an offset from the comparison of the determined current position data and reference position data can be determined, with which all following, determined current position data corrected and converted to corrected current position data are.

Anspruch 11 beschreibt eine mobile Detektionseinheit (OBU) für den Einsatz in einem Mauterfassungssystem gemäß Anspruch 10, umfassend zumindest eine Lokalisierungseinheit und eine Prozessoreinheit.claim 11 describes a mobile detection unit (OBU) for use in a toll collection system according to claim 10, comprising at least a localization unit and a processor unit.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel beschreibt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Mauterfassungssystem. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung von berichtigten aktuellen Positionsdaten ist als solches prinzipiell jedoch auch im Schiffs- und Binnenverkehr sowie in allen anderen Anwendungsgebieten der Telematik- und Navigationstechnik anwendbar. Dabei zeigt:The Invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment. The embodiment describes the application of the method according to the invention in a toll collection system. The inventive method to determine corrected current position data is as such in principle however also in the shipping and inland traffic as well as in all other application areas of telematics and navigation technology applicable. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Versatzes von aktuellen Positionsdaten 1 a schematic representation of an offset of current position data

2 eine schematische Darstellung einer Landkarte mit erfindungsgemäßen Referenzbereichen 2 a schematic representation of a Map with reference areas according to the invention

3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens 3 a schematic representation of a method according to the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf der Ermittlung von aktuellen Fahrzeugpositionen mittels einer in einem Fahrzeug 8 installierbaren mobilen Detektionseinheit (OBU). Diese umfasst als Grundkomponente eine Lokalisierungseinheit, insbesondere eine GNSS- Lokalisierungseinheit, welche in der Lage ist, mit Hilfe von Positionsinformationen ausstrahlenden Einrichtungen, insbesondere aus der Laufzeit von Satellitensignalen, im Folgenden GNSS-Signaldaten genannt, aktuelle Positionsdaten zu ermitteln, also die aktuelle Position der OBU bzw. des Fahrzeugs 8 zu errechnen. In dieser Weise werden fortwährend ermittelte aktuelle Positionsdaten 4 bereitgestellt, welche sowohl als Grundlage für weitere Rechenoperationen als auch als für die Darstellung der aktuellen Fahrzeugpositionen, beispielsweise in bekannter elektronischgraphischer und/oder akustischer Form dienen. Die Lokalisierungseinheit vermag auch Richtung und Geschwindigkeit des Fahrzeuges 8 mit Hilfe der GNSS-Signaldaten zu ermitteln.The method according to the invention is based on the determination of current vehicle positions by means of a vehicle 8th installable mobile detection unit (OBU). This comprises as a basic component a localization unit, in particular a GNSS localization unit, which is able to use positional information emitting devices, in particular from the transit time of satellite signals, hereinafter called GNSS signal data to determine current position data, ie the current position of OBU or the vehicle 8th to calculate. In this way, continuously ascertained current position data 4 provided, which serve both as a basis for further arithmetic operations as well as for the representation of the current vehicle positions, for example in a known electronic-graphic and / or acoustic form. The localization unit is also capable of direction and speed of the vehicle 8th using the GNSS signal data to determine.

Zur Kommunikation mit einer zentralen Recheneinheit bzw. einem zentralen Rechnerverbund des Mautbetreibers des Mauterfassungssystems umfasst die OBU weiters Komponenten zum Aufbau einer Datenverbindung, vorzugsweise eine auf GSM-Funk basierende Sende/Empfangseinheit.to Communication with a central processing unit or a central computer Computing network of the toll operator of the toll collection system includes the OBU further components for establishing a data connection, preferably a GSM radio based transceiver.

Die OBU ist mit einer Speichereinheit versehen, in welcher geographische Informationen in digitaler Form, sogenannte Geodaten, hinterlegt sind. Diese Geodaten stellen eine virtuelle Landkarte dar, welche zumindest jene Straßen beinhaltet, für deren Benutzung Mautgebühr zu entrichten ist. Selbstverständlich können auch andere Straßen, die nicht mautpflichtig sind sowie beliebige andere topographische Gegebenheiten von den Geodaten umfasst sein.The OBU is provided with a memory unit in which geographic Information in digital form, so-called geodata, deposited are. These geodata represent a virtual map which at least those streets includes, for their use toll fee is to be paid. Of course can also other roads, which are not subject to tolls and any other topographical Be aware of conditions of the geodata.

Indem die aktuellen Positionsdaten fortwährend ermittelt werden und diese mit den Geodaten insbesondere hinsichtlich Überschneidungen mit innerhalb dieser definierter Geoobjekte verglichen werden, kann eine Zuordnung der aktuellen Fahrzeugposition hinsichtlich der frequentierten Straße erfolgen und damit erkannt werden, ob vom Fahrzeuglenker gerade ein bemauteter Streckenabschnitt benutzt wird oder nicht. Befinden sich die ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 beispielsweise innerhalb zu bemautender Geoobjekte, die in diesem Fall auch als Mautobjekte bezeichnet werden bzw. wurde das Überschreiten einer Grenze eines solchen Geoobjektes (Mautobjektes) registriert, so sind in weiterer Folge entsprechende Vergebührungen des Mautteilnehmers vorzunehmen.By continuously ascertaining the current position data and comparing these with the geodata, in particular with regard to overlaps with geoobjects defined within them, an assignment of the current vehicle position with respect to the frequented road can be made and it can thus be recognized whether the driver is currently using a tolled section of the route or not , Are the determined current position data 4 For example, within geoobjekte to bemautender, which are also referred to as toll objects in this case or was the crossing of a boundary of such a geo-object (toll objects) registered, so further billing of the toll participant are to be made.

Wesentlich dabei ist stets, dass die ermittelten aktuellen Positionsdaten mit den tatsächlichen Positionsdaten des Fahrzeugs 8 übereinstimmen bzw. mit hoher Genauigkeit annähernd übereinstimmen. Da die GNSS-Satelliten jedoch entsprechend dem Tagesverlauf unterschiedliche Einstrahlstellungen zufolge komplexer, auf den Satellitenkörper während seiner Umlaufbahn einwirkender Gravitationsphänomene aufweisen, werden die von der Lokalisierungseinheit empfangenen GNSS-Signaldaten mit einer unkalkulierbaren Ungenauigkeit verarbeitet, woraus eine Fehlerbehaftung (Drift) der ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 resultiert.What is essential is always that the determined current position data with the actual position data of the vehicle 8th match or approximately match with high accuracy. However, as the GNSS satellites have different incidence positions as a result of more complex gravitational phenomena acting on the satellite body during its orbit, the GNSS signal data received from the localization unit is processed with incalculable inaccuracy, resulting in a drift of the detected current position data 4 results.

Anhand geostationärer Monitorstationen werden daher periodisch aktualisierte Information der genauen Satellitenpositionen an die Satelliten (Upload) und von diesen wiederum an die einzelnen Lokalisierungseinheiten (Download) übermittelt, sodass diese die Fehlerbehaftung der GNSS-Signaldaten während der Fahrzeugpositionsbestimmung berücksichtigen können.Based geostationary Monitor stations therefore become periodically updated information the exact satellite positions to the satellites (upload) and of these in turn transmitted to the individual localization units (download), so that they correct the error of the GNSS signal data during the Consider vehicle positioning can.

Die Intervalle der Aktualisierungen sind jedoch in vielen Anwendungsfällen nicht ausreichend, um die erforderliche Genauigkeit der Positionsbestimmung zu ermöglichen. Bereits etwa 30 Minuten nach einer erfolgten Aktualisierung der Satellitenpositionsinformationen (Download) ist in vielen Fällen bereits eine nicht mehr zu vernachlässigende Veränderung der Einstrahlstellung der Satelliten bzw. der damit korrespondierenden Signallaufzeit und somit eine Fehlerbehaftung der GNSS-Signaldaten zu verzeichnen, die eine zuverlässige Lokalisierung des Fahrzeugs 8, insbesondere wenn sich dieses im Bereich von Straßenführungen mit dicht nebeneinander verlaufenden Streckenabschnitten sowie mehreren Zu- und Abfahrten bewegt, nicht mehr gewährleistbar macht. In Mauterfassungssystemen ist je nach Komplexität der Straßenführung die maximal zulässige Fehlerbehaftung mitunter auch schon in weniger als 30 Minuten seit der letzten Aktualisierung erreicht.However, the intervals of the updates are in many cases not sufficient to allow the required accuracy of the position determination. Already about 30 minutes after a successful update of the satellite position information (download) is in many cases already no longer negligible change in Einstrahlstellung the satellites or the corresponding signal propagation time and thus a fault liability of the GNSS signal data recorded a reliable localization of vehicle 8th Especially if this moves in the range of roads with closely spaced track sections as well as several entrances and exits, no longer makes it possible to guarantee. In toll collection systems, depending on the complexity of the road layout, the maximum allowable error may be reached in less than 30 minutes since the last update.

Eine solche Ungenauigkeit der aufgrund der fehlerbehafteten GNSS-Signaldaten ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 des Fahrzeugs 8 ist in vereinfachter Form in 1 gezeigt. Das mittels Dreieck dargestellte Fahrzeug 8 befährt tatsächlich einen Straßenzug 2 in Fahrtrichtung 14. Die anhand der GNSS-Signaldaten ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 sind jedoch fehlerbehaftet, so dass sie einen unrichtigen Verlauf gemäß der strichlierten Linie 16 ergeben würden. Die ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 entsprechen somit nicht den tatsächlichen Positionsdaten des Fahrzeugs 8.Such an inaccuracy of the current position data determined on the basis of the faulty GNSS signal data 4 of the vehicle 8th is in simplified form in 1 shown. The vehicle represented by triangle 8th actually drives a street 2 in the direction of travel 14 , The current position data obtained from the GNSS signal data 4 However, they are flawed, so they have an incorrect course according to the dashed line 16 would result. The determined current position data 4 thus do not correspond to the actual position data of the vehicle 8th ,

Für die Zuordnung des Fahrzeugs 8 zur aktuell befahrenen Strecke wird dies erst ab jenem Bereich problematisch, in welchem ein weiterer Straßenzug 15, beispielsweise eine Mautstrecke (Mautobjekt), den Straßenzug 2 im mit Bezugspfeil 17 dargestellten Bereich kreuzt und fortan in dichtem Abstand parallel zum Straßenzug 2 weiterverläuft und zwar an jener Stelle der fehlerbehafteten aktuellen Positionsdaten. Wie in der Darstellung ersichtlich ist, besteht in diesem parallel verlaufenden Abschnitt die Gefahr, dass das Befahren einer Mautstrasse erkannt wird, da die ermittelten aktuellen Positionsdaten innerhalb des Mautobjektes 15 liegen.For the assignment of the vehicle 8th to the ak tively traveled route this becomes problematic only from that area in which another street 15 For example, a toll road (toll object), the road 2 im with reference arrow 17 crosses the area shown and from then on at a close distance parallel to the street 2 continues to run and that at the point of the error-prone current position data. As can be seen in the illustration, there is the danger in this parallel section that the driving on a toll road is recognized, since the determined current position data within the toll object 15 lie.

Erfindungsgemäß sind daher innerhalb der Geodaten definierte Bereiche 1 vorgesehen, welche zufolge enger Straßenführungen als kritisch eingestuft sind und daher eine Ermittlung der aktuellen Positionsdaten des Fahrzeuges 8 mit erhöhter Genauigkeit notwendig machen, wobei diesen definierten Bereichen 1 jeweils mindestens ein definierter Referenzbereich 3 zugeordnet ist. Dieser Referenzbereich 3 ist vorzugsweise als Geoobjekt 3 definiert und idealer Weise unmittelbar vor der Einmündung eines Straßenzuges in einen definierten Bereich 1 angeordnet, um als Ausgangsbasis für das folgende, in 3 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Verfahren zur Positionsdatenberichtigung zu dienen. Jedem Referenzbereich 3 sind wiederum Referenzpositionsdaten 5 zugeordnet, welche für den nachfolgend beschriebenen Vergleich ausschlaggebend sind.According to the invention are therefore defined within the geodata areas 1 provided, which are classified as critical roads are critical and therefore a determination of the current position data of the vehicle 8th with increased accuracy necessary, these defined areas 1 in each case at least one defined reference range 3 assigned. This reference area 3 is preferably as a geo object 3 defined and ideally immediately before the junction of a road in a defined area 1 arranged to be used as a starting point for the following, in 3 to serve schematically illustrated method according to the invention for position data correction. Each reference area 3 are again reference position data 5 assigned, which are decisive for the comparison described below.

Zum Zeitpunkt, in welchem das Fahrzeug 8 das Geoobjekt 3 passiert, indem es beispielsweise dessen Grenzen überschreitet, sich die ermittelten aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs 8 innerhalb des Geoobjektes 3 befinden oder beispielsweise sich die aktuellen Positionsdaten 8 mit das Geoobjekt definierenden Geodaten übereinstimmen, werden die von der Lokalisierungseinheit ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 automatisch mit den Referenzpositionsdaten 5 verglichen. Diese in der Speichereinheit abgelegten Referenzpositionsdaten 5 entsprechen jener Fahrzeugposition, von welcher man ausgeht, dass das Fahrzeug 8 diese zum Zeitpunkt des Passierens des Geoobjektes 3 tatsächlich innehat.At the time in which the vehicle 8th the geo object 3 happens, for example, by exceeding its limits, the determined current position data of the vehicle 8th within the geoobject 3 or, for example, the current position data 8th match the geo-object defining spatial data, the current position data determined by the localization unit 4 automatically with the reference position data 5 compared. These reference position data stored in the memory unit 5 correspond to that vehicle position, from which one assumes that the vehicle 8th this at the time of passing the Geoobjektes 3 actually holds.

Aus dem Vergleich bzw. der Differenz der aktuellen Positionsdaten 4 und den Referenzpositionsdaten 5 wird ein Versatz 6 ermittelt, mit welchem fortan alle folgenden, von der Lokalisierungseinheit innerhalb des definierten Bereichs 1 ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 beaufschlagt und zu berichtigten aktuellen Positionsdaten 7 umgerechnet werden. Die berichtigten aktuellen Positionsdaten 7 entsprechen nunmehr mit höherer Genauigkeit dem tatsächlichen Standort des Fahrzeugs 8 als die ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 ohne Berichtigung und erlauben auch in einem dicht verflochtenen Straßennetz mit vielen Zu- und Abfahrten einzelner Streckenführungen eine exakte Zuordnung, auf welchem Straßenzug sich das Fahrzeug 8 gerade befindet.From the comparison or the difference of the current position data 4 and the reference position data 5 becomes an offset 6 determines, with which henceforth all following, from the localization unit within the defined area 1 determined current position data 4 charged and corrected to current position data 7 be converted. The corrected current position data 7 now correspond with higher accuracy to the actual location of the vehicle 8th as the determined current position data 4 without rectification and allow even in a densely interlinked road network with many entrances and exits of individual routes an exact assignment, on which road the vehicle 8th currently located.

Als definiertes Ereignis zum Start der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann jener Zeitpunkt herangezogen werden, in welchem die ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 als innerhalb oder auf einem Referenzbereich 3 der elektronisch hinterlegten Geodaten liegend erkannt werden. Solcherart kann beispielsweise ein Übertritt des Fahrzeugs 8 über eine als Geoobjekt 3 definierte Linie oder eine Deckungsgleichheit der aktuellen Fahrzeugposition mit einem als Geoobjekt 3 definierten Punkt oder auch der Eintritt des Fahrzeugs 8 in ein als Geoobjekt 3 definiertes Polygon oder in einen um einen definierten Punkt gebildeten Radius als definiertes Ereignis vorgesehen sein, bei welchem die ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 mit den Referenzpositionsdaten 5 verglichen werden. Der jeweilige Referenzbereich 3 ist dabei stets so zu wählen, dass auch bei maximal möglicher Ungenauigkeit der GNSS-Signaldaten das Passieren des Referenzbereichs 3 zuverlässig erkannt wird.As a defined event for the start of the application of the method according to the invention that time can be used, in which the determined current position data 4 as within or on a reference range 3 the electronically stored geodata be recognized lying. Such a way, for example, a transfer of the vehicle 8th about as a geo object 3 defined line or a congruence of the current vehicle position with a geo object 3 defined point or even the entrance of the vehicle 8th in as a geo object 3 defined polygon or in a radius formed around a defined point be provided as a defined event, in which the determined current position data 4 with the reference position data 5 be compared. The respective reference range 3 is always to be chosen so that even with maximum possible inaccuracy of the GNSS signal data passing the reference range 3 reliably detected.

Der Vergleich geht einher mit der Annahme, dass sich das Fahrzeug 8 tatsächlich am Standort der Referenzpositionsdaten 5 befindet, zumal diese so gewählt sind, dass es zum Zeit punkt des Passierens des Referenzbereiches 3 der einzig mögliche tatsächliche Standort des Fahrzeugs 8 sein kann. Die mögliche Fehlerbehaftung dieser rechnerischen Annahme ist marginal und erlaubt eine hinreichende Differenzierung von auch knapp nebeneinander verlaufenden und sich kreuzenden Fahrbahnen des Straßennetzes.The comparison goes along with the assumption that the vehicle is 8th actually at the location of the reference position data 5 Especially since these are chosen so that it is at the time point of passing the reference range 3 the only possible actual location of the vehicle 8th can be. The possible error liability of this computational assumption is marginal and allows a sufficient differentiation of even closely spaced and intersecting lanes of the road network.

Ebenso kann als definiertes Ereignis zum Start der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aber auch jener Zeitpunkt herangezogen werden, in welchem ein charakteristisches Fahrverhalten vom Fahrzeug 8 registriert wird, beispielsweise in Form einer Abfolge von charakteristischen Richtungsänderungen oder einer charakteristischen Beschleunigung oder Bremsung des Fahrzeugs 8. In einem solchen Fall handelt es sich beim definierten Ereignis um das registrierte Auftreten einer definierten Abfolge von ermittelten aktuellen Positionsdaten 4. Sowohl Richtung als auch Geschwindigkeit des Fahrzeugs 8 können in diesem Zusammenhang unter Zugrundelegung des Doppler-Effekts elektromagnetischer Wellen in bekannter Weise bestimmt werden. Das Erkennen der definierten Abfolge von ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 ersetzt in diesem Fall das Passieren eines Referenzbereichs.Likewise, as a defined event for starting the application of the method according to the invention but also that time can be used, in which a characteristic driving behavior of the vehicle 8th is registered, for example in the form of a sequence of characteristic changes in direction or a characteristic acceleration or braking of the vehicle 8th , In such a case, the defined event is the registered occurrence of a defined sequence of determined current position data 4 , Both direction and speed of the vehicle 8th can be determined in this context on the basis of the Doppler effect of electromagnetic waves in a known manner. The recognition of the defined sequence of determined current position data 4 replaces the passing of a reference range in this case.

Als weiteres definiertes Ereignis zum Start der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wäre im simpelsten Anwendungsfall auch eine manuelle Initiierung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch einen Fahrzeuginsassen oder eine rhythmisch programmierte Inbetriebnahme des erfindungsgemäßen Verfahrens in festgelegten Intervallen denkbar.As a further defined event for starting the application of the method according to the invention in the simplest case of application would also be a manual initiation of the method according to the invention by a vehicle occupant or a rhythmic one programmed commissioning of the method according to the invention at predetermined intervals conceivable.

Die Zeitdauer der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung berichtigter aktueller Positionsdaten 7 kann beliebig festgelegt werden und ist im Wesentlichen abhängig von der Größe des definierten kritischen Bereichs 1. So kann etwa das Verstreichen einer festgesetzten Zeitspanne ab dem definierten Ereignis bestimmt werden, ebenso kann die Zeitdauer der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch auch durch Definition einer bestimmten Anzahl an Entfernungs einheiten begrenzt werden, nach deren Bewältigung durch das Fahrzeug 8 die Ermittlung berichtigter aktueller Positionsdaten 7 automatisch beendet wird.The duration of the application of the method according to the invention for ascertaining corrected current position data 7 can be set arbitrarily and is essentially dependent on the size of the defined critical area 1 , For example, the elapse of a set period of time from the defined event can be determined, as well as the duration of execution of the method according to the invention, however, also be limited by defining a certain number of removal units, after their management by the vehicle 8th the determination of corrected current position data 7 automatically ended.

Eine besonders praktikable Möglichkeit ist es, dass die Umrechnung zu berichtigten aktuellen Positionsdaten 7 nur für den erkannten Zeitraum des Eintritts bzw. Wiederaustritts des Fahrzeugs 8 in bzw. aus einem definierten Bereich 1 der Geodaten durchgeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren wird also beendet, wenn das Fahrzeug 8 wieder einen als unkritisch eingestuften Bereich der Geodaten frequentiert. In solchem Fall werden wieder, so wie es auch beim allgemeinen Stand der Technik üblich ist, lediglich die von der Lokalisierungseinheit ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 zur Fahrzeugpositionserkennung bzw. Mautverrechnung zugrundegelegt, da diese sich in solchem Anwendungsfall wieder als hinreichend genau erweisen. Erreicht das Fahrzeug 8 jedoch erneut einen als kritisch eingestuften definierten Bereich 1 des Straßennetzes bzw. ein dazu korrespondierend definiertes Geoobjekt 3, so wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung berichtigten aktueller Positionsdaten 7 erneut gestartet.A particularly viable option is that the conversion to corrected current position data 7 only for the recognized period of entry or re-exit of the vehicle 8th in or out of a defined area 1 the geodata is carried out. The inventive method is thus terminated when the vehicle 8th again visited a classified as uncritical area of geodata. In such case, again, as is common in the general state of the art, only the current position data determined by the localization unit 4 for the vehicle position recognition or toll calculation, since these prove to be sufficiently accurate in such application again. Reach the vehicle 8th but again a defined as critical area 1 of the road network or a Geo object correspondingly defined 3 , the inventive method for determining corrected current position data 7 restarted.

Zur Ermittlung der Differenz zwischen den zufolge GNSS-Signaldaten ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 und den Referenzpositionsdaten 5 bzw. zur Beaufschlagung sämtlicher darauffolgend ermittelter aktueller Positionsdaten 4 innerhalb des definierten Bereichs 1 mit dem Versatz 6 erfolgt im einfachsten Fall mittels Subtraktion bzw. Addition eine Abgleichung der X/Y- oder Polarkoordinatenwerte, eventuell sogar der Z-Koordinatenwerte bei dreidimensionaler Positionserfassung unter Berücksichtigung der geographischen Höhenposition des Fahrzeugs 8.For determining the difference between the current position data determined according to GNSS signal data 4 and the reference position data 5 or to act on all subsequently determined current position data 4 within the defined range 1 with the offset 6 In the simplest case, by means of subtraction or addition, a matching of the X / Y or polar coordinate values, possibly even of the Z coordinate values in the case of three-dimensional position detection takes place taking into account the geographical height position of the vehicle 8th ,

Erfindungsgemäß ist es weiters möglich, spezifische Rechenalgorithmen zur verfeinerten Simulation einer Änderung des Versatzes 6 über einen bestimmten Streckenverlauf vorzusehen. Wenn entsprechende charakteristische Parameter bekannt sind, kann der ermittelte Versatz 6 entlang von ausgewählten Stre ckenführungen innerhalb definierter Subbereiche 9 modifiziert werden, um zu einer präziseren Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition zu gelangen.According to the invention, it is further possible to use specific calculation algorithms for more refined simulation of a change in the offset 6 provide for a specific route. If corresponding characteristic parameters are known, the determined offset 6 along selected route guides within defined subregions 9 be modified to arrive at a more precise determination of the current vehicle position.

Im Flussdiagramm gemäß 3 wurde beispielhaft die Ermittlung berichtigter aktueller Positionsdaten 7 für einen in einer Straßenführung gemäß 2 eingezeichneten Punkt 11 dargestellt. Da sich der am Geoobjekt 3 ermittelte Versatz 6 für den gesamten ihm zugeordneten definierten Bereich 1 kaum ändert, behält der bei Querung des Geoobjekts 3 einmal ermittelte Versatz 6 seine Gültigkeit für sämtliche im definierten Bereich 1 liegenden Punkte der Fahrbahnen. So kann unter Zugrundelegung des Versatzes 6 etwa auch die tatsächliche Position des Fahrzeugs 8 an den Punkten 12 oder 13 mit ausreichender Genauigkeit ermittelt werden, indem die ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 für die Punkte 12 oder 13 mit demselben Versatz 6 beaufschlagt werden.In the flowchart according to 3 was an example of the determination of corrected current position data 7 for one in a street guidance according to 2 marked point 11 shown. As the geo object 3 determined offset 6 for the entire defined area assigned to it 1 barely changes, retains when crossing the geo object 3 once determined offset 6 its validity for everyone in the defined area 1 lying points of the lanes. So can on the basis of the offset 6 about the actual position of the vehicle 8th at the points 12 or 13 be determined with sufficient accuracy by the determined current position data 4 for the points 12 or 13 with the same offset 6 be charged.

Die bisher existente Problematik, nicht zuverlässig differenzieren zu können, ob ein sich gemäß 2 in Bewegungsrichtung 14 fortbewegendes Fahrzeug 8 im Falle von nebeneinander verlaufenden Straßen nun den Weg Richtung Punkt 11 bzw. 12 oder den Weg Richtung Punkt 13 bzw. 10 eingeschlagen hat, da beide Wege einen annähernd parallelen Verlauf aufweisen, wird also durch das erfindungsgemäße Verfahren entschärft. Für den gesetzten Fall, dass der Streckenabschnitt gemäß Punkt 11 bzw. 12 bemautet ist, jener gemäß Punkt 13 bzw. 10 jedoch nicht bemautet oder mit einer anderen Mautklasse versehen ist, kann eine exakte Verifizierung der vorgenommenen Wegwahl des Fahrzeuglenkers erfolgen und eine eindeutige Mautverrechnung entsprechend der in Anspruch genommenen Verkehrswege vorgenommen werden.The existing problem of not being able to differentiate reliably, whether according to 2 in the direction of movement 14 moving vehicle 8th in the case of side by side roads now the way direction point 11 respectively. 12 or the way to the point 13 respectively. 10 has chosen, since both paths have an approximately parallel course, so is mitigated by the inventive method. For the set case, that the stretch according to point 11 respectively. 12 tolled, that according to point 13 respectively. 10 However, if not tolled or provided with another toll class, an accurate verification of the chosen route selection of the driver can be done and a clear toll settlement be made according to the used traffic routes.

Durch die vorliegende Erfindung entfällt nunmehr die Vorsehung von zusätzlichen straßenseitigen Stützbaken zur Fahrzeugpositionsermittlung an den beschriebenen definierten Bereichen 1 der Straßenführung, welche als kritisch eingestuft sind. Bisher benötige Infrastruktur- und Hardwareinstallationen sind nicht mehr erforderlich.By the present invention now eliminates the provision of additional roadside support beacons for vehicle position determination at the described defined areas 1 the road guidance, which are classified as critical. Previously required infrastructure and hardware installations are no longer required.

Dessen ungeachtet ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren mit einer vorhandenen Infrastruktur an straßenseitigen Stützbaken zu verknüpfen. Dies kann unter Umständen bei Streckenabschnitten in Tunnels, Gebirgen oder ungewöhnlichen urbanen Arealen notwendig und sinnvoll sein, an denen der GNSS-Signalempfang stark beeinträchtigt oder sogar gänzlich blockiert ist.Whose regardless, it is possible the inventive method with an existing infrastructure of roadside beacons to link. This may happen at stretches in tunnels, mountains or unusual necessary and meaningful urban areas where the GNSS signal reception strong impaired or even completely is blocked.

Die OBU ist zu diesem Zweck in der Lage, erforderlichenfalls zusätzliche von den straßenseitigen Stützbaken per Infrarot ausgestrahlte Positionsinformationen zu empfangen und so die rechnerische Positionsbestimmung zusätzlich zu präzisieren.The For this purpose, OBU is able to provide additional, if necessary from the street side support beacons receive position information transmitted by infrared and so to specify the mathematical position determination in addition.

Zur Unterstützung der GNSS-Positionsermittlung in der OBU ist es mitunter üblich, zusätzliche Ortungssensoren einzusetzen. Über eine sogenannte „Koppelortung" wird anhand eines im Fahrzeug installierten Kreisels (Gyroskop mit Piezo-Sensoren) und einer Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit vom Tachometer die Fahrzeugbewegung und die Fahrzeugrichtung bestimmt. Die vom GNSS-Positionsermittlungssystem unabhängige Koppelortung wird ständig mit der Satellitenortung abgeglichen und macht es möglich, dass das automatische Positionsermittlungssystem für eine kurze Zeitspanne auch ganz ohne GNSS-Signal auskommt. Dieses System unterliegt jedoch beträchtlichen Ungenauigkeiten und soll durch die beschriebenen erfindungsgemäßen Maßnahmen entbehrlich gemacht werden, obwohl ein erfindungsgemäßes System gegebenenfalls auch mit einem an Bord installierten Koppelortungssystem interagieren kann.to support GNSS position determination in the OBU may sometimes require additional location sensors use. about a so-called "coupling location" is based on a in the vehicle installed gyro (gyroscope with piezo sensors) and a decrease in vehicle speed from the tachometer the vehicle movement and the vehicle direction determined. The GNSS Positioning System independent Coupling location is constantly aligned with the satellite positioning and makes it possible that the automatic position detecting system for a short period of time also completely without GNSS signal. However, this system is subject to considerable Inaccuracies and intended by the described inventive measures be made dispensable, although a system according to the invention possibly also with an onboard installed dual-location system can interact.

Um sämtliche verwechslungsträchtige Straßenführungen exakt voneinander unterscheiden zu können, ist innerhalb eines definierten Bereichs 1 idealer Weise jeder relevanten Zu- und Abfahrt eines Straßenzuges ein vorgelagerter Referenzbereich bzw. ein Geoobjekt 3 zugeordnet, wobei es gegebenenfalls vorgesehen sein kann, dass innerhalb eines Bereichs 1 beliebig viele Subbereiche 9 samt zugehörigen weiteren Referenzbereichen bzw. Geoobjekten 10 definiert sind, um in Spezialfällen der Topographie eine Verfeinerung der Ortungsgenauigkeit zu erzielen oder einen bereits definierten Bereich 1, innerhalb dem die Straßenführung durch aktuelle Infrastrukturmaßnahmen geändert wird, um notwendige Zusatzinformationen bzw. Positionsdaten zu ergänzen. Autonom definierte Bereiche 1 bzw. Bereiche 9 können sich auch beliebig überschneiden, ineinander reifen oder aneinandergrenzen. Die gemäß 2 dargestellte kreisförmige Erstreckung der definierten Bereiche 1 bzw. 9 kann ebenso gut durch jede andere polygonale Form ersetzt werden, beispielsweise durch Quadranten oder lückenlos aneinandergrenzende Sechsecke.In order to be able to exactly differentiate all confusing roadways, is within a defined range 1 Ideally, every relevant entry and exit of a street is preceded by a reference area or a geo-object 3 where appropriate, it may be provided that within a range 1 any number of subregions 9 including associated additional reference areas or geo objects 10 are defined in order to achieve a refinement of the positioning accuracy in special cases of the topography or an already defined area 1 , within which the road guidance is changed by current infrastructure measures, in order to supplement necessary additional information or position data. Autonomous defined areas 1 or areas 9 can also intersect arbitrarily, mature into each other or contiguous. The according to 2 illustrated circular extent of the defined areas 1 respectively. 9 can equally well be replaced by any other polygonal shape, such as quadrants or contiguous hexagons.

Auch bei den in 2 als Punkte bzw. Kreise dargestellten Geoobjekten 3 kann es sich um beliebig variierte Formen handeln, beispielsweise ausgewählte Flächen, Linien oder Punkte, welche im Umfeld definierter Straßenzüge bzw. Geodaten angeordnet sind oder diese schneiden. Vorzugsweise sind sie jedoch unmittelbar vor der Einmündung eines Straßenzuges in einen definierten Bereich 1 angeordnet.Also with the in 2 Geo objects displayed as points or circles 3 they can be arbitrarily varied shapes, for example selected areas, lines or points, which are arranged in the vicinity of defined streets or geodata or intersect these. Preferably, however, they are immediately before the junction of a road in a defined area 1 arranged.

Zweckmäßigerweise sind die Geoobjekte 3 bzw. 10 durch kartesische Koordinaten oder Polarkoordinaten definiert, wobei der Versatz 6 auch dreidimensional definiert sein kann, indem sowohl die empfangenen Positionsinformationen bzw. GNSS-Signaldaten als auch die tatsächlichen, in der Speichereinheit abgelegten Positionsdaten 5 hinsichtlich einer dritten Raumesdimension ausgewertet werden.Conveniently, the geo objects 3 respectively. 10 defined by Cartesian coordinates or polar coordinates, where the offset 6 can also be defined in three dimensions, by both the received position information or GNSS signal data and the actual, stored in the memory unit position data 5 be evaluated in terms of a third space dimension.

Um im Falle eines dezentral arbeitenden Mauterfassungssystems verkehrstechnische Änderungen der Streckenführung oder Änderungen der Mauterfassung umgehend an die Benutzer des Positionserkennungssystems weiterleiten zu können, ist die Anordnung der definierten Bereiche 1 sowie der Referenzbereiche bzw. Geoobjekte 3 innerhalb der bordseitigen virtuellen Landkarte über Funkdatenübermittlung, vorzugsweise über die GSM-Sende/Empfangseinheit der OBU aktualisierbar.In order to be able to forward traffic-related changes of the routing or changes in toll collection immediately to the users of the position detection system in the case of a decentralized toll collection system, the arrangement of the defined areas 1 and the reference areas or geo objects 3 within the onboard virtual map via radio data transmission, preferably updatable via the GSM transceiver unit of the OBU.

An Straßenabschnitten, insbesondere Tunnels und Unterführungen, an welchen durch topographische Gegebenheiten ein Empfang von GNSS-Signaldaten nicht möglich ist, können die bei wieder einsetzendem Signalempfang nach Durchquerung dieser Abschnitte ermittelten aktuellen Positionsdaten 4 anhand eines dem durchquerten Straßenabschnitt nachgelagerten Referenzbereichs bzw. Geoobjekts 3 zu berichtigten aktuellen Positionsdaten 7 umgerechnet werden, um in der Folge den exakten zurückgelegten Fahrweg rechnerisch zu ermitteln. Solcherart kann die oben beschriebene Zusammenarbeit der OBU mit straßenseitigen Stützbaken bzw. Mautportalen selbst in Zonen blockierten GNSS-Empfangs weitestgehend entbehrlich gemacht werden.On road sections, in particular tunnels and underpasses, where topographical conditions make it impossible to receive GNSS signal data, the current position data determined when signal reception resumes after crossing these sections can be used 4 on the basis of a reference section or geo-object located downstream of the road section passed through 3 to corrected current position data 7 be converted in order to determine the exact distance traveled computationally. In this way, the above-described cooperation of the OBU with roadside beacons or toll portals, even in zone-blocked GNSS reception, can be largely dispensed with.

Claims

Method for ascertaining corrected current position data, in particular for determining corrected current vehicle positions, in which current position data are transmitted by means of position information-emitting devices, preferably satellites ( 4 ) and these are compared with electronically stored geodata which comprise at least part of the road network of a geographical area, characterized in that the determined current position data ( 4 ) with reference position data ( 5 ) and from this comparison an offset ( 6 ), with which all subsequent, determined current position data ( 4 ) and corrected current position data ( 7 ) are converted.

Method for determining current position data according to claim 1, characterized in that the beginning of the process triggered automatically by a defined event.

Method for determining current position data according to claim 2, characterized in that the defined event is that event in which the determined current position data ( 4 ) within or on a reference area ( 3 ) of the electronically deposited Geodata lie.

Method for determining current position data according to Claim 3, characterized in that, in the case of the reference range ( 3 ) around a geo object predefined within the geodata ( 3 ).

Method for determining current position data according to one of Claims 3 to 5, characterized in that the reference range ( 3 ) of the electronically stored geodata or the geo object ( 3 ) is arranged in front of an intersection and / or an entrance or exit in the road network.

Method for determining current position data according to claim 2, characterized in that the defined event is the occurrence of a defined sequence of determined current position data ( 4 ).

Method for determining current position data according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the conversion to corrected current position data ( 7 ) for a fixed period of time.

Method for determining current position data according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the conversion to corrected current position data ( 7 ) for a defined number of distance units.

Method for determining current position data according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the conversion to corrected position data ( 7 ) until it matches or does not agree with a defined range ( 1 ) of electronically stored geodata occurs.

Toll detection system comprising mobile detection units (OBUs) for arrangement in a vehicle, each mobile detection unit having at least one location unit for the purpose of determining current position data by means of position information radiating devices, preferably satellites, and a processor unit containing the determined current position data in the mobile detection unit stored geodata, which comprise at least part of the road network of a geographical area, for the purpose of current position determination of a vehicle, characterized in that by means of a processor unit an offset ( 6 ) can be determined from the comparison of the determined current position data and reference position data, with which all the following, determined current position data ( 4 ) and corrected current position data ( 7 ) are convertible.

Mobile detection unit comprising at least one Location unit and a processor unit of a toll collection system according to claim 11th