Standortbestimmung und Zielführung Funktion

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Basis-Standortbestimmung

Global-Positioning System (GPS)-Standortbestimmung

Kartengestützte Standortbestimmung

Funktionsvoraussetzungen

 Status "Kl. 30 EIN"

 Das Cockpit Management and Data System (COMAND) arbeitet fehlerfrei

Allgemein

Unter Standortbestimmung versteht man die Berechnung der aktuellen Position des Fahrzeugs. Sie ist bei eingeschalteter Zündung aktiv und wird vom Navigationsrechner durchgeführt, der in der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND (A40/3) integriert ist. Während der Einschaltphase (Software wird geladen) ist nur die Basis-Standortbestimmung verfügbar. Nach Ausschalten der Zündung werden alle wichtigen Ortungsparameter für die Dauer der Nachlaufzeit (ca. 30 min) gespeichert.

 Manuelle Eingabe des Fahrzeugstandortes
Es besteht die Möglichkeit, an der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND im Menü "Navigation" den Standort manuell einzugeben.

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Die Standortbestimmung verwendet folgende Verfahren, die sich gegenseitig ergänzen und somit eine sehr genaue und zuverlässige Standortbestimmung gewährleisten:

- Basis-Standortbestimmung

- GPS-Standortbestimmung

- Kartengestützte Standortbestimmung

Die Zielführung ist die Erstellung und Ausgabe von Fahrempfehlungen, um den Fahrer zum gewünschten Ziel zu leiten. Der Navigationsrechner der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND vergleicht fortlaufend die Daten der Routenberechnung mit den Daten der Standortbestimmung und leitet daraus die weitere Zielführung ab. Die Funktionsweise ist abhängig davon, ob sich das Fahrzeug innerhalb oder außerhalb des digitalisierten DVD-Kartenbereichs befindet.

 Nach der letzten Ausführung in der Zielführung (Ziel erreicht) wird die Positionskarte nochmals aufgeschaltet. Nach 1 min Nachlaufzeit schaltet sich die Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND komplett ab.

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Die Funktion Standortbestimmung und Zielführung teilt sich in folgende Teilbereiche auf:

 Allgemein Basis-Standortbestimmung

 Funktionsablauf Basis-Standortbestimmung

 Allgemein GPS-Standortbestimmung

 Funktionsablauf GPS-Standortbestimmung

 Allgemein kartengestützte Standortbestimmung

 Funktionsablauf kartengestützte Standortbestimmung

 Funktionsablauf Routenberechnung

 Funktionsablauf Zielführung im digitalisierten Kartenbereich

 Funktionsablauf Zielführung im nicht digitalisierten Kartenbereich

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Basis-Standortbestimmung

Allgemein Basis-Standortbestimmung

Die Basis-Standortbestimmung wird vom Navigationsrechner der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND bei eingeschalteter Zündung ständig durchgeführt. Nach Ausschalten der Zündung wird die aktuelle Position gespeichert.

Mit Hilfe der Basis-Standortbestimmung werden folgende Informationen berechnet:

- Zurückgelegte Wegstrecke

- Fahrtrichtung (vorwärts oder rückwärts)

- Fahrzeugausrichtung

Dafür benötigt die Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND folgende Informationen:

- Raddrehzahlsignale

- Daten der zurückgelegten Wegstrecke

- Fahrzeugausrichtung (Himmelsrichtung)

- Die Daten über die Fahrtrichtung (vorwärts oder rückwärts)

 Die Basis-Standortbestimmung wird ca. 1/s durchgeführt.

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Funktionsvoraussetzung Basis-Standortbestimmung

 Kommunikation mit dem Steuergerät ESP und BAS (N47-5) ist fehlerfrei

Funktionsablauf Basis-Standortbestimmung

Die Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND erhält die Raddrehzahlsignale von Drehzahlgeber vorn links (L6/1), Drehzahlgeber vorn rechts (L6/2), Drehzahlgeber hinten links (L6/3), Drehzahlgeber hinten rechts (L6/4) über folgenden Weg:

- Direkte Leitung

- Steuergerät ESP und BAS

- Motorraum-CAN

- Steuergerät EZS (N73)

- Innenraum-CAN

Die Daten des in der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND integrierten Drehratensensors (Gyrosensor), zur Ermittlung der Fahrzeugausrichtung (Himmelsrichtung), werden innerhalb der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND weitergeleitet.

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Die Daten über die Fahrtrichtung (vorwärts oder rückwärts) erhält die Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND aufgrund von Raddrehzahlsignalen über folgenden Weg:

- Steuergerät ESP und BAS

- Motorraum-CAN

- Steuergerät EZS

- Innenraum-CAN

 Ortungsfehler bei der Basis-Standortbestimmung

Das Rückwärtsrollen ohne eingelegten Rückwärtsgang wird wie Vorwärtsfahren bewertet und kann zu einem vorübergehenden Fehler bei der Standortbestimmung führen. Ein Rollen bei ausgeschalteter Zündung oder ein Transport des Fahrzeugs verfälschen ebenfalls die Standortbestimmung. Die Abweichung wird vom Navigationsrechner bei Empfang von GPS-Daten in beiden Fällen automatisch korrigiert.

 Kalibrierung

Nach einem Reifenwechsel ist eine Radkalibrierung erforderlich. Dazu ist die Eingabe der Reifengröße und die Codierung, ob neue Reifen (Profiltiefe ca. 5 bis 10 mm) oder gebrauchte Reifen (Profiltiefe ca. 3 bis 5 mm) montiert wurden, erforderlich. Die Eingabe erfolgt über Star Diagnosis oder direkt an der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND. Eine spezielle Kalibrierfahrt ist nicht erforderlich.

Zur automatischen Nachkalibrierung des Reifenumfangs wird die Differenz aus berechneter und tatsächlich zurückgelegter Wegstrecke zwischen 2 Abbiegepunkten benutzt (erforderlich wegen des Reifenabriebs).

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GPS-Standortbestimmung

Allgemein GPS-Standortbestimmung

Das GPS ist ein vom US-Verteidigungsministerium eingerichtetes satellitengestütztes Ortungssystem. Es ist gebührenfrei und steht weltweit zur Verfügung. Verschiedene GPS-Satelliten senden permanent Zeit- und Positionsdaten, wobei während jeder Minute ungefähr 50 GPS-Neuberechnungen des Standortes stattfinden. Für die erstmalige Positionsberechnung werden 4 Satelliten benötigt, danach sind 3 empfangbare Satelliten ausreichend.

Die eigentliche Berechnung basiert auf der Messung der Laufzeiten der von den verschiedenen Satelliten synchron gesendeten Signale. Eine wichtige Voraussetzung ist dabei die Synchronität der Uhren der Satelliten und des Empfängers. Dazu verfügt der Empfänger über eine automatische Zeitkorrektur, die wiederum mit Hilfe der Satellitensignale möglich ist. Wenn der Navigationsrechner ermittelt, dass die Basis-Standortbestimmung weniger präzise ist als die GPS-Standortbestimmung, dann wird die aktuell berechnete Position mit Hilfe der GPS-Daten korrigiert.

Darüber hinaus wird aus der Abfolge der mit GPS berechneten Standorte der Fahrtverlauf des Fahrzeugs ermittelt.

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Die GPS-Ortung ist insbesondere bei Fahrten außerhalb des digitalisierten Kartenbereichs und nach einem Fahrzeugtransport (z. B. Zug-, Fähr- und Abschleppfahrten) unersetzlich. Eine GPS-Neuortung (nach Unterbrechung des Satellitenempfangs) kann mehrere Minuten dauern (bei Erstinbetriebnahme des Geräts bis zu 20 min).

 Mögliche Störungen beim Empfang der GPS-Signale

Da GPS im Gigahertz (GHz)-Bereich (Mikrowellen) arbeitet und die Signale schwach sind, kann es durch folgende Ereignisse zu Empfangsstörungen kommen:

- Atmosphärische Störungen, z. B. schlechtes Wetter, Wasserdampf, Nebel

- Mehrwegempfang durch Reflektionen der Signale, z. B. an Hauswänden

- Signalabschattungen, z. B. in überbauten Gebieten und in Tunnels, durch höhere Häuser, durch Bäume

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Funktionsvoraussetzung GPS-Standortbestimmung

 Fehlerfreier GPS-Empfang

Funktionsablauf GPS-Standortbestimmung

Der Navigationsrechner der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND berechnet aus den von der Antenne GPS (A2/49a2) empfangenen und verstärkten Satellitensignalen den Fahrzeugstandort und die Genauigkeit der Ortung.

 Die Antenne GPS ist im Antennensystem (A2/49) auf dem Dach integriert.

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Kartengestützte Standortbestimmung

Allgemein kartengestützte Standortbestimmung

Eine kartengestützte Standortbestimmung ist nur im digitalisierten Bereich der DVD-Karte verfügbar. Durch den Vergleich der berechneten Position des Fahrzeugs mit der DVD-Karte können Abweichungen erkannt und automatisch korrigiert werden.

Funktionsvoraussetzung kartengestützte Standortbestimmung

 Richtige Navigations-DVD ist eingelegt

 Fahrzeug befindet sich im digitalisierten Bereich der DVD-Karte

Funktionsablauf kartengestützte Standortbestimmung

Die Position des Fahrzeugs wird vom Navigationsrechner der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND ständig auf der DVD-Karte verfolgt. Bei Abweichungen des Fahrtverlaufs vom berechneten Weg werden die Positionskoordinaten der Basis-Standortbestimmung korrigiert.

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Funktionsvoraussetzung Routenberechnung

 Ziel ist eingegeben.

 Fahrzeug befindet sich im digitalisierten Bereich der DVD-Karte.

Funktionsablauf Routenberechnung

Der Navigationsrechner in der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND berechnet die Route und aktualisiert sie fortlaufend. Er berücksichtigt dabei folgende Daten:

- Eingegebenes Ziel

- Standortbestimmung

- DVD-Kartendaten (Straßen und deren Attribute, wie Einbahnstraßen, Abbiegeverbote, Straßenklassen usw.)

- Berechnungsoption (wird vom Bediener festgelegt)

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Folgende Berechnungsoptionen stehen zur Verfügung:

- Schnellste Route

- Kürzeste Route

- Dynamische Route (Verkehrsmeldungen über Traffic Message Channel (TMC) werden berücksichtigt)

- Eigene Auswahl (Autobahn, Fähre, Mautstraßen oder Tunnel meiden)

 Die mautpflichtigen Straßen sind auf der Karte farblich gekennzeichnet.

 Der Navigationsrechner erstellt nach der Routenberechnung eine Liste der zu fahrenden Straßen und Abzweigungen. Diese Routenliste wird zur Zielführung herangezogen. Sie kann durch Aufruf des Menüs "Info" angezeigt werden.

 Routenaktualisierung

Wenn der Fahrer von der berechneten Route abweicht, wird vom Navigationsrechner eine neue Route berechnet. Im Display erscheint die Meldung "New Route" und im Kombiinstrument (A1) erscheint "NEW RTE".

Berechnungsoption dynamische Route

Die TMC-Meldungen werden von UKW-Sendern ausgestrahlt und über die Antennen in der Heckscheibe zum Verstärkermodul 2, Scheibenantenne (A2/72) und von dort zur Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND übertragen. Der integrierte Verkehrsdatenspeicher entschlüsselt die Verkehrsinformationen und leitet sie auf Anfrage intern an den Navigationsrechner weiter. Die Entscheidung, ob die Route geändert werden soll, trifft der Navigationsrechner. Gegebenenfalls erfolgt eine Mitteilung über die Fahrzeuglautsprecher, dass die Route geändert wurde.

Die im Verkehrsdatenspeicher gespeicherten Verkehrsinformationen werden nach 30 min automatisch gelöscht. Es können max. 100 Meldungen gespeichert sein. Die entschlüsselten Verkehrsmeldungen werden auf der Landkarte durch entsprechende Symbole kenntlich gemacht. Sie können auch als Klartext angezeigt werden. Dazu ist die Taste "Umweg" zu drücken und anschließend das Menü "TRAFFIC-INFO" zu aktivieren.

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Digitalisierter DVD-Kartenbereich

1 Fahrzeugposition innerhalb des digitalisierten DVD-Kartenbereichs

Nicht digitalisierte DVD-Kartenbereiche

2 Fahrzeugposition innerhalb der DVD-Kartengrenzen, aber außerhalb des digitalisierten Kartenbereichs ("OFF ROAD", Firmengelände, Feldweg)

3 Fahrzeugposition außerhalb der DVD-Kartengrenzen ("OFF MAP")

Funktionsvoraussetzungen Zielführung im digitalisierten Kartenbereich

 Die Standortbestimmung ist in Betrieb (erfolgt automatisch).

 Das Fahrtziel ist eingegeben worden.

 Die Routenberechnung hat stattgefunden.

Funktionsablauf Zielführung im digitalisierten Kartenbereich

Der Navigationsrechner der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND stellt dem Benutzer folgende Informationen zur Verfügung:

- Aktuelle Position und Route des Fahrzeugs auf der Karte

- Routenliste

- Entfernung zum Ziel und voraussichtliche Zeitdauer bis zur Ankunft

- Fahrtrichtungsempfehlung

- Fahrtrichtungspfeil

- Name der aktuell befahrenen Straße

- Name der Straße, in die abgebogen werden soll

- Entfernung bis zum nächsten Abbiegepunkt (Angabe in Längeneinheiten oder als Balkendiagramm)

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Für die Zielführung sind 3 Darstellungsarten möglich:

- Mit Karte

- Mit Karte und Symboldarstellung vor Abbiegepunkten

- Mit Symboldarstellung (Wegleitsymbolik)

 Der Maßstab der Karte lässt sich stufenweise verändern (50 m/cm bis 500 km/cm am Bildschirm). Es kann zudem gewählt werden, ob die Karte in Fahrtrichtung (vorwärts) oder nach Norden (nordwärts) ausgerichtet sein soll.

 Bei der Blaupunkt Travelpilot DX Navigations-DVD werden getrennte Richtungsfahrbahnen (Feingeometrie) dargestellt. Der DVD-Typ (mit aktuellster Feingeometrie) wird automatisch erkannt und die Grafik wird in einem optimierten, zweiten Strichstärkensatz dargestellt. Die eigentliche Zielführung wird durch die Sprachausgabe unterstützt.

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Funktionsvoraussetzungen Zielführung im nicht digitalisierten Kartenbereich

 Die Standortbestimmung ist in Betrieb (erfolgt automatisch).

 Das Fahrtziel ist eingegeben worden.

 Die Routenberechnung hat stattgefunden.

Funktionsablauf Zielführung im nicht digitalisierten Kartenbereich

Bei Fahrten außerhalb des digitalisierten Kartenbereichs (z. B. Firmengelände, Parkhäuser, Feldwege usw.), aber noch innerhalb der DVD-Kartengrenzen, schaltet der Navigationsrechner der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND auf "Zielführung im nicht digitalisierten Kartenbereich" um. Auf dem Display der Bedien-, Anzeige- und Steuereinheit COMAND erscheint die Meldung: "OFF ROAD".

Befindet sich das Fahrzeug darüber hinaus außerhalb der DVD-Kartengrenzen (außerhalb des Landes), erscheint die Meldung: "OFF MAP".

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In beiden Fällen findet nur noch die Basis-Standortbestimmung mit Korrektur durch GPS-Daten statt.

Die eingeschränkte Zielführung erfolgt nur noch durch folgende Angaben:

- Luftlinienentfernung zum Ziel

- Richtung zum Ziel (als Pfeil)

 Beim Eintritt in den OFF-ROAD-Modus wird die Straßenkarte aufgeschaltet und eine Routeninformation angezeigt.

 Nach Wiedereintritt in den digitalisierten Kartenbereich wird automatisch mit der "Zielführung im digitalisierten Kartenbereich" fortgefahren. Mit Hilfe der GPS-Position werden die möglichen Straßen bestimmt, auf denen sich das Fahrzeug befinden kann. Dabei kann es jedoch zu vorübergehenden Verzögerungen bei der Zielführung kommen.

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 Im Fall der Meldung "OFF MAP" kann nach dem Einlegen einer entsprechenden Auslands-DVD die vollständige Zielführung fortgesetzt werden.