CN107750340A - 用于确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于确定在相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的方法和设备,其中,所述设备(1)包括至少一个用于接收交通节点侧的发送装置(3)的信号的接收装置(2),至少一个用于确定在全球参考坐标系中的行驶方向的装置和至少一个分析处理装置(5),其中,在所述全球参考坐标系与所述相对于交通节点固定的坐标系之间的空间关系是预先已知的,其中,借助所述分析处理装置(5)根据接收信号的至少一个信号特性所述交通节点侧的发送装置(3)的位置在车辆坐标系中是可确定的,其中,借助所述分析处理装置(5)在所述相对于交通节点固定的坐标系中的所述车辆位置根据所述行驶方向信息和所述交通节点侧的发送装置(3)在所述车辆坐标系中是可确定的。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的设备和方法。
背景技术
自行的或者所谓的自主的车辆是紧张的研发工作的主题。所述研发的主要部分涉及交通流的控制,所述交通流包括自主的车辆。所述控制在交通节点(例如十字路口)的区域中尤其是重要的。
为了能够实现通过交通节点的免碰撞的交通流,知道相对于交通节点固定的坐标系中的交通节点的区域中的所有车辆的位置是有利的。在这些位置的基础上可以控制交通流。为了控制交通流,例如可以将上级控制装置的控制信号传输给每辆自主的车辆。这些控制信号例如可以包括速度控制信号和方向控制信号。
提出技术问题:创建一种用于确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的方法和设备,其可以实现这种位置确定的精确的、能够时间上快速地执行的以及节省费用和器件的实现。
所述技术问题的解决通过具有权利要求1和9所述的特征的主题得出。本发明其他有利的构型由从属权利要求得出。
发明内容
本发明的基本构思是,使用由车辆确定的行驶方向信息以及交通节点侧的发送装置在车辆坐标系中的同样地车辆侧确定的位置,以便确定车辆在相对于交通节点固定的坐标系中的位置。
提出一种用于确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的设备。所述设备可以是车辆侧的设备。这可以意味着,所述设备的所有元件布置在车辆中或在车辆处。
相对于交通节点固定的坐标系表示配属于交通节点的坐标系。交通节点的部分或区段——例如入口和/或出口的车道——不改变其在相对于交通节点固定的坐标系中的空间位置。交通节点可以包括一个或多个入口和一个或多个出口。每个入口和出口可以包括至少一个车道。交通节点尤其可以是十字路口。概念“十字路口”在此显然也包括所谓的T十字路口或Y十字路口。
相对于交通节点固定的坐标系的原点例如可以相应于交通节点的地理中点。然而这不是强制性的。相对于交通节点固定的坐标系可以包括两个或三个空间方向。因此,所述相对于交通节点固定的坐标系例如可以包括一个相对于交通节点固定的纵向(x方向)和一个相对于交通节点固定的横向(y方向)。其可以互相正交地取向并且展开一平面,所述平面正交于相对于交通节点固定的垂直方向(z方向)地取向。所述相对于交通节点固定的垂直方向可以平行于重力地取向,其中,如果其与重力的方向相反地取向,所述垂直方向由下向上地取向。相对于交通节点固定的坐标系也可以包括相对于交通节点固定的垂直方向。然而这不是强制性的。因此,所述相对于交通节点固定的坐标系可以是二维或三维的坐标系。
所述设备包括至少一个用于接收交通节点侧的发送装置的信号的接收装置。接收装置在车辆坐标系中的位置可以是预先已知的。接收信号尤其可以是高频信号。
交通节点侧的发送装置在此表示用于发送信号的装置,其中,所述交通节点侧的发送装置关于相对于交通节点固定的坐标系位置固定地布置。在此,交通节点侧的发送装置在相对于交通节点固定的坐标系中的位置可以是已知的。例如,交通节点侧的发送装置在相对于交通节点固定的坐标系中的位置可以是交通节点特别的(verkehrknotenspezifisch)信息的部分,所述信息存储在车辆的存储装置中或能够由车辆的分析处理装置调用。因此,交通节点特别的信息也可以存储在车辆外的存储装置中。
例如可以提出,交通节点在参考坐标系中的位置是预先已知的。所述位置例如同样可以是交通节点特别的信息的部分。在这种情况下例如可以——例如借助用于位置检测的装置——确定车辆在参考坐标系中的的位置。所述用于位置探测的装置例如可以是GNSS(全球导航卫星系统)装置。因此,参考坐标系可以是GNSS坐标系。通过将参考坐标系中的车辆位置与交通节点在参考坐标系中的位置进行比较可以选择相应的交通节点并且调用交通节点特别的信息。例如,作为交通节点可以选择如下交通节点:车辆驶入到所述交通节点上和/或所述交通节点具有相对于车辆的最小距离。
此外可以提出,交通节点侧的发送装置以预确定的高度布置在交通节点的车道表面上方,即以预先已知的垂直位置布置。
交通节点侧的发送装置可以发送信号。例如可以周期性地发送所述信号。替代地,所述信号可以是应答信号,其中,如果已经接收到相应的问询信号,则发送所述应答信号。例如可以由车辆侧的发送装置发送问询信号。能够实现,相对于交通节点固定的发送装置是可以接收问询信号的发送/接收装置。同样能够实现,车辆侧的接收装置是可以发送问询信号的发送/接收装置。
此外,所述设备包括用于确定全球参考坐标系中的行驶方向信息的装置。全球参考坐标系与相对于交通节点固定的坐标系之间的空间关系是预先已知的。相对于交通节点固定的坐标系的多个空间方向或至少一个空间方向在全球参考坐标系中的取向尤其可以是已知的。相对于交通节点固定的坐标系的原点在全球参考坐标系中的位置也可以是已知的。但这不是强制性的。全球参考坐标系例如同样可以包括两个或三个空间方向、尤其一个参考坐标系固定的纵向、一个参考坐标系固定的横向以及必要时一个参考坐标系的垂直方向。
所述空间关系——尤其相对于交通节点固定的坐标系的空间方向在全球参考坐标系中的取向——同样可以是可调用的交通节点特别的信息的部分。
优选地,全球参考坐标系的空间方向中的一个——例如横向——朝向磁北极地取向。因此,所述方向的横向可以相应于“磁北”。在这种情况下,全球参考系统的另一空间方向——例如参考坐标系固定的纵向——正交于所述空间方向并且正交于重力方向地取向。
优选地,相对于交通节点固定的坐标系的至少一个空间方向平行于全球参考坐标系的空间方向。例如,相对于交通节点固定的坐标系的每个空间方向平行于参考坐标系的空间方向中的一个。例如,相对于交通节点固定的坐标系的横向可以与全球参考坐标系的横向平行地定位。在这种情况下,相对于交通节点固定的坐标系的横向也朝向磁北极地取向。
此外,所述设备包括至少一个分析处理装置。分析处理装置例如可以是车辆侧的控制装置的部分。此外,分析处理装置例如可以由微控制器提供。
借助分析处理装置,交通节点侧的发送装置在车辆坐标系中的位置能够根据接收信号的至少一个信号特性确定。车辆坐标系表示关于车辆位置固定的坐标系。所述车辆坐标系也可以包括两个或三个空间方向、尤其一个车辆纵向,一个车辆横向以及必要时一个车辆高度方向。车辆纵向例如可以与车辆的滚动轴线平行地取向。车辆横轴可以与车辆俯仰轴线平行地取向。车辆高度轴线可以与车辆偏航轴线平行地取向。
至少一个信号特性例如可以是接收信号的信号电平或信号强度。通过信号特性与距离之间的预先已知的关系可以确定接收装置与交通节点侧的发送装置之间的空间距离,并且因此确定车辆坐标系的原点与相对于交通节点固定的坐标系的原点之间的空间距离。所述距离例如可以与发送功率与接收功率之间的关系成比例。在这种情况下,发送功率可以是预先已知的。
此外能够实现,确定由车辆侧的接收装置接收的信号的方向。
优选地,至少一个信号特性是传播时间。因此,车辆与交通节点侧的发送装置之间的距离的探测可以根据交通节点侧的发送装置与车辆侧的接收装置之间的信号的传播时间实现。在此,车辆侧的发送装置可以以关于问询信号的发送时刻的信息编码问询信号。在交通节点侧的接收装置中以最小的时间延迟将应答信号发送回至车辆。所述时间延迟的持续时间可以通过信号特性编码并且因此在车辆侧确定或者在车辆侧是预先已知的,所述时间延迟的持续时间可以例如保存在存储装置中。应答信号的发送时刻得出问询信号的发送时刻的总和以及时间延迟的持续时间和问询信号的传播时间。如果在车辆侧的接收装置中接收应答信号,还可以在车辆侧确定接收时刻,其中,可以确定应答信号的传播时间作为接收时刻与问询信号的发送时刻和在发送应答信号的情况下的时间延迟的总和之间的差值的一半。所述问询信号的传播时间也相应于所述差值的一半。
以这些方法可以在交通节点侧的发送装置与车辆侧的接收装置之间没有时间同步的情况下确定应答信号的传播时间。在此也有利的是,应答信号可以作为模拟的且高频的信号在交通节点侧的发送装置中产生并且发送。因此,可以实现在产生和发送应答信号的情况下的最短的时间延迟。
总之能够实现,将车辆坐标系中的位置配属于交通节点侧的发送装置并且因此也配属于相对于交通节点固定的坐标系的原点。
此外,借助分析处理装置,相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置能够根据行驶方向信息以及交通节点侧的发送装置在车辆坐标系中的位置确定。因为全球参考坐标系与相对于交通节点固定的坐标系之间的空间关系是预先已知的,可以通过在全球参考坐标系中确定的行驶方向信息——例如以方向向量的形式确定车辆在相对于交通节点固定的坐标系中的行驶方向。
例如,可以如此确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置,使得相对于交通节点固定的坐标系中的行驶方向信息——例如行驶方向向量与全球参考坐标系中的行驶方向信息对应,并且交通节点侧的坐标系的原点与车辆坐标系在相对于交通节点固定的坐标系中的原点之间的空间距离相应于车辆坐标系中的距离。
换句话说可以确定,车辆从相对于交通节点固定的坐标系中的哪个方向靠近交通节点,或者车辆在相对于交通节点固定的坐标系中的哪个方向上远离交通节点。这能够实现将车辆配属于交通节点的一部分或一区段,例如配属于车道。根据所述配属和距离可以确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置。这意味着,所述方法的各个步骤也用于确定在交通节点区域中的驶入方向。因此,也描述一种用于确定在交通节点区域中的驶入方向的方法。
尤其可以根据行驶方向信息确定变换规则、尤其变换矩阵,其中,借助所述变换规则可以将交通节点侧的发送装置在车辆坐标系中的位置换算成相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置。这例如可以通过变换矩阵与位置向量的乘法执行,其中,所述位置向量编码交通节点侧的发送装置在车辆坐标系中的位置。
借助所提出的设备确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置可以例如在一时刻实现,在该时刻,车辆进入或驶入到交通节点周围的具有预确定的尺寸的空间区域中,所述空间区域也可以称为交通节点区域。例如,如果交通节点侧的发送装置接收到车辆侧发送的具有大于预确定的阈值的接收功率的问询信号,则可以执行所述确定。
所述设备以有利的方式能够实现,确定车辆到交通节点区域中的进入方向或驶入方向,而不需要车辆的自身定位。
总之以有利的方式得出,能够实现精确地、计算技术上简单且快速地执行地确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置,其中,通常使用已经存在的车辆侧的元件,其中,不需要通过交通节点侧的探测装置开销高地探测交通节点区域中的车辆。
在另一实施方式中,用于确定行驶方向信息的装置构造为惯性传感器或者包括惯性传感器。所述惯性传感器可以尤其如此构造,使得惯性传感器可以产生输出信号,所述输出信号代表车辆的行驶方向向量与全球参考坐标系的空间方向之间的角度。输出信号尤其可以代表行驶方向向量与朝向磁北极取向的方向之间的角度。所述方向可以是在全球参考坐标系中的参考方向。在车辆中通常存在这种惯性传感器。因此,以有利的方式得出,在车辆中存在的元件可以用于所提出的设备,这减少结构空间需求以及制造成本。此外以有利的方式得出,惯性传感器能够实现可靠并且准确地确定行驶方向。
在一种优选的实施方式中,惯性传感器构造为磁强计。所述磁强计可以尤其构造为磁强计罗盘。所述磁强计能够实现地磁场的、尤其地磁场方向的检测。这再次以有利的方式能够实现确定车辆纵向与磁北方向(磁北)之间的角度。
在另一实施方式中,偏航角能够确定为行驶方向信息。所述偏航角表示车辆纵向与全球参考坐标系的参考方向之间的角度。尤其可以通过以上阐述的惯性传感器检测所述偏航角。在此,所述偏航角可以尤其是车辆纵向与朝向磁北极取向的方向之间的角度。由此以有利的方式得出,所述偏航角——其通常在其他的车辆辅助系统的运行的范畴中确定——也可以用于确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置。
在另一实施方式中,所述设备包括用于传输相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的发送装置。所述发送装置可以是以上阐述的发送/接收装置的部分。因此,可以将关于相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的信息由车辆传输给上级的控制装置,所述上级的控制装置可以在所述车辆位置的基础上控制通过交通节点的交通流。
在另一实施方式中,所述设备包括用于车辆的行驶路径确定的装置,其中,最新的车辆位置能够根据最后确定的车辆位置和驶过的行驶路径确定。所述行驶路径可以是车辆在两个时刻之间已经驶过的行驶路径。
例如,根据行驶方向信息和交通节点侧的发送装置在车辆坐标系中的位置可以仅一次或初始地执行确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置,尤其如果车辆在一进入时刻初次进入到交通节点周围的以上阐述的空间区域中。然而可以值得期待的是,在随后的时刻(即也时间上在进入后)确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置。原理上能够实现,在所述随后的时刻重新执行相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的以上阐述的确定。然而,优选地可以在进入时刻随后的另一时刻确定如下行驶路径:所述行驶路径已经在所述另一时刻与进入时刻之间由车辆驶过。在此,所述行驶路径信息可以包括距离信息和方向信息。根据行驶路径信息可以更新或者说升级在进入时刻确定的车辆位置。例如能够实现,确定行驶路径在车辆坐标系的空间方向中的分量并且将其换算到相对于交通节点固定的坐标系中。可以将所换算的分量与在进入时刻确定的车辆位置相加。
可以将相对于交通节点固定的坐标系中的最新的车辆位置显然同样地传输给上级的系统。
在另一实施方式中,用于行驶路径确定的装置包括用于确定行驶方向信息的装置,用于确定车辆加速度的装置和/或用于确定车辆速度的装置和/或至少一个用于确定车辆的转动或转速的装置。所述装置优选地用于在三维空间中确定所提及参量。用于确定车辆速度的装置例如可以构造为加速度传感器、尤其三维加速度传感器。用于——尤其在三维空间中——确定车辆转动的装置可以构造为用于偏航角、俯仰角和/或滚转角的传感器,或者可以构造为用于偏航角速度、俯仰角速度和/或滚转角速度的传感器。所述装置以有利的方式能够实现简单地确定行驶方向以及在两个时刻之间驶过的路径。
此外提出一种用于确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的组件。所述组件包括用于根据在所述公开内容中描述的实施方式中的一种确定车辆位置的设备。此外,所述组件包括交通节点侧的发送装置。所述组件可以此外包括配属于交通节点的控制装置。所述控制装置可以根据所确定的车辆位置控制通过交通节点的交通流。在此,所述交通节点侧的发送装置可以根据一个或多个在所述公开内容中阐述的方面构造。
由此以有利的方式得出一种组件,借助所述组件可以执行精确地和能够时间上以及计算技术上快速地执行地确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置。
此外,提出一种用于确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的方法。所述方法可以借助根据在所述公开内容中描述的实施方式中的一种的设备执行。因此,所述设备如此构造,使得所提出的方法能够借助所述设备执行。
由此通过车辆侧的接收装置接收交通节点侧的发送装置的信号。所述信号可以尤其是对车辆侧发送的问询信号的应答信号。
此外,确定全球参考坐标系中的行驶方向信息,其中,全球参考坐标系与相对于交通节点固定的坐标系之间的空间关系是预先已知的。这以上已阐述。
此外,根据接收信号的至少一个信号特性确定交通节点侧的发送装置在车辆坐标系中的位置。
根据行驶方向信息和交通节点侧的发送装置在车辆坐标系中的位置确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置。所述方法尤其能够借助车辆侧的分析处理装置执行。
如果在进入时刻在交通节点周围的预确定的空间区域中初次探测到车辆,尤其可以执行所述方法。所述方法以有利的方式能够实现精确地、能够快速和计算技术上简单地执行地确定相对于交通节点固定的坐标系的车辆位置。此外,以有利的方式通常使用已经存在的元件或传感器。
在此,可以在进入时刻一次性执行所述方法。如以下进一步阐述的那样,随后更新所述如此确定的进入车辆位置或初始车辆位置。
在另一实施方式中,确定偏航角作为行驶方向信息,其中,所述偏航角表示车辆纵向与全球参考坐标系的参考方向之间的角度。这以上已阐述。
在另一实施方式中,根据相对于交通节点固定的坐标系中最后确定的车辆位置和驶过的行驶路径确定相对于交通节点固定的坐标系中的最新的车辆位置。所在此,可以通过用于行驶路径确定的装置确定所述行驶路径。
此外,描述一种车辆,其中,所述车辆包括用于根据在公开内容中描述的实施方式中的一种确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的设备。
此外,描述一种用于控制通过交通节点的交通流的方法。在此,对于至少一个车辆,通过根据在公开内容中描述的实施方式中的一种的方法确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置。此外,根据如此确定的车辆位置控制交通流。所述控制可以尤其通过确定行驶方向控制信号和行驶速度控制信号并且将行驶方向控制信号和行驶速度控制信号传输给车辆来实现。
附图说明
根据实施例更详细地描述本发明。附图示出:
图1:根据本发明的设备的示意性的方框图;
图2:具有多个车辆的交通节点的示意性俯视图;以及
图3a-3c:行驶方向的示例性确定。
以下将具有相同或相似的技术特征的元素表示为相同的参考标记。
具体实施方式
图1示出一种根据本发明的设备1的示意性方框图,所述设备用于确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置。设备1布置在车辆V1、V2、V3、V4(参见图2)中。设备1包括接收/发送装置2。借助车辆侧的发送/接收装置2可以接收交通节点侧的发送/接收装置3(参见图2)的信号。此外,设备1包括构造为磁强计罗盘传感器7的惯性传感器,其中,借助所述磁强计罗盘传感器7可以确定偏航角α。此外,设备1包括速度传感器4,所述速度传感器检测车辆V1、V2、V3、V4的速度。
车辆侧的发送/接收装置2、磁强计罗盘传感器7以及速度传感器4信号技术上地和/或数据技术上地与分析处理装置5连接,所述分析处理装置同样是设备1的部分。如以下更详细地阐述的那样,借助分析处理装置5根据由发送/接收装置2接收的信号的至少一个信号特性确定交通节点侧的发送装置3在车辆坐标系中的位置。此外,可以借助分析处理装置5根据偏航角α以及交通节点侧的发送装置3在车辆坐标系中的位置确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置。
图2示出在具有4个路段的十字路口6的示意性俯视图,其中,每个路段分别包括一个入口和一个出口。此外示出第一车辆V1,所述第一车辆沿第一路段的入口驶向十字路口6的中心。相应地,第二、第三和第四车辆V2、V3、V4沿其他的路段的入口驶向十字路口6的中心。示例性地对于第一车辆V1描述一种用于确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的方法。同样的方法可以明显地执行用于确定其他车辆V2、V3、V4的车辆位置。第一车辆V1以及所有其他车辆V2、V3、V4可以分别包括一个设备1(参见图1)。
第一车辆V1可以借助发送/接收装置2周期性地发送问询信号。所述问询信号可以由交通节点侧的发送/接收装置3接收。如果问询信号的接收功率大于预确定的阈值,则交通节点侧的发送/接收装置3产生应答信号,所述应答信号又由车辆侧的发送/接收装置2接收。
根据所述应答信号的传播时间——所述应答信号已经由交通节点侧的发送/接收装置3发送,可以确定车辆侧的发送/接收装置2与交通节点侧的发送/接收装置3在第一车辆V1的车辆坐标系中的距离。第一车辆V1的车辆坐标系包括车辆纵轴xV1,所述车辆纵轴可以平行于车辆V1的滚动轴线地取向。此外,第一车辆V1的车辆坐标系包括横向yV1,所述横向可以平行于车辆V1的俯仰轴线地取向。未示出第一车辆V1的高度轴线,所述高度轴线可以平行于第一车辆V1的偏航轴线地取向。示出第一车辆V1的车辆坐标系的另一原点CV1。
相应地,其他车辆V2、V3、V4的坐标系同样包括纵向xV2、xV3、xV4和横向yV2、yV3、yV4以及原点CV2、CV3、CV4。
车辆侧的发送/接收装置2在第一车辆V1的车辆坐标系中的位置是预先已知的。
交通节点侧的发送/接收装置3在相对于交通节点固定的坐标系中的位置同样是预先已知的。所述相对于交通节点固定的坐标系包括纵向xN和横向yN,其中,所述横向yN朝向磁北极方向地取向。
此外示出相对于交通节点固定的坐标系的原点CN,所述原点布置在入口的中点。
因为发送/接收装置2、3的位置在其相应的坐标系中是预先已知的,可以根据信号的传播时间确定第一车辆V1的车辆坐标系的原点CV1与相对于交通节点固定的坐标系的原点CN之间的距离。也可以确定通过车辆侧的接收装置接收的应答信号在车辆坐标系中的入射角。所述入射角和距离可以在车辆坐标系中编码为方向向量,其中,所述方向向量从第一车辆V1的车辆坐标系的原点CV1至相对于交通节点固定的坐标系的原点CN地取向,其中,所述方向向量的数值相应于所述距离。
因此,确定相对于交通节点固定的坐标系的原点CN在第一车辆V1的车辆坐标系中的位置作为向量(x(CN)V1;y(CN)V1)。
此外,确定第一车辆V1的偏航角α。所述偏航角α在此表示第一车辆V1的车辆纵向xV1与朝向磁北极取向的方向之间的角度。所述方向也可以称为磁北。所述方向在此构成全球参考坐标系的参考方向。朝向磁北极的方向平行于横向yN地取向。
在图2中示出的实施例中,第一车辆V1的偏航角为0°。必要时,磁强计罗盘传感器可以检测不同于0°的偏航角α,其中,所述偏差可能通过测量噪声——尤其根据零平均的(mittelwertfrei)高斯分布的测量噪声——引起。
所述测量噪声的标准偏差例如可以处于1°(包含)与5°(包含)之间。
相应地,第二车辆V2的偏航角α为90°,第三车辆V3的偏航角α为180°并且第四车辆V4的偏航角α为270°或-90°。
根据如此确定的偏航角α(参见图3a)可以确定变换矩阵TR。所述变换矩阵TR允许将相对于交通节点固定的坐标系的原点CN在第一车辆V1的车辆坐标系中的坐标换算成第一车辆V1的坐标系的原点CV1在相对于交通节点固定的坐标系中的坐标。这例如可以根据
(x(CV1)N;y(CV1)N)=TR·(x(CN)V1;y(CN)V1) 公式1
实现。
如果车辆V1、V2、V3、V4在进入时刻初次驶入到相对于交通节点固定的坐标系的原点CN周围的预确定的区域R中,则可以执行所述方法。尤其可以在进入时刻一次性地执行所描述的方法。相对于交通节点固定的坐标系中的如此确定的车辆位置可以通过发送/接收装置2传输给未显示的中央控制装置,其中,所述中央控制装置可以根据所传输的车辆位置控制通过十字路口6的交通流。
此外,在所述第一时刻后重新确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置。为此,例如可以在进入时刻与之后另外的时刻之间确定车辆V1、V2、V3、V4的行驶路径,其中,可以根据速度信息和行驶方向信息确定所述行驶路径。可以根据速度传感器4(参见图1)的输出信号确定速度信息,并且可以根据偏航角α(参见图1)确定行驶方向信息。此外,可以根据在进入时刻与其他时刻之间驶过的路径确定相对于交通节点固定的坐标系中的在进入时刻确定的车辆位置。
图3a示出示例性的偏航角α,所述偏航角在相对于交通节点固定的坐标系的车辆纵向xV与横向yN之间确定,其中,横向yN与朝向磁北极的方向平行地取向。在图3a中,偏航角是正的并且为大约30°。在图3b中,偏航角α是负的并且为大约-30°。
参考标记列表
1设备
2车辆侧的发送/接收装置
3交通节点侧的发送/接收装置
4速度传感器
5分析处理装置
6十字路口
7磁强计罗盘传感器
xN相对于交通节点固定的坐标系的纵向
yN相对于交通节点固定的坐标系的横向
CN相对于交通节点固定的坐标系的原点
xV1,xV2,xV3,xV4车辆坐标系的纵向
yV1,yV2,yV3,yV4车辆坐标系的横向
CV1,CV2,CV3,CV4车辆坐标系的原点
α偏航角
Claims (11)
1.一种用于确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的设备,其中,所述设备(1)包括至少一个用于接收交通节点侧的发送装置(3)的信号的接收装置(2)、至少一个用于确定全球参考坐标系中的行驶方向信息的装置以及至少一个分析处理装置(5),其中,所述全球参考坐标系与所述相对于交通节点固定的坐标系之间的空间关系是预先已知的,其中,借助所述分析处理装置(5),所述交通节点侧的发送装置(3)在车辆坐标系中的位置能够根据所接收的信号的至少一个信号特性确定,其中,借助所述分析处理装置(5),所述相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置能够根据所述行驶方向信息以及所述交通节点侧的发送装置(3)在所述车辆坐标系中的位置确定。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,用于确定行驶方向信息的装置构造为惯性传感器或者包括惯性传感器。
3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述惯性传感器构造为磁强计。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其特征在于,偏航角(α)能够确定为行驶方向信息,其中,所述偏航角(α)表示车辆纵向与所述全球参考坐标系的参考方向之间的角度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备(1)包括用于传输所述相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的发送装置(2)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备(1)包括用于确定车辆的行驶路径的装置,其中,最新的车辆位置能够根据最后确定的车辆位置和驶过的行驶路径确定。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,用于确定行驶路径的装置包括所述用于确定行驶方向信息的装置,用于确定车辆加速度的装置和/或用于确定车辆速度的装置。
8.一种用于确定在相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的组件,其中,所述组件包括根据权利要求1至7中任一项所述的设备(1)和交通节点侧的发送装置(3)。
9.一种用于确定相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置的方法,其中,通过车辆侧的接收装置(2)接收交通节点侧的发送装置(3)的信号,其中,确定全球参考坐标系中的行驶方向信息,其中,所述全球参考坐标系与所述相对于交通节点固定的坐标系之间的空间关系是预先已知的,其中,根据所接收的信号的至少一个信号特性确定交通节点侧的发送装置(3)在车辆坐标系中的位置,其中,根据所述行驶方向信息以及所述交通节点侧的发送装置(3)在所述车辆坐标系中的位置确定所述相对于交通节点固定的坐标系中的车辆位置。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,确定偏航角(α)作为行驶方向信息,其中,所述偏航角(α)表示车辆纵向与所述全球参考坐标系的参考方向之间的角度。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,根据最后确定的车辆位置和驶过的行驶路径确定最新的车辆位置。
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