Standortbestimmung und Zielführung Funktion

Funktionsvoraussetzungen

 Status "Kl. 30 EIN".

 System Auto Pilot System (APS) arbeitet fehlerfrei.

 Kein Fehler beim Global-Positioning System (GPS)-Antennensystem.

 Signale von mindestens 3 GPS-Satelliten liegen vor.

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

 Das Fahrziel wurde eingegeben.

 Die Routenberechnung hat stattgefunden.

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Allgemein

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

 Allgemein GPS-Standortbestimmung

 Funktionsablauf GPS-Standortbestimmung

 Allgemein Basis-Standortbestimmung

 Funktionsablauf Basis-Standortbestimmung

 Nachkalibrierung

 Allgemeines zur Routenberechnung

 Funktionsablauf Zielführung durch Sprachausgabe

 Allgemeines zur dynamischen Routenführung

 Funktionsablauf dynamische Routenführung

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Allgemein GPS-Standortbestimmung

Das GPS ist ein satellitengestütztes Ortungssystem. Es steht weltweit zur Verfügung. Die GPS-Satelliten senden permanent Zeit- und Positionsdaten (Längengrad und Breitengrad). Die GPS-Ortung ist nach einem Fahrzeugtransport (z. B. Zug-, Fähr- und Abschleppfahrten) unersetzlich. Eine GPS-Neuortung (nach Unterbrechung des Satellitenempfangs) kann mehrere Minuten dauern (bei Erstinbetriebnahme bis zu 20 min).

Die Genauigkeit der Ortung und die eigentliche Berechnung basiert im Wesentlichen auf der Messung der Laufzeiten der von den verschiedenen Satelliten synchron gesendeten Signale. Eine wichtige Voraussetzung ist 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.

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Funktionsablauf GPS-Standortbestimmung

Die GPS-Signale werden von dem in der Radio und Navigationseinheit (A2/56) integrierten GPS-Empfänger direkt von der Antenne GPS (A2/23) empfangen. Aus den GPS-Signalen berechnet nun die Radio und Navigationseinheit die aktuelle Position des Fahrzeugs (Empfänger). Darüber hinaus wird mit Hilfe der Abfolge der mit GPS berechneten Standorte die Fahrtrichtung des Fahrzeugs ermittelt.

 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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Allgemein Basis-Standortbestimmung

Die Basis-Standortbestimmung läuft parallel zur GPS-Standortbestimmung ab. Zur Basis-Standortbestimmung benötigt die Radio und Navigationseinheit folgende Informationen:

- Raddrehzahlsignale

- Daten der zurückgelegten Wegstrecke

- Fahrzeugausrichtung (Himmelsrichtung)

- Daten über die Fahrtrichtung (vorwärts oder rückwärts)

Funktionsablauf Basis-Standortbestimmung

Zur Basis-Standortbestimmung benötigt die Radio und Navigationseinheit Signale von folgenden Bauteilen:

- Drehzahlgeber vorn links (L6/1), Drehzahlgeber vorn rechts (L6/2), Drehzahlgeber hinten links (L6/3), Drehzahlgeber hinten rechts (L6/4), zur Erfassung der Raddrehzahlsignale im Steuergerät ESP und BAS

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- Drehratensensor (Gyrosensor), ist in der Radio und Navigationseinheit integriert, zur Ermittlung der Fahrzeugausrichtung (Himmelsrichtung)

- Steuergerät ESP und BAS, zur Erfassung der Daten über die Fahrtrichtung

Die Radio und Navigationseinheit erhält die Raddrehzahlsignale von den aufgeführten Drehzahlsensoren über folgenden Weg:

- Direkte Leitung

- Steuergerät ESP und BAS

- Motorraum-CAN

- Steuergerät Zentrales Gateway (N93)

- Innenraum-CAN

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Die Daten des in der Radio und Navigationseinheit integrierten Drehratensensors (Gyrosensor) werden intern in der Radio und Navigationseinheit weitergeleitet.

Die Daten über die Fahrtrichtung (vorwärts oder rückwärts) erhält die Radio und Navigationseinheit über folgenden Weg:

- Drehzahlgeber vorn links und rechts

- Direkte Leitung

- Steuergerät ESP und BAS

- Motorraum-CAN

- Steuergerät Zentrales Gateway

- Innenraum-CAN

Anschließend wird in der Radio und Navigationseinheit aus der zurückgelegten Wegstrecke und unter Berücksichtigung der Fahrzeugausrichtung sowie der Fahrtrichtung die momentane Fahrzeugposition (Längengrad und Breitengrad) berechnet.

Die Radio und Navigationseinheit erhält das Lenkwinkelsignal vom Lenkwinkelsensor (N49) über folgenden Weg:

- Mantelrohrmodul (N80)

- Innenraum-CAN

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

 Ortungsfehler bei der Standortbestimmung

Rückwärtsrollen bei "Kl. 15 AUS" (Zündung ausgeschaltet), ein Transport des Fahrzeugs sowie Fahren in Parkhäusern oder Tiefgaragen mit runden Ein- oder Ausfahrten verfälschen die Basis-Standortbestimmung. Die Abweichung wird von dem in der Radio und Navigationseinheit integrierten Navigationsrechner in diesen Fällen automatisch korrigiert.

Nachkalibrierung

Wegen des Reifenabriebs ist eine ständige Nachkalibrierung des Reifenumfangs erforderlich. Diese erfolgt automatisch und benutzt die mit Hilfe der kartengestützten Standortbestimmung ermittelte Differenz aus berechneter und tatsächlich zurückgelegter Wegstrecke zwischen 2 Abbiegepunkten.

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Allgemeines zur Routenberechnung

Unter "eigene Auswahl" lassen sich folgende Streckenabschnitte von der Routenberechnung ausnehmen:

- Autobahn

- Mautstraße

- Vignetten-Straße

- Fähren bzw. Autoverladung

- Tunnel

Die Routenberechnung erfolgt unter bestmöglicher Einhaltung der eingestellten Optionen. Sollte die Einhaltung der Optionen nicht möglich sein, so werden die eingestellten Optionen für die betreffenden Streckenabschnitte ignoriert und eine Meldung wird angezeigt und akustisch ausgegeben. Die eingestellten Kriterien und Optionen können jederzeit dargestellt und geändert werden. Nach erfolgreicher Berechnung wird die Route durch Pfeilpiktogramme angezeigt und es erfolgt eine akustische Informationsausgabe "Die Route ist berechnet".

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Funktionsablauf Zielführung durch Sprachausgabe

Der integrierte Navigationsrechner vergleicht ständig die Daten der Routenberechnung mit den Daten der Standortbestimmung und leitet daraus die Maßnahmen für die weitere Zielführung ab. Die Sprachausgabe zur Zielführung wird auf den Media Oriented System Transport (MOST) gelegt und anschließend im Verstärker für Sound-System (N40/3), mit Code (810) Sound-System, verstärkt.

Über direkte Leitungen gelangen die Audiosignale an folgende Lautsprecher:

- Lautsprechergruppe Tür links (H4/1)

- Lautsprechergruppe Tür rechts (H4/2)

- Lautsprecher Cockpitmitte (Centerfill) (H4/27)

Bei Fahrzeugen ohne Code (810) Sound-System erfolgt die Sprachausgabe über die Radio und Navigationseinheit durch direkte Leitungen an folgende Lautsprecher:

- Lautsprechergruppe Tür links

- Lautsprechergruppe Tür rechts

- Lautsprecher Cockpitmitte (Centerfill)

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Die Signale zur visuellen Darstellung der Zielführung (Kartennavigation) werden von der Radio und Navigationseinheit generiert und intern auf dem Display an der Radio und Navigationseinheit angezeigt.

Allgemeines zur dynamischen Routenführung

Bei der dynamischen Routenführung wird die aktuelle Verkehrslage berücksichtigt. Die eingehenden Informationen zur Verkehrslage können durch die Funktion Radio Data System/Traffic Message Channel (RDS/TMC) über FM-Radio empfangen werden. Die Informationen zur aktuellen Verkehrslage werden von einer speziell ausgerüsteten Rundfunkanstalt gebietsbezogen über UKW ausgestrahlt. Dazu muss ein entsprechender UKW/RDS-Sender eingestellt sein. Der 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.

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Funktionsablauf dynamische Routenführung

Der FM-Empfänger der Radio und Navigationseinheit empfängt die Verkehrsmeldungen über das Antennenverstärkermodul links (A2/64) von der Stabantenne (A28) und leitet sie an den Verkehrsdatenspeicher in der Radio und Navigationseinheit weiter. Die Verkehrsmeldungen werden im Verkehrsdatenspeicher der Radio und Navigationseinheit abgespeichert und dem integrierten Navigationsrechner bereitgestellt.

Die Sprachausgabe zur dynamischen Routenführung wird auf den MOST gelegt und anschließend im Verstärker für Sound-System, mit Code (810) Sound-System, verstärkt. Über direkte Leitungen gelangt das Audiosignal an folgende Lautsprecher:

- Lautsprechergruppe Tür links

- Lautsprechergruppe Tür rechts

- Lautsprecher Cockpitmitte (Centerfill)

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 Bei Fahrzeugen ohne Code (810) Sound-System wird die Sprachausgabe innerhalb der Radio und Navigationseinheit verarbeitet und verstärkt. Über direkte Leitungen gelangt das Audiosignal an folgende Lautsprecher:

- Lautsprechergruppe Tür links

- Lautsprechergruppe Tür rechts

- Lautsprecher Cockpitmitte (Centerfill)