DE102004009417A1 - Vehicle inclination angle determination method in which the vehicle's height is measured in two positions, the separation between the positions is determined and the results combined to determine the longitudinal inclination - Google Patents

Vehicle inclination angle determination method in which the vehicle's height is measured in two positions, the separation between the positions is determined and the results combined to determine the longitudinal inclination Download PDF

Info

Publication number
DE102004009417A1
DE102004009417A1 DE200410009417 DE102004009417A DE102004009417A1 DE 102004009417 A1 DE102004009417 A1 DE 102004009417A1 DE 200410009417 DE200410009417 DE 200410009417 DE 102004009417 A DE102004009417 A DE 102004009417A DE 102004009417 A1 DE102004009417 A1 DE 102004009417A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
determined
height
location
inclination angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200410009417
Other languages
German (de)
Inventor
Klaus Schiffner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Priority to DE200410009417 priority Critical patent/DE102004009417A1/en
Publication of DE102004009417A1 publication Critical patent/DE102004009417A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/04Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by terrestrial means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/04Hill descent control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/06Hill holder; Start aid systems on inclined road
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2210/00Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
    • B60T2210/10Detection or estimation of road conditions
    • B60T2210/16Off-road driving conditions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

Method for determining the inclination angle (alpha ) of a vehicle (210) in which height information is determined at two locations and from the information the physical height determined at these two locations. The separation (d) of the two locations is then determined and used with the height difference (delta H) between the two locations to determine the vehicle's longitudinal inclination angle. The invention also relates to a corresponding device for determining a vehicle's inclination angle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Längsneigungswinkels eines Fahrzeugs.The The invention relates to a method and a device for determining a pitch angle of a vehicle.

In der Fahrzeugtechnik sind unter der Bezeichnung HDC (Hill Descent Control), HSA (Hill Start Assistant), AVH (Active Vehicle Hold) und Hill-Holder-System Einrichtungen bekannt, die ein Fahrzeug auf einer Gefällstrecke durch ein automatisches Betätigen der Bremsen im Stillstand oder auf einer konstanten Geschwindigkeit halten und/oder den Fahrer bei einem Anfahren auf einer geneigten Fahrbahn unterstützen. Als Eingangsgröße verwenden die Regelsysteme dieser Einrichtungen den Neigungswinkel der Fahrbahn bzw. den Längsneigungswinkel des Fahrzeugs, um einen die Hangneigung kompensierenden Bremsdruck bestimmen zu können.In the vehicle technology are called HDC (Hill Descent Control), HSA (Hill Start Assistant), AVH (Active Vehicle Hold) and Hill Holder system facilities known to a vehicle a slope by an automatic actuation braking at standstill or at a constant speed stop and / or the driver when starting on a sloping road support. Use as input the control systems of these facilities the inclination angle of the roadway or the longitudinal tilt angle of the vehicle to a slope-compensating brake pressure to be able to determine.

Der Neigungswinkel wird bei bekannten Verfahren mit Hilfe von Beschleunigungssensoren bestimmt, aus dem für eine Verzögerung des Fahrzeugs aufgebrachten Bremsdruck berechnet oder durch einen Neigungssensor gemessen.Of the Inclination angle is in known methods by means of acceleration sensors determined, from the for a delay calculated by the vehicle brake pressure or by a Tilt sensor measured.

Die Beschleunigungssensoren ermöglichen es, die Hangabtriebsbeschleunigung a zu ermitteln, die durch die Beziehung a = g sin(α) mit dem Neigungswinkel α verknüpft wird, wobei g die Erdbeschleunigung bezeichnet.The Acceleration sensors make it possible determine the downhill acceleration a, determined by the relationship a = g sin (α) is linked to the inclination angle α, where g denotes the gravitational acceleration.

Zur Bestimmung der Hangabtriebsbeschleunigung eines sich bewegenden Fahrzeugs ist dabei eine Erfassung von Messwerten durch mindestens zwei Beschleunigungssensoren erforderlich, da die Hangabtriebsbeschleunigung sich als Differenz aus der Gesamtbeschleunigung des Fahrzeugs in seiner Längsrichtung und der Längsbeschleunigung aufgrund der Winkelbeschleunigung seiner Räder ergibt. Es werden also mindestens ein Längsbeschleunigungssensor und ein Sensor zur Erfassung der Winkelbeschleunigung der Räder benötigt.to Determination of the downhill acceleration of a moving Vehicle is a collection of measured values by at least two Acceleration sensors required because the slope acceleration as the difference between the total acceleration of the vehicle in its longitudinal direction and the longitudinal acceleration due to the angular acceleration of its wheels. So it will be at least one longitudinal acceleration sensor and a sensor is needed to detect the angular acceleration of the wheels.

Die Verfahren, welche den Neigungswinkel aus Beschleunigungswerten ermitteln, erfordern also, ebenso wie die Verfahren bei denen der Neigungswinkel direkt durch einen Neigungssensor gemessen wird, eine aufwendige Sensorik.The Method which determines the angle of inclination from acceleration values So, as well as the methods require those in which the angle of inclination is measured directly by a tilt sensor, a complex Sensors.

Die Berechnung des Neigungswinkels aus dem für eine Verzögerung des Fahrzeugs aufgebrachten Bremsdruck kann nur dann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug tatsächlich über eine ausreichend lange Strecke verzögert wird. Der Neigungswinkel kann somit erst eine gewisse Zeitspanne nach dem Erreichen eines Gefälles erfasst werden. Der für eine Verzögerung aufgebrachte Bremsdruck hängt zudem vom Reibwert ab.The Calculation of the angle of inclination from the applied for a deceleration of the vehicle Brake pressure can only be performed when the vehicle actually over a sufficient Delayed long distance becomes. The angle of inclination can thus only a certain period of time after reaching a gradient be recorded. The for a delay applied brake pressure hangs also from the coefficient of friction.

Ferner werden auch bei diesem Verfahren bordeigene Sensoren zur Bestimmung des Längsneigungswinkels benötigt, so dass auch dieses Verfahren bei einem Ausfall oder einer Fehlfunktion von Sensoren nicht durchgeführt werden kann.Further In-vehicle sensors are also used for this procedure the pitch angle needed so that even this procedure in case of failure or malfunction not performed by sensors can be.

Zudem besteht zur Erhöhung der Fahrzeugsicherheit das Bestreben, vorhandene Sensoren redundant auszuführen, oder deren Messwerte durch Plausibilitätstests zu überprüfen.moreover exists to increase Vehicle safety efforts, existing sensors redundant perform, or to check their measured values by plausibility tests.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Bestimmung des Neigungswinkels eines Fahrzeugs mit möglichst geringem Aufwand durchzuführen und auch bei einem Fehlen oder einem Ausfall von Beschleunigungs- oder Neigungssensoren zuverlässig vorzunehmen.Of the Invention is therefore the object of a provision of the To perform tilt angle of a vehicle with the least possible effort and even in the absence or failure of acceleration or Tilt sensors reliable make.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren nach dem Patentanspruch 1 gelöst.According to the invention this Problem solved by a method according to claim 1.

Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung nach dem Patentanspruch 12 gelöst.The Task is further by a device according to the claim 12 solved.

Die Erfindung sieht vor, dass ein Verfahren zum Bestimmen des Neigungswinkels eines Fahrzeugs durchgeführt wird, bei dem an einem ersten und an einem zweiten Ort Höheninformationen ermittelt und physikalische Höhen aus den ermittelten Höheninformationen abgeleitetet werden. Es wird eine Höhendifferenz zwischen der Höhe des ersten und des zweiten Ortes bestimmt und eine Entfernung zwischen den beiden Orten ermittelt. Anhand der Höhendifferenz und der Entfernung zwischen dem ersten und dem zweiten Ort wird dann ein einem Gefälle zwischen beiden Orten entsprechender Neigungswinkel bestimmt, der mit dem Neigungswinkel des Fahrzeugs identifiziert wird.The The invention provides that a method for determining the angle of inclination of a vehicle is altitude information at a first and at a second location determined and physical heights from the determined height information be derived. There will be a height difference between the height of the first and the second place and a distance between them determined both places. Based on the height difference and the distance between the first and the second place is then a gradient between Both places corresponding inclination angle determined with the Tilt angle of the vehicle is identified.

Es wird somit ein Verfahren zur Verfügung gestellt, dass eine Bestimmung des Neigungswinkels eines Fahrzeugs gestattet, ohne auf Messwerte von Beschleunigungs- oder Neigungssensoren am Fahrzeug zurückzugreifen.It Thus, a method is provided that a determination the angle of inclination of a vehicle, without reference to measured values from acceleration or inclination sensors on the vehicle.

Bei Fahrzeugen, die nicht mit derartigen Sensoren ausgerüstet sind, kann die Längsneigung des Fahrzeugs anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe eventuell vorhandenen Systemen bestimmt werden.at Vehicles that are not equipped with such sensors, can the longitudinal inclination of the Vehicle using the method according to the invention with the help possibly existing systems are determined.

Bei vorhandener Sensorik könnte zusätzlich eine sensorenunabhängige Längsneigungswinkelbestimmung vorgenommen und mit der sensorenabhängigen Bestimmung abgeglichen werden. Die bordeigenen Sensoren, deren Messwerte insbesondere auch als Eingangsgrößen für aktive Fahrsicherheitssysteme dienen, können auf diese Weise laufend überwacht werden, indem der zusätzlich anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmte Längsneigungswinkels mit dem aus den Messwerten der Sensoren bestimmten Wert dieses Winkels verglichen wird. Dies ist insbesondere von sicherheitsrelevantem Interesse, da die Messwerte der Sensoren als Eingangsgrößen für aktive Fahrsicherheitssysteme dienen.In the case of existing sensors, a sensor-independent longitudinal inclination angle determination could additionally be carried out and compared with the sensor-dependent determination. The on-board sensors, whose measured values are also used in particular as input variables for active driving safety systems, can be continuously monitored in this way by additionally determining this with the aid of the method according to the invention Longitudinal tilt angle is compared with the determined from the measured values of the sensors value of this angle. This is of particular safety-relevant interest, since the measured values of the sensors serve as input variables for active driving safety systems.

In einer bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Höheninformationen zeitlich versetzt ermittelt. Dabei wird vorzugsweise zunächst eine Höheninformation an einem ersten von einem Fahrzeug erreichten Ort und dann eine Höheninformation an einem zweiten von dem Fahrzeug zu einem späteren Zeitpunkt erreichten Ort ermittelt. Der dem Gefälle zwischen dem ersten und dem zweiten erreichten Ort entsprechende Neigungswinkel wird dann mit dem Längsneigungswinkel des Fahrzeugs an dem zweiten Ort identifiziert.In a preferred embodiment the method according to the invention become the height information determined at a time offset. In this case, preferably first height information at a first place reached by a vehicle and then one height information at a second time reached by the vehicle at a later time Location determined. The slope Corresponding angles of inclination between the first and the second place reached then becomes the pitch angle of the vehicle identified at the second location.

Damit wird für ein sich bewegendes Fahrzeug nur ein Mittel zur Bestimmung von Höheninformationen benötigt.In order to is for a moving vehicle is just a means of determining altitude information needed.

In einer ebenfalls bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens werden die Höheninformationen an dem ersten und an dem zweiten Ort gleichzeitig ermittelt, wobei die Orte sich vorzugsweise innerhalb des Fahrzeugs befinden. Bei dieser Durchführungsform sind zwei Mittel zum Bestimmen von Höheninformationen erforderlich.In a likewise preferred embodiment of the method the altitude information determined simultaneously at the first and at the second location, wherein the locations are preferably located inside the vehicle. at this implementation two means are required for determining altitude information.

Es ist weiterhin bevorzugt, die Höheninformationen an dem ersten und dem zweiten Ort mit Hilfe eines Höhenmessers zu ermitteln.It is furthermore preferred, the height information at the first and second locations using an altimeter to investigate.

In einer weiteren sehr vorteilhaften Durchführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass Funksignale empfangen und die Höheninformationen anhand der Funksignale ermittelt werden.In Another very advantageous embodiment of the method is It provided that received radio signals and the altitude information be determined by the radio signals.

Dabei werden vorzugsweise Funksignale eines Satellitennavigationssystems empfangen. Insbesondere handelt es sich dabei um die Funksignale des NAVSTAR GPS (Navigation System with Time and Ranging Global Positioning System) oder kurz GPS.there are preferably radio signals of a satellite navigation system receive. In particular, these are the radio signals of NAVSTAR GPS (Navigation System with Time and Ranging Global Positioning System) or GPS for short.

Antennen zum Empfangen von GPS-Funksignale und Empfänger zu ihrer Verarbeitung und Auswertung sind bereits in vielen Fahrzeugen vorhanden und werden für die Positionsbestimmung durch ein Navigationssystem verwendet.antennas for receiving GPS radio signals and receivers for their processing and evaluation are already available in many vehicles and will for the Position determination used by a navigation system.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Höheninformationen des GPS vorteilhaft zur Bestimmung des Längsneigungswinkels eines Fahrzeugs genutzt werden. Die Erfindung ermöglicht es somit, bereits in einem Fahrzeug vorhandene Systeme weitergehend zu nutzen.at the method according to the invention can the altitude information the GPS advantageous for determining the pitch angle of a vehicle be used. The invention thus makes it possible already in continue to use existing systems.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Satellitennavigationssystem um ein differentielles GPS (DGPS), das eine höhere Genauigkeit in der Orts- und Höhenbestimmung ermöglicht.In a further preferred embodiment is the satellite navigation system a differential one GPS (DGPS), which is a higher Accuracy in the location and height determination allows.

Allgemein ist darauf hinzuweisen, dass trotz der Positionsfehler von GPS oder DGPS, die derzeit in einem Bereich von mindestens 1 bis 2 m liegen, eine recht genaue Bestimmung von Höhen- und Positionsunterschieden möglich ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass es sich bei den Ungenauigkeiten hervorrufenden Einflüssen um systematische Einflüsse handelt, die sich nur gering mit der Zeit und dem Ort ändern.Generally It should be noted that despite the position error of GPS or DGPS, which are currently in a range of at least 1 to 2 meters, one quite accurate determination of altitude and position differences possible is. This is due to the fact that it is at the inaccuracies inducing influences um systematic influences which change only slightly with time and place.

Das erfindungsgemäße Verfahren basiert ausschließlich auf der Bestimmung von Entfernungen und Höhendifferenzen, die durch systematische Fehler weit weniger beeinflusst werden als absolute Größen, und ermöglicht somit eine recht genaue Bestimmung des Längsneigungswinkels.The inventive method based exclusively on the determination of distances and height differences caused by systematic errors far less affected than absolute sizes, and thus allows a fairly accurate determination of the pitch angle.

Die durch GPS oder DGPS direkt gelieferten Koordinaten für einen Ort, also insbesondere auch die Höheninformationen, beziehen sich auf ein ellipsoidisches Bezugssystem. Das von GPS und DGPS verwendete Koordinatensystem basiert dabei derzeit auf dem Referenzellipsoid WGS84 (World Geodetic System 1984).The by GPS or DGPS directly supplied coordinates for one Location, so in particular the altitude information relate on an ellipsoidal frame of reference. That used by GPS and DGPS The coordinate system is currently based on the reference ellipsoid WGS84 (World Geodetic System 1984).

Aus den GPS-Funksignalen werden somit rein geometrische Höheninformationen ermittelt, die nicht mit physikalischen Höhen übereinstimmen, die auf die Äquipotentialflächen des Schwerefeldes der Erde bezogen sind.Out The GPS radio signals are thus purely geometric height information which does not agree with physical heights corresponding to the equipotential surfaces of the Gravity field of the earth are related.

Für die Bestimmung des Neigungswinkels eines Fahrzeugs ist es daher besonders vorteilhaft, dass aus den mit dem GPS gemessenen ellipsoidischen Höheninformationen physikalische Höhen ermittelt werden, die beispielsweise als orthometrische Höhen oder Normalhöhen angegeben werden. Diese Höhen sind auf ein Geoid oder ein Quasigeoid bezogen.For the determination the inclination angle of a vehicle, it is therefore particularly advantageous that determines physical heights from the ellipsoidal height information measured with the GPS which are given as orthometric heights or normal heights, for example become. These heights are related to a geoid or a quasigeoid.

Es ist bei der Durchführung des Verfahrens somit besonders bevorzugt, dass aus den ermittelten Höheninformationen orthometrische Höhen oder Normalhöhen für den ersten und für den zweiten Ort abgeleitet werden.It is in the implementation of the method thus particularly preferred that from the height information determined orthometric heights or normal heights for the first and for be derived from the second place.

Aus den so gewonnenen Höhen des ersten und des zweiten Orts lässt sich das Gefälle zwischen dem ersten und dem zweiten Ort und der diesem Gefälle entsprechende Neigungswinkel bestimmen, falls die Entfernung zwischen den beiden Orten bekannt ist.Out the heights gained in this way of the first and second place, the gap between the first and second place and the inclination angle corresponding to this gradient determine if the distance between the two locations is known.

Zur Bestimmung der Entfernung zwischen den beiden Orten ist es im Falle einer zeitversetzten Positionsbestimmung besonders vorteilhaft, dass diese aus der Differenz der anhand der Funksignale an dem ersten und an dem zweiten Ort bestimmten Positionen ermittelt wird. Es ist jedoch gleichfalls möglich, die Entfernung etwa mit Hilfe von Raddrehzahlsensoren zu bestimmen.To determine the distance between In the case of a time-offset position determination, it is particularly advantageous for the two locations to be determined from the difference between the positions determined on the basis of the radio signals at the first and at the second location. However, it is also possible to determine the distance with the help of wheel speed sensors.

Im Falle einer gleichzeitigen Höhenbestimmung mit zwei in dem Fahrzeug angebrachten Mitteln zur Höhenbestimmung entspricht die Entfernung dem Abstand der Mittel und ist somit bekannt.in the Case of simultaneous height determination with two mounted in the vehicle means for height determination the distance corresponds to the distance of the means and is thus known.

Der dem Gefälle zwischen dem ersten und dem zweiten Ort entsprechende Neigungswinkel α ergibt sich aus der Beziehung sin(α) = ΔH/d, wobei mit ΔH die Differenz der physikalischen Höhen des ersten und des zweiten Ortes und mit d die Entfernung zwischen beiden Orten bezeichnet wird.Of the the gradient between the first and the second place corresponding inclination angle α results from the relationship sin (α) = ΔH / d, where with ΔH the difference of the physical heights of the first and the second Place and d denotes the distance between the two places becomes.

Durch die Erfindung wird ferner eine Vorrichtung zum Bestimmen des Längsneigungswinkels eines Fahrzeugs geschaffen. Die Vorrichtung beinhaltet wenigstens zwei Antennen zum Empfangen von Funksignalen, ein Mittel zum Bestimmen der physikalischen Höhen der Antennen anhand der Funksignale, ein Mittel zum Berechnen einer Höhendifferenz zwischen den Antennen und ein Mittel zum Bestimmen eines einem Gefälle entsprechenden Winkels.By the invention also provides a device for determining the pitch angle created a vehicle. The device includes at least two antennas for receiving radio signals, means for determining the physical heights the antennas based on the radio signals, a means for calculating a Height difference between the antennas and a means for determining a slope corresponding Angle.

In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Antennen um Antennen zum Empfangen von Funksignalen eines Satellitennavigationssystems. Die Antennen sind dabei Teil eines Empfängers für Signale eines Satellitennavigationssystems bzw. mit dem Empfänger verbunden.In a preferred embodiment If the antennas are antennas for receiving radio signals a satellite navigation system. The antennas are part of it a recipient for signals a satellite navigation system or connected to the receiver.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung weisen die Antennen bei verschwindendem Längsneigungswinkel des Fahrzeugs gleiche physikalische Höhen auf. Dadurch kann die Höhendifferenz bei einem nicht verschwindenden Neigungswinkel besonders einfach bestimmt werden.In an embodiment The devices have the antennas at vanishing pitch angle the same physical heights of the vehicle. This can cause the height difference especially easy at a non-zero inclination angle be determined.

Der derart bestimmte Längsneigungswinkel kann dazu dienen, Fahrzeugparameter in seiner Abhängigkeit zu verändern.Of the such particular pitch angle can serve to change vehicle parameters in its dependency.

So kann etwa der Bremsdruck in Abhängigkeit der bestimmten Längsneigungen dem Gefälle angepasst werden.So can be about the brake pressure in dependence the certain longitudinal inclinations adapted to the gradient become.

Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmte Längsneigungswinkel kann somit in vorteilhafter Weise als Eingangsgröße für ein HDC-, HSA-, AVH und/oder Hill-Holder-System genutzt werden.Of the determined by the method according to the invention Pitch angle can thus be used as an input for an HDC, HSA, AVH and / or advantageously Hill-holder system can be used.

Es ist jedoch ebenfalls vorteilhaft, den ermittelten Neigungswinkel oder das zugehörige Gefälle dem Fahrer des Fahrzeugs durch ein Anzeigemittel anzuzeigen.It However, is also advantageous, the determined angle of inclination or the associated one Slope that To indicate driver of the vehicle by a display means.

Dies ermöglicht es insbesondere, den Fahrer zu warnen, falls der Längsneigungswinkel einen bestimmten kritischen Wert überschreitet.This allows in particular, to warn the driver if the pitch angle exceeds a certain critical value.

Zudem ist es vorteilhaft, den anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmten Längsneigungswinkel mit einem anhand von Messwerten von Beschleunigungs- oder anderen Sensoren bestimmten Längsneigungswinkel zu vergleichen, um die Funktion der Sensoren zu überprüfen.moreover it is advantageous to determine the longitudinal inclination angle determined by the method according to the invention with one based on measurements of acceleration or others Sensors specific pitch angle compare to check the function of the sensors.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren.Further preferred embodiments emerge from the dependent claims and from the following description of preferred embodiments based on the figures.

Von den Figuren zeigtFrom the figures shows

1 eine schematische Veranschaulichung des Zusammenhangs zwischen ellipsoidischer und physikalischer Höhe und 1 a schematic illustration of the relationship between ellipsoidal and physical height and

2 eine schematische Veranschaulichung der Ermittlung der Längsneigung eines Fahrzeugs aus den bestimmten Größen. 2 a schematic illustration of the determination of the longitudinal inclination of a vehicle from the specific sizes.

Die vorliegende Erfindung schafft ein neuartiges und vorteilhaftes Verfahren mit dem der Längsneigungswinkel α eines Fahrzeugs 210 bestimmt werden kann.The present invention provides a novel and advantageous method with the longitudinal pitch angle α of a vehicle 210 can be determined.

In einer Durchführungsform des Verfahrens wird er anhand eines von dem Fahrzeug 210 überwundenen Höhenunterschiedes ΔH und einer Länge d einer von dem Fahrzeug 210 zurückgelegten Wegstrecke ermittelt.In one implementation of the method, it is based on one of the vehicle 210 overcome height difference ΔH and a length d one of the vehicle 210 determined distance determined.

Eine andere Durchführungsform sieht vor, dass der Höhenunterschied ΔH und die Entfernung d zwischen zwei Punkten P1 und P2 innerhalb des Fahrzeugs 210 bei dem Verfahren zugrunde gelegt werden.Another embodiment provides that the height difference ΔH and the distance d between two points P 1 and P 2 within the vehicle 210 be based on the procedure.

Der überwundene Höhenunterschied ΔH und die zurückgelegte Wegstrecke d werden in einer bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durch den Vergleich der mit Hilfe eines Satellitennavigationssystems bestimmten Positionen P1 am Anfang und P2 am Ende der betrachteten Wegstrecke der Länge d bestimmt.The overcome height difference ΔH and the distance traveled d are determined in a preferred embodiment of the method according to the invention by comparing the determined by means of a satellite navigation system positions P 1 at the beginning and P 2 at the end of the considered distance of length d.

Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass zumindest die zurückgelegte Entfernung d aus Messwerten von Raddrehzahlsensoren des Fahrzeugs 210 bestimmt wird. Zur Bestimmung der Höhen H1 und H2 an dem ersten Ort P1 und dem zweiten Ort P2 kann ebenfalls ein konventioneller Höhenmesser, beispielsweise ein barometrischer Höhenmesser, eingesetzt werden.However, it is also possible that at least the distance traveled d from measured values of wheel speed sensors of the vehicle 210 is determined. To determine the heights H 1 and H 2 at the first location P 1 and the second location P 2 can also be a conventional altimeter, at For example, a barometric altimeter, are used.

Die Bestimmung mit Hilfe des Satellitennavigationssystems ist jedoch bevorzugt und ermöglicht es, das Verfahren unabhängig von Messwerten durchführen zu können, die von Sensoren am Fahrzeug 210 geliefert werden. Ferner lässt sich der Längsneigungswinkel a unter Verwendung eines Satellitennavigationssystems potentiell mit der größten Genauigkeit ermitteln.However, the determination by means of the satellite navigation system is preferred and makes it possible to carry out the method independently of measured values that are measured by sensors on the vehicle 210 to be delivered. Furthermore, the pitch angle a can potentially be determined with the greatest accuracy using a satellite navigation system.

In einer sehr bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens wird das Satellitennavigationssystem GPS zur Bestimmung der Koordinaten des ersten Ortes P1 und des zweite Ortes P2 und insbesondere zur Ermittlung von Höheninformationen für den ersten Ort P1 und den zweiten Ort P2 genutzt.In a very preferred embodiment of the method, the satellite navigation system GPS is used for determining the coordinates of the first location P 1 and the second location P 2, and in particular for determining altitude information for the first location P 1 and the second location P 2 .

Die folgende ausführliche Beschreibung dieser Durchführungsform ist dabei nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Insbesondere kann das Verfahren auch anhand anderer Navigationssysteme, wie beispielsweise anhand des geplanten europäischen Satellitennavigationssystems GALILEO durchgeführt werden. Grundsätzlich kommt aber jede Einrichtung zur Ermittlung von Höheninformationen in Betracht.The following detailed Description of this implementation is to be understood only as an example and not restrictive. In particular, can the method also based on other navigation systems, such as based on the planned European Satellite navigation system GALILEO. Basically, though any device for determining height information into consideration.

Das GPS beinhaltet mindestens 24 Satelliten, welche die Erde in einer Höhe von ca. 20200 km während ca. 12 Stunden umrunden. Das Raumsegment des GPS ist dabei so angelegt, dass an jedem Ort der Erde zu jeder Zeit mindestens vier Satelliten über einem Elevationswinkel von mindestens 15° "sichtbar" sind.The GPS contains at least 24 satellites, which cover the earth in one Height of about 20200 km during circumnavigate about 12 hours. The space segment of the GPS is designed in this way at least four satellites over one at any one time in any place on earth Elevation angles of at least 15 ° are "visible".

Die Satelliten senden permanent zwei im L-Band liegende Trägerwellen L1 und L2 mit Frequenzen von 1575,42 MHz und 1227,60 MHz aus. Der L1-Trägerwelle sind zwei Codes, der C/A (Coarse/Aquisition)-Code und der P (Precision)-Code, aufmoduliert, die L2-Trägerwelle enthält nur den P-Code. Die Modulationsfrequenz beträgt 1,023 MHz für den C/A-Code und 10,23 MHz für die P-Codes. Bei den Codes handelt es sich um Pseudozufallscodes mit einem 128 bit- Muster.The Satellites permanently send two carrier waves in the L-band L1 and L2 with frequencies of 1575.42 MHz and 1227.60 MHz. Of the L1 carrier wave are two codes, the C / A (Coarse / Acquisition) code and the P (Precision) code, modulated, the L2 carrier wave contains only the P-code. The modulation frequency is 1.023 MHz for the C / A code and 10.23 MHz for the p-codes. The codes are pseudo-random codes with a 128 bit pattern.

Die P-Codes sind verschlüsselt, und ihre Entschlüsselung ist bislang militärischen Empfängern vorbehalten, wobei die höhere Modulationsfrequenz der P-Codes eine höhere Genauig keit in der Positionsbestimmung gestattet als anhand des zivil genutzten C/A-Codes erreicht werden kann.The P-codes are encrypted, and their decryption is so far military recipients reserved, the higher Modulation frequency of the P-codes a higher accuracy in the position determination allowed to be achieved by the civilian C / A code can.

Zur Bestimmung der Position werden von einem Empfänger Laufzeiten der Satellitensignale gemessen, aus denen die Entfernung zu dem jeweiligen Satelliten bestimmt wird. Die relative Position des Empfängers bezüglich der Satelliten ergibt sich dann anhand der Entfernungen zu mindestens drei Satelliten als Schnittpunkt von drei Kugelflächen deren jeweiliger Radius der Entfernung zu dem entsprechenden Satelliten entspricht. Aus den zu jeder Zeit bekannten Positionen der Satelliten bezüglich erdfester Bezugssysteme lässt sich die Position des Empfängers bzw. seiner Antenne bezüglich dieser Systeme ermitteln.to Determining the position will be determined by a receiver's transit times of the satellite signals measuring the distance to the respective satellite is determined. The relative position of the receiver with respect to the satellites gives then on the distances to at least three satellites as the intersection of three spherical surfaces their respective radius corresponds to the distance to the corresponding satellite. Out the positions of the satellites known at all times with respect to the most basic reference systems let yourself the position of the recipient or its antenna with respect to of these systems.

Die Laufzeit wird dabei aus der Phasendifferenz zwischen den in dem Satelliten und in dem Empfänger synchron generierten Pseudozufallscode bestimmt.The Runtime is calculated from the phase difference between in the Satellites and in the receiver synchronously generated pseudo-random code.

Die genaue Messung der Laufzeit erfordert somit eine präzise Synchronisation von Satelliten- und Empfängeruhren. Die Satelliten verfügen daher über synchronisierte, hochgenaue und redundant ausgeführte Atomuhren. Vor allem aus Kosten- und Dimensionierungsgründen werden GPS-Empfänger jedoch mit einfachen Quarzuhren ausgerüstet, die nicht die erforderliche Ganggenauigkeit aufweisen.The accurate measurement of the transit time thus requires a precise synchronization of satellite and receiver clocks. The satellites have therefore about Synchronized, highly accurate and redundant atomic clocks. Especially from Cost and dimensioning reasons GPS receiver however equipped with simple quartz watches, which do not have the required accuracy.

Daher werden von dem GPS-Empfänger die Signale von mindestens vier Satelliten simultan empfangen und zur Positionsbestimmung genutzt. Die vier Kugelflächen, deren Radien den Entfernungen zu den vier Satelliten entsprechen, schneiden sich nur dann genau in einem Punkt, wenn jede der vier Entfernungen exakt bestimmt ist. Die Uhr des Empfängers kann somit dadurch mit den Uhren der Satelliten synchronisiert werden, dass die Phase des anhand seiner Uhr durch den Empfänger generierten Codes solange verschoben wird, bis eine eindeutige Positionsbestimmung anhand von vier Satellitensignalen möglich ist.Therefore be from the GPS receiver receive the signals from at least four satellites simultaneously and used for position determination. The four spherical surfaces whose Radii correspond to the distances to the four satellites, intersect only in exactly one point if each of the four distances is exactly determined. The receiver's clock can thus communicate with it the clocks of the satellites are synchronized, that the phase of the by his watch through the receiver generated codes until a clear position determination possible with four satellite signals.

Auf diese Weise wird mit dem GPS eine eindeutige Position des Empfängers bzw. der Antenne (220) des Empfängers bestimmt, die in Koordinaten eines geeigneten Bezugssystems angegeben werden kann.In this way, a unique position of the receiver or the antenna ( 220 ) of the receiver, which can be given in coordinates of a suitable frame of reference.

Von dem GPS wird dabei ein ellipsoidisches Bezugssystem verwendet, das auf dem Referenzellipsoid WGS84 (110) basiert.The GPS uses an ellipsoidal reference system based on the reference ellipsoid WGS84 ( 110 ).

Damit geben die von dem GPS gelieferten Höheninformationen h die Höhe des Empfängers über dem Ellipsoid 110 an und stellen eine rein geometrische Höheninformation dar.Thus, the height information h provided by the GPS gives the height of the receiver above the ellipsoid 110 and represent a purely geometric height information.

Die ellipsoidischen Höhen h haben keinen Bezug zum Schwerefeld der Erde und aus der Differenz der ellipsoidischen Höhen h von zwei Punkten kann keine Aussage über die Neigung eines an diesen Punkten aufliegenden Gegenstandes abgeleitet werden.The ellipsoidal heights h have no relation to the gravitational field of the earth and from the difference the ellipsoidal heights h of two points can not say anything about the slope of one of these Derived points are resting objects.

Der Begriff Neigung wird dabei in dem üblichen Sinne aufgefasst, dass er die Lage eines Gegenstandes bezüglich des Schwerefeldes der Erde angibt. Insbesondere ist unter der Längsneigung eines Gegenstandes an einem Ort der Winkel zwischen der Längsachse dieses Gegenstandes und der Äquipotentialfläche des Schwerefeldes der Erde an diesem Ort zu verstehen.The term inclination is doing in the übli It is understood that he indicates the position of an object with respect to the gravitational field of the earth. In particular, the longitudinal inclination of an object at a location means the angle between the longitudinal axis of this object and the equipotential surface of the gravitational field of the earth at that location.

Das Vorliegen einer Neigung kann beispielsweise mit Hilfe einer Wasserwaage ermittelt werden, wodurch der Zusammenhang mit dem Schwerefeld der Erde besonders deutlich wird.The Presence of an inclination can, for example, with the help of a spirit level be determined, whereby the connection with the gravitational field of the Earth becomes particularly clear.

Zur Bestimmung der Längsneigung eines Fahrzeugs, wie sie durch das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, wird somit eine Differenz zwischen physikalischen Höhen H benötigt, wobei unter einer physikalischen Höhe H eine auf das Schwerefeld der Erde bezogene Höheninformation zu verstehen ist.to Determination of longitudinal inclination of a vehicle, as carried out by the method according to the invention, Thus, a difference between physical heights H is needed, where under a physical height H to understand a related to the gravity field of the earth altitude information is.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Höheninformationen für einen ersten Ort P1 und einen zweiten Ort P2 bestimmt.In the method according to the invention, height information for a first location P 1 and a second location P 2 are determined.

Die ellipsoidischen Höheninformationen h für den ersten Ort P1 und den zweiten Ort P2 müssen dabei in physikalische Höhen H überführt werden, die in einem durch das Schwerefeld der Erde definierten Bezugssystem angegeben sind.The ellipsoidal height information h for the first location P 1 and the second location P 2 must be converted into physical heights H given in a reference frame defined by the gravitational field of the earth.

Üblicherweise basieren diese Bezugsysteme auf dem Geoid 120 oder dem Quasigeoid 130.Usually, these reference systems are based on the geoid 120 or the quasigeoid 130 ,

Die Beziehung zwischen ellipsoidischer Höhe h eines Punktes P und physikalischen Höhen H für diesen Punkt P sind in der 1 veranschaulicht.The relationship between ellipsoidal height h of a point P and physical heights H for this point P are given in FIG 1 illustrated.

Sie zeigt schematisch einen Geländeschnitt, in den die Oberfläche des Referenzellipsoids 110, das Geoid 120, das Quasigeoid 130, die Erdoberfläche 140 und die Meeresoberfläche 150 eingezeichnet sind.It schematically shows a terrain section in which the surface of the reference ellipsoid 110 , the geoid 120 , the quasigeoid 130 , the earth's surface 140 and the sea surface 150 are drawn.

Es sind ebenfalls die ellipsoidische Höhe h, die orthometrische Höhe Ho und die Normalhöhe HN für den Punkt P schema tisch skizziert. Physikalische Höhen, d.h. insbesondere die orthometrische Höhe Ho und die Normalhöhe HN, werden dabei unter dem Bezugszeichen H zusammengefasst.There are also the ellipsoidal height h, the orthometric height H o and the normal height H N sketched for the point P schematic table. Physical heights, ie in particular the orthometric height H o and the normal height H N , are summarized under the reference symbol H here.

Die ellipsoidische Höhe h des Punktes P ergibt sich als der Abstand des Punktes P von der Oberfläche des Referenzellipsoids 110. Sie wird direkt von dem GPS geliefert.The ellipsoidal height h of the point P results as the distance of the point P from the surface of the reference ellipsoid 110 , It comes directly from the GPS.

Das Geoid 120 ist diejenige Äquipotentialfläche des Erdschwerefeldes die durch die mittlere Meeresoberfläche 150 mit ihrer Fortsetzung unter den Kontinenten gebildet wird.The geoid 120 is the equipotential surface of the Earth's gravity field through the middle sea surface 150 is formed with its continuation among the continents.

Der Abstand zwischen dem Geoid 120 und dem Referenzellipsoid 110 wird als Geoidundulation N bezeichnet. Die orthometrische Höhe Ho am Punkt P ergibt sich aus der Länge der Lotlinie zwischen dem Punkt P und dem Geoid 120. Somit gilt die Beziehung h = Ho + N.The distance between the geoid 120 and the reference ellipsoid 110 is called Geoidundulation N. The orthometric height H o at the point P results from the length of the plumb line between the point P and the geoid 120 , Thus, the relationship h = H o + N.

Das Quasigeoid erhält man, indem man die Höhenanomalien ξ in Richtung der Normalen an den Referenzellipsoid 110 über diesem abträgt.The quasigeoid is obtained by plotting the height anomalies ξ in the direction of the normal to the reference ellipsoid 110 above this ablates.

Die Normalhöhe HN des Punktes P ergibt sich aus dem Abstand des Punktes P von dem Quasigeoid 130, der somit durch die Höhenanomalie ξ an dem Punkt P gegeben ist. Es gilt h = HN + ξ.The normal height H N of the point P results from the distance of the point P from the quasigeoid 130 thus given by the altitude anomaly ξ at the point P. It applies h = H N + ξ ,

Das Geoid und das Quasigeoid ergeben sich als Lösung der geodätischen Randwertaufgabe, die zur Stoke'schen Integralgleichung führt. Die Lösung setzt die genaue Kenntnis möglichst globaler Datensätze mit Höhen- und Schwerefeldinformationen voraus. Globale Schwerefeldmodelle können dabei aus Satellitenbeobachtungen gewonnen werden. Anhand dieser Daten konnten bereits recht genaue lokale Formen für das Geoid 120 und das Quasigeoid 130 bestimmt werden.The geoid and the quasigeoid result as a solution of the geodetic boundary value problem, which leads to Stoke's integral equation. The solution requires the exact knowledge of possible global datasets with height and gravity field information. Global gravity field models can be obtained from satellite observations. On the basis of these data already quite accurate local forms for the geoid could 120 and the quasigeoid 130 be determined.

Die genaueste auf derartigen Beobachtungen basierende Lösung für den europäischen Raum ist das Quasigeoid EGG97 (European Gravimetric Geoid 1997) des Instituts für Erdmessung der Universität Hannover, das im Bereich der Bundesrepublik Deutschland eine Genauigkeit von etwa 1 bis 5 cm aufweist.The most accurate solution based on such observations for the European area the quasigeoid EGG97 (European Gravimetric Geoid 1997) of the institute for earth measurement the University Hannover, which in the area of the Federal Republic of Germany an accuracy from about 1 to 5 cm.

Eine weiteres Verfahren zur Bestimmung des Geoids 120 und des Quasigeoids beruht auf dem GPS-Nivellement, bei dem für Punkte deren genaue physikalische Höhe H bekannt ist, genaue GPS- Messungen durchgeführt werden und Geoid- und Quasigeoidhöhen aus der Differenz zwischen der durch das GPS gelieferten ellipsoidischen Höhe h und der physikalischen Höhe H berechnet werden. Hier begrenzt die Genauigkeit der GPS-Messung die Genauigkeit der Lösung. Mit Hilfe sehr aufwendiger Verfahren kann dabei eine Genauigkeit im Subzentimeterbereich erreicht werden.Another method for determining the geoid 120 and the quasigeoid is based on the GPS-leveling, for which points the exact physical height H is known, exact GPS measurements are made, and geoid and quasigeoid heights from the difference between the ellipsoidal height h given by the GPS and the physical height H be calculated. Here, the accuracy of the GPS measurement limits the accuracy of the solution. With the help of very complex procedures, accuracy in the sub-centimeter range can be achieved.

Die Differenz zwischen der orthometrischen Höhe Ho und der Normalhöhe HN liegt im Bereich der Genauigkeit des Geoids 120 bzw. Quasigeoids 130.The difference between the orthometric height H o and the normal height H N is in the range of the accuracy of the geoid 120 or quasigeoids 130 ,

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Längsneigungswinkels α eines Fahrzeugs 210, bei dem eine physikalische Höhe H an einem ersten Ort P1 und an einem zweiten Ort P2 ermittelt wird, ist es somit besonders vorteilhaft, dass das Fahrzeug 210 mit einem GPS-Empfänger mit wenigstens einer Antenne 220 ausgerüstet ist und über ein Speichermittel verfügt, in dem das Geoid 120 und/oder das Quasigeoid 130 bzw. die Geoidundulation N und/oder die Höhenanomalie ξ gespeichert sind.To carry out the method according to the invention for determining the longitudinal inclination angle α of a vehicle 210 in which a physical height H at a first location P 1 and at a second location P 2 is determined, it is thus particularly advantageous that the vehicle 210 with a GPS receiver with at least one antenna 220 equipped and has a storage means in which the geoid 120 and / or the quasigeoid 130 or the Geoidundulation N and / or the height anomaly ξ are stored.

Weiterhin ist das Fahrzeug mit einem Mittel zur Berechnung der Differenz zwischen der Geoidundulation N und/oder der Höhenanomalie ξ und der ellipsoidischen Höhe h ausgestattet, um eine physikalische Höhe H zu ermitteln.Farther is the vehicle with a means of calculating the difference between the Geoidundulation N and / or the height anomaly ξ and the ellipsoidal height h equipped to determine a physical height H.

Der GPS-Empfänger sollte dabei eine möglichst genaue Positions- und Höhenbestimmung ermöglichen.Of the GPS receiver should one possible exact position and height determination enable.

Die Genauigkeit gegenwärtig verwendeter ziviler GPS-Empfänger für die autonome Navigation, d.h. die Navigation allein aufgrund der von den Satelliten empfangenen Signale, liegt typischerweise im Bereich von einigen 10 m. Militärische GPS-Empfänger ermöglichen im autonomen Betrieb die Positionsbestimmung mit einer Genauigkeit von einigen Metern.The Accuracy present used civilian GPS receiver for the autonomous navigation, i. the navigation alone due to the The signals received by the satellite are typically in the range from some 10 m. military Enable GPS receiver in autonomous operation, the positioning with an accuracy of a few meters.

Fehlerquellen bei der Positionsbestimmung mit dem GPS sind zunächst Ungenauigkeiten der Satelliten- und Empfängeruhren. Zudem treten aber auch ionosphärische und troposphärische Laufzeitverzögerungen der Satellitensignale und Mehrwegeffekte auf.sources of error When determining the position with the GPS, inaccuracies of the satellite and receiver watches. In addition, however, also occur ionospheric and tropospheric Propagation delays of satellite signals and multipath effects.

Die ionosphärischen und troposphärischen Laufzeitverzögerungen ergeben sich aus dem Brechungsindex der Erdatmosphäre, der insbesondere mit der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit variiert. Zudem hängt die Größe der Laufzeitverzögerung von der Elevation der Satelliten ab, da die Signale von Satelliten mit niedrigem Elevationswinkel einen längeren Weg durch die Atmosphäre zurücklegen als Signale von Satelliten mit hohem Elevationswinkel.The ionospheric and tropospheric propagation delays result from the refractive index of the earth's atmosphere, the especially with the temperature and humidity varies. moreover depends on that Size of the propagation delay of the Elevation of the satellite, since the signals from satellites with low Elevation angle a longer one Way through the atmosphere return as signals from satellites with a high elevation angle.

Mehrwegeffekte basieren auf Reflektionen der Satellitensignale an Objekten wie Häusern, Wasserflächen usw. auf der Erdoberfläche. Sie können durch die Verwendung spezieller Antennen unterdrückt werden.multipath are based on reflections of the satellite signals on objects such as houses, water areas etc. on the earth's surface. You can go through the use of special antennas are suppressed.

Die atmosphärischen Einflüsse können durch den Einsatz des so genannten DGPS (Differential GPS) eliminiert werden. Dabei wird ein Referenz-GPS-Empfänger genutzt, dessen Antenne an einem Ort mit sehr genau bekannten Koordinaten positioniert wird. Anhand eines Vergleichs der bekannten Position der Antenne des Empfängers mit den für seine Position ermittelten GPS-Daten werden für jeden Zeitpunkt und für eine gewisse Umgebung um den Referenzempfänger Korrekturen für die GPS-Daten bestimmt. Diese werden an die in der Umgebung befindlichen GPS-Empfänger gesendet und zur Korrektur der Position verwendet.The atmospheric influences can through eliminates the use of the so-called DGPS (Differential GPS) become. It uses a reference GPS receiver whose antenna is positioned in a location with very well known coordinates. Based on a comparison of the known position of the antenna of the receiver with for his Position determined GPS data will be for any time and for a certain amount Environment around the reference receiver Corrections for the GPS data is determined. These are sent to the nearby GPS receivers and used to correct the position.

Mit Hilfe des DGPS kann derzeit eine Genauigkeit von 1 bis 2 m erreicht werden.With Help from the DGPS can currently reach an accuracy of 1 to 2 m become.

Es ist daher besonders bevorzugt, dass das Fahrzeug 210, dessen Längsneigungswinkel α zu bestimmen ist, mit einem DGPS-Empfänger ausgerüstet ist.It is therefore particularly preferred that the vehicle 210 whose pitch angle α is to be determined is equipped with a DGPS receiver.

Bei den Fehlern der GPS-Messung handelt es sich um systematische Messfehler, die sich nur langsam mit der Zeit und dem Ort ändern. Der Fehler bei der Ermittlung einer Höhendifferenz ΔH für zwei benachbarte Orte P1 und P2 durch zwei Messungen, die nur sehr gering zeitversetzt durchgeführt werden, sollte also erheblich genauer sein als die absolute Positions- und Höhenbestimmung mit GPS.The errors in the GPS measurement are systematic measurement errors that change only slowly with time and place. The error in the determination of a height difference ΔH for two adjacent locations P 1 and P 2 by two measurements, which are performed only very slightly time-delayed, should thus be significantly more accurate than the absolute position and altitude determination with GPS.

Der Längsneigungswinkel α eines Fahrzeugs 210, der anhand von Höhenunterschieden ΔH und Positionsdifferenzen d ermittelt wird, kann somit auch mit Hilfe der derzeit erreichten Genauigkeit von GPS und insbesondere von DGPS mit ausreichender Genauigkeit bestimmt werden.The longitudinal inclination angle α of a vehicle 210 , which is determined by height differences ΔH and position differences d, can thus be determined with the help of the currently achieved accuracy of GPS and in particular of DGPS with sufficient accuracy.

Eine schematische Darstellung, die verdeutlicht, wie der Längsneigungswinkel α eines Fahrzeugs 210 aus der ermittelten Höhendifferenz ΔH zwischen dem ersten Ort P1 und dem zweiten Ort P2 und der Entfernung d zwischen beiden Orten P1 und P2 bestimmt wird, ist in den 2a und 2b dargestellt.A schematic representation that illustrates how the pitch angle α of a vehicle 210 from the determined height difference ΔH between the first location P 1 and the second location P 2 and the distance d between both locations P 1 and P 2 is determined in the 2a and 2 B shown.

Der dem Gefälle zwischen dem ersten Ort P1 und dem zweiten Ort P2 entsprechende Neigungswinkel α ergibt sich aus der Höhendifferenz ΔH zwischen dem Ort P1 und dem Ort P2 und der Entfernung d zwischen den Orten P1 und P2 durch die Beziehung sin(α) = ΔH/d The inclination angle α corresponding to the gradient between the first location P 1 and the second location P 2 results from the height difference ΔH between the location P 1 and the location P 2 and the distance d between the locations P 1 and P 2 through the relationship sin (α) = ΔH / d

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Neigungswinkel α des Geländes mit dem Längsneigungswinkel α des Fahrzeugs 210 identifiziert.In carrying out the method according to the invention, the inclination angle α of the terrain with the longitudinal inclination angle α of the vehicle 210 identified.

Der Höhenunterschied ΔH zwischen beiden Orten P1 und P2 wird ermittelt, indem auf das Referenzellipsoid 110 bezogene GPS-Höheninformationen h1 und h2 an dem ersten Ort P1 und an dem zweiten Ort P2 bestimmt werden und daraus physikalische Höhen H1 und H2 für den ersten Ort P1 und den zweiten Ort P2 abgeleitet werden. Dies geschieht, wie voranstehend erläutert, anhand des Geoids oder des Quasigeoids. Es gilt dann ΔH = H2 – H1 .The height difference ΔH between both locations P 1 and P 2 is determined by referring to the reference ellipsoid 110 related GPS altitude information h 1 and h 2 are determined at the first location P 1 and at the second location P 2 and derived therefrom physical heights H 1 and H 2 for the first location P 1 and the second location P 2 . This is done, as explained above, based on the geoid or the quasigeoid. It then applies ΔH = H 2 - H 1 ,

Falls orthometrische Höhen Ho verwendet werden, lässt sich die Höhendifferenz ΔH aus den ellipsoidischen Höhen h1 und h2 und aus den Geoidundulationen N1 und N2 an den Orten P1 und P2 aus der Relation ΔH = h2 – h1 – (N2 – N1) berechnen.If orthometric heights H o are used, the height difference ΔH can be calculated from the ellipsoidal heights h 1 and h 2 and from the geoid noises N 1 and N 2 at the locations P 1 and P 2 from the relation ΔH = h 2 -h 1 - (N 2 - N 1 ).

Falls Normalhöhen HN verwendet werden lässt sich die Höhendifferenz ΔH aus den ellipsoidischen Höhen h1 und h2 und aus den Höhenanomalien ξ1 und ξ2 an den Orten P1 und P2 aus der Relation ΔH = h2 – h1 – (ξ2 – ξ1) berechnen.If normal heights H N are used, the height difference ΔH can be calculated from the ellipsoidal heights h 1 and h 2 and from the height anomalies ξ 1 and ξ 2 at the locations P 1 and P 2 from the relation ΔH = h 2 -h 1 - (ξ 2 - ξ 1 ).

In einer bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens werden mit Hilfe des GPS-Empfängers zunächst die Koordinaten des Ortes P1 und insbesondere die Höhe H1 an dem ersten von der in dem sich bewegenden Fahrzeug 210 angebrachten Antenne 220 erreichten Ort P1 bestimmt.In a preferred embodiment of the method, with the aid of the GPS receiver, first the coordinates of the location P 1 and in particular the height H 1 at the first of the in the moving vehicle 210 attached antenna 220 reached place P 1 determined.

Erreicht die Antenne 220 des Fahrzeug nach einer gewissen Zeitspanne den Ort P2, wird mit Hilfe des GPS-Empfängers dort die Position und die physikalische Höhe H2 bestimmt. Dies ist in der 2a dargestellt.Reach the antenna 220 of the vehicle after a certain period of time P 2 , the position and the physical height H 2 is determined there by means of the GPS receiver. This is in the 2a shown.

Die Entfernung d zwischen dem Punkt P1 und dem Punkt P2 wird dabei vorzugsweise aus der Differenz der Positionen dieser Orte bestimmt. Die so bestimmte „Luftlinie" zwischen beiden Punkten P1 und P2 stimmt mit der tatsächlichen Entfernung d überein, falls die beiden Punkte P1 und P2 nicht zu weit auseinander liegen.The distance d between the point P 1 and the point P 2 is preferably determined from the difference between the positions of these locations. The thus-determined "straight line" between both points P 1 and P 2 coincides with the actual distance d if the two points P 1 and P 2 are not too far apart.

Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass die Entfernung d anhand der Messwerte von Raddrehzahlsensoren bestimmt wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Höheninformationen nicht mittels eines Satellitennavigationssystems, sondern mit Hilfe eines konventionellen Höhenmessers bestimmt werden. Die Entfernungsbestimmung kann dabei entweder anhand der Anzahl der Umdrehungen der Räder während der Zeitspanne zwischen den beiden Höhenmessungen und dem Radumfang oder anhand der Geschwindigkeit und der Zeitspanne zwischen beiden Messungen bestimmt werden.It However, it is also conceivable that the distance d based on the measured values determined by wheel speed sensors. This is especially true advantageous if the height information is not using a satellite navigation system, but with the help of a conventional altimeter be determined. The distance determination can be based either the number of revolutions of the wheels while the time span between the two height measurements and the wheel circumference or based on the speed and the time span between the two measurements be determined.

Die Messpunkte sollten sowohl im Falle der GPS-Messung als auch im Falle der konventionellen Messung zeitlich und räumlich nahe beieinander liegen, um eine möglichst hohe Genauigkeit bei der Bestimmung des Längsneigungswinkels zu erreichen. Sie könnten beispielsweise in einem Abstand von wenigen Zentimetern vorgenommen werden.The Measuring points should be in the case of GPS measurement as well as in case the conventional measurement are temporally and spatially close to each other, one as possible to achieve high accuracy in determining the pitch angle. she could for example, made at a distance of a few centimeters become.

Damit kann auch in einem Gelände mit häufigen und starken Gefälleänderungen, wie sie beispielsweise off-road auftreten, der Längsneigungswinkel des Fahrzeugs recht genau bestimmt werden.In order to can also be in a terrain with frequent and steep slope changes, as they occur, for example off-road, the pitch angle of the vehicle be determined quite accurately.

In einem Gelände mit schwachen Gefälleänderungen und oft gleich bleibendem Gefälle, wie es für Verkehrsstrassen überwiegend vorliegt, wird durch eine hohe Anzahl von Messpunkten eine Regression ermöglicht, welche die Genauigkeit des Verfahrens weiter steigert. So kann bei gleich bleibendem Gefälle beispielsweise ein Mittelwert für den an mehreren Orten bestimmten Längsneigungswinkel α bestimmt werden.In a terrain with weak gradient changes and often a constant gradient, as is for Traffic routes predominantly is present, is by a high number of measurement points, a regression allows which further enhances the accuracy of the process. So can at constant gradient for example, an average for determined at several locations longitudinal pitch angle α become.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, dass das Fahrzeug 210 über ein Mittel verfügt, das dynamisch entscheidet, ob es sich um ein Gelände mit gleich bleibendem Gefälle handelt und eine Regression vorgenommen werden kann, oder ob es sich um ein Gelände mit einer Gefälleänderung handelt.It is particularly advantageous that the vehicle 210 has a means of dynamically deciding whether it is a terrain with a constant grade and a regression can be made, or whether it is a terrain with a slope change.

In einer weiteren bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die GPS-Messungen an dem ersten Ort P1 und an dem zweiten Ort P2 gleichzeitig vorgenommen. Dies erfordert, dass das Fahrzeug 210 über mindestens zwei GPS-Antennen 220 verfügt.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, the GPS measurements are made simultaneously at the first location P 1 and at the second location P 2 . This requires that the vehicle 210 via at least two GPS antennas 220 features.

Die Antennen 220 können dabei jeweils mit einer Empfangs- bzw. Auswertevorrichtung verbunden sein, oder Signale an einen gemeinsamen Empfänger übertragen.The antennas 220 can each be connected to a receiving or evaluation device, or transmit signals to a common receiver.

Diese Durchführungsform ist in der 2b veranschaulicht. Der erste Ort P1 und der zweite Ort P2 entsprechen dabei den Positionen der ersten und der zweiten GPS-Antenne 220.This implementation is in the 2 B illustrated. The first location P 1 and the second location P 2 correspond to the positions of the first and the second GPS antenna 220 ,

Die Antennen 220 sind dabei vorzugsweise so angeordnet, dass sich eine Antenne 220 in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs und ein weitere Antenne 220 in einem hinteren Bereich befindet.The antennas 220 are preferably arranged so that an antenna 220 in a front area of the vehicle and another antenna 220 located in a rear area.

Ferner sollten die Antennen 220 bei einem verschwindenden Neigungswinkel von α = 0 die gleiche physikalische Höhe H aufweisen. Dies ermöglicht eine besonders einfache Bestimmung der zu ermittelnden Höhendifferenz ΔH.Furthermore, the antennas should 220 have the same physical height H at a vanishing inclination angle of α = 0. This allows a particularly simple determination of the height difference .DELTA.H to be determined.

Diese Durchführungsform hat den Vorteil, dass die Entfernung d zwischen dem ersten Ort P1 und dem zweiten Ort P2 ein Fahrzeugparameter ist. Sie muss hier nur einmal bestimmt werden und ist dann mit einer sehr hohen Genauigkeit bekannt.This embodiment has the advantage that the distance d between the first location P 1 and the second location P 2 is a vehicle parameter. It only has to be determined once and is then known with very high accuracy.

Aus den GPS-Messungen müssen bei dieser Durchführungsform lediglich die Höheninformationen H1 und H2 bestimmt werden, so dass die Höhendifferenz ΔH die einzige fehlerbehaftete Größe ist, die in die Bestimmung des Längsneigungswinkels α eingeht.From the GPS measurements, only the height information H 1 and H 2 must be determined in this embodiment, so that the height difference ΔH is the only error-prone variable that enters into the determination of the longitudinal tilt angle α.

Die gleichzeitige Ermittlung der beiden Höhen H1 und H2 hat zudem den Vorteil, dass sie auch bei starken Gefälleänderungen einen genauen Wert für den Neigungswinkel α ergibt.The simultaneous determination of the two heights H 1 and H 2 also has the advantage that they too For steep incline changes an exact value for the inclination angle α results.

Bei gleich bleibendem Gefälle kann auch in dieser Durchführungsform eine Regression durchgeführt werden, um die Genauigkeit des Verfahrens zu erhöhen.at constant gradient can also in this implementation a regression performed to increase the accuracy of the procedure.

Es ist hier ebenfalls möglich, konventionelle Höhenmesser an Stelle von GPS-Empfänger einzusetzen.It is also possible here conventional altimeter in place of GPS receiver use.

Die Verwendung von GPS-Empfängern ist jedoch bevorzugt, da sie potentiell eine höhere Genauigkeit für das Verfahren ermöglichen.The Use of GPS receivers However, it is preferred because it potentially provides higher accuracy for the process enable.

Dies ist insbesondere auch deswegen der Fall, da sich die Genauigkeit der Positionsbestimmung mit Hilfe von Satellitennavigationssystemen in Zukunft weiter erhöhen wird.This This is especially the case because of the accuracy Positioning using satellite navigation systems continue to increase in the future becomes.

Nach dem Start des geplanten europäischen Satellitennavigationssystems GALILEO wird dies etwa durch eine Kombination von GALILEO- und GPS-Daten möglich.To the launch of the planned European satellite navigation system GALILEO does this through a combination of GALILEO and GPS data possible.

Neben dem GPS ist es in anderen Ausführungsformen ebenfalls möglich, andere auf Funksignalen basierende Systeme zur Positionsbestimmung zu nutzen. Derartige Systeme sind beispielsweise in der Mobilfunktechnologie bekannt. Die Genauigkeit der Positionsbestimmung die derzeit in GSM-Netzen erreicht werden kann, ist jedoch nicht ausreichend. Die Ein führung der UMTS-Technologie wird aber bereits eine höhere Genauigkeit bei der Positionsbestimmung ermöglichen.Next the GPS is in other embodiments also possible, other radio-based positioning systems use. Such systems are for example in mobile technology known. The accuracy of the positioning currently in However, GSM networks can be achieved, but is not enough. The Introduction However, the UMTS technology is already a higher accuracy in positioning enable.

Die Positionsbestimmung in der Mobilfunktechnologie beruht im Gegensatz zu der Positionsbestimmung mit Satellitennavigationssystemen darauf, dass die Position eines Senders in Bezug zu mehreren Empfangsstationen bestimmt wird. Die Position kann also nicht an dem Ort des Senders bestimmt werden und muss daher dorthin übermittelt werden. Neben einem Sender benötigt das Fahrzeug in dieser Ausführungsform der Erfindung daher einen Empfänger zum Empfangen der ermittelten Position.The Position determination in mobile technology is based on the opposite to the positioning with satellite navigation systems on that the position of a transmitter in relation to several receiving stations is determined. The position can not be at the location of the transmitter be determined and must therefore be transmitted there. In addition to one Transmitter needed the vehicle in this embodiment The invention therefore a receiver for receiving the determined position.

Der anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmte Längsneigungswinkel α kann genutzt werden, um Fahrzeugparameter in seiner Abhängigkeit zu verändern.Of the by the method according to the invention certain pitch angle α can be used to change vehicle parameters in their dependency.

Der Längsneigungswinkel kann beispielsweise als Eingangsgröße für eine HDC-Regelung dienen.Of the Pitch angle For example, it can be used as input for HDC control.

Diese wird in Fahrzeugen 210 zur Kompensation des Hangabtriebs auf einer Gefällestrecke verwendet. Der Bremsdruck an den Radbremsen des Fahrzeugs 210 wird durch die HDC-Regelung um einen Kompensationsbremsdruck nach Maßgabe der Längsneigung der Fahrbahn bzw. des Fahrzeugs 210 erhöht, der in Abhängigkeit des Längsneigungswinkels α des Fahrzeugs 210 bestimmt wird.This will be in vehicles 210 used to compensate for the downgrade on a downhill slope. The brake pressure at the wheel brakes of the vehicle 210 is controlled by the HDC control by a compensation brake pressure according to the longitudinal inclination of the roadway or the vehicle 210 increases, depending on the pitch angle α of the vehicle 210 is determined.

Die HDC-Regelung tritt typischerweise dann in Kraft, wenn die Zunahme des Neigungswinkels d(sin(α))/dt einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit einen von dem Fahrer vorzugebenden Schwellenwert überschreitet.The HDC control typically comes into effect when the increase the inclination angle d (sin (α)) / dt exceeds a predetermined threshold and / or the vehicle speed exceeds one exceeded by the driver to be specified threshold.

Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmte Längsneigungswinkel α kann ebenfalls als Einganggröße für HSA- der Hill-Holder- Systeme dienen. Das HSA- System unterstützt den Fahrer bei einem Anfahren auf einer Gefällestrecke, während das Hill-Holder-System einen Stillstand des Fahrzeugs 210 auf einer Gefällestrecke automatisch bewirkt.The longitudinal inclination angle α determined by the method according to the invention can likewise serve as an input variable for HSA of the hill holder systems. The HSA system assists the driver in starting on a downhill slope, while the Hill Holder system stops the vehicle 210 on a downgrade automatically effected.

In einer weiteren Ausführungsform kann der Wert des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmten Längsneigungswinkels α mit dem Wert verglichen werden, der anhand der Messwerte von Fahrzeugssensoren ermittelt wird. Dies erlaubt es, die Fahrzeugsensoren zu überprüfen.In a further embodiment can the value of the determined by the method according to the invention pitch angle α with the Value to be compared, based on the measurements of vehicle sensors is determined. This allows to check the vehicle sensors.

Insbesondere im Hinblick darauf, dass die Messwerte der Fahrzeugsensoren als Eingangsgrößen in aktive Fahrsicherheitssysteme eingehen, dient diese Ausführungsform einer Erhöhung der Fahrzeugsicherheit.Especially in view of the fact that the measurements of the vehicle sensors as Input variables in active Enter driving safety systems, this embodiment serves an increase the vehicle safety.

Die vorliegende Erfindung stellt somit ein vorteilhaftes Verfahren zur Bestimmung des Längsneigungswinkels α eines Fahrzeugs 210 zur Verfügung, das nicht auf bordeigenen Sensoren des Fahrzeugs 210 basiert. In einer bevorzugten Durchführungsform wird der Längsneigungswinkel α dabei mit Hilfe von GPS bestimmt, das trotz seiner Positionsfehler eine genaue Bestimmung des Längsneigungswinkels α ermöglicht.The present invention thus provides an advantageous method for determining the longitudinal inclination angle α of a vehicle 210 not available on onboard sensors of the vehicle 210 based. In a preferred embodiment, the longitudinal inclination angle α is thereby determined with the aid of GPS, which, in spite of its positional errors, permits an exact determination of the longitudinal inclination angle α.

110110
Referenzellipsoidreference ellipsoid
120120
Geoidgeoid
130130
QuasigeoidQuasigeoid
140140
Erdoberflächeearth's surface
150150
Meeresoberflächesea
210210
Fahrzeugvehicle
220220
GPS-Empfänger des FahrzeugsGPS receiver of the vehicle
αα
LängsneigungswinkelPitch angle
dd
Entfernungdistance
ΔHAH
Höhendifferenzheight difference
PP
PunktPoint
P1 P 1
erster Ortfirst place
P2 P 2
zweiter Ortsecond place
hH
ellipsoidische Höheellipsoidal height
h1 h 1
ellipsoidische Höhe an dem ersten Ortellipsoidal Height the first place
h2 h 2
ellipsoidische Höhe an dem zweiten Ortellipsoidal Height the second place
HH
physikalische Höhephysical height
H1 H 1
physikalische Höhe des ersten Ortesphysical Height of first place
H2 H 2
physikalische Höhe des zweiten Ortesphysical Height of second place
Ho H o
orthometrische Höheorthometric height
HN H N
Normalhöhenormal height
NN
Geoidundulationgeoid undulation
ξξ
Höhenanomalieheight anomaly

Claims (14)

Verfahren zum Bestimmen des Längsneigungswinkels (α) eines Fahrzeugs (210), dadurch gekennzeichnet, dass a. an einem ersten Ort (P1) und an einem zweiten Ort (P2) Höheninformationen (h1, h2) ermittelt und physikalische Höhen (H1, H2) aus den ermittelten Höheninformationen (h1, h2) abgeleitet werden, b. eine Entfernung (d) zwischen dem ersten und dem zweiten Ort (P1, P2) bestimmt wird, c. eine Höhendifferenz (ΔH) aus den physikalischen Höhen (H1, H2) ermittelt wird und d. anhand der Höhendifferenz (ΔH) und der Entfernung (d) zwischen dem ersten und dem zweiten Ort (P1, P2) ein einem Gefälle zwischen beiden Orten (P1, P2) entsprechender Neigungswinkel (α) bestimmt und mit dem Längsneigungswinkel (α) des Fahrzeugs (210) identifiziert wird.Method for determining the longitudinal inclination angle (α) of a vehicle ( 210 ), characterized in that a. height information (h 1 , h 2 ) is determined at a first location (P 1 ) and at a second location (P 2 ) and physical heights (H 1 , H 2 ) are derived from the ascertained altitude information (h 1 , h 2 ), b. a distance (d) between the first and second locations (P 1 , P 2 ) is determined, c. a height difference (ΔH) is obtained from the physical heights (H 1 , H 2 ) and d. on the basis of the height difference (ΔH) and the distance (d) between the first and the second location (P 1 , P 2 ) determines a slope angle (α) corresponding to a gradient between the two locations (P 1 , P 2 ) and with the longitudinal tilt angle ( α) of the vehicle ( 210 ) is identified. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höheninformationen (h1, h2) zeitlich versetzt ermittelt werden.A method according to claim 1, characterized in that the height information (h 1 , h 2 ) are determined offset in time. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Gefälle zwischen beiden Orten (P1, P2) entsprechende Neigungswinkel (α) mit dem Längsneigungswinkel (α) des Fahrzeugs (210) an dem zweiten Ort (P2) identifiziert wird.Method according to one or both of Claims 1 and 2, characterized in that the inclination angle (α) corresponding to the gradient between the two locations (P 1 , P 2 ) is related to the longitudinal inclination angle (α) of the vehicle ( 210 ) is identified at the second location (P 2 ). Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höheninformationen (h1, h2) gleichzeitig ermittelt werden.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the height information (h 1 , h 2 ) are determined simultaneously. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Funksignale empfangen werden und die Höheninformationen (h1, h2) anhand der Funksignale ermittelt werden.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that radio signals are received and the height information (h 1 , h 2 ) are determined on the basis of the radio signals. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Funksignale des NAVSTAR GPS empfangen werden.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that radio signals of the NAVSTAR GPS are received. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Funksignale eines differentiellen GPS (DGPS) empfangen werden.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that radio signals of a differential GPS (DGPS) are received. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Höheninformationen (h1, h2) orthometrische Höhen (Ho) und/oder Normalhöhen (HN) abgeleitet werden.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that orthometric heights (H o ) and / or normal heights (H N ) are derived from the height information (h 1 , h 2 ). Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitung der physikalischen Höhen (H, Ho, HN) anhand einer Geoidundulation (N) und/oder eine Höhenanomalie (ξ) durchgeführt wird.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the derivation of the physical heights (H, H o , H N ) by means of a Geoidundulation (N) and / or a height anomaly (ξ) is performed. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung (d) zwischen dem ersten und dem zweiten Ort (P1, P2) aus der Differenz der anhand der an den Orten (P1, P2) empfangenen Funksignale ermittelten Positionen ermittelt wird.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the distance (d) between the first and the second location (P 1 , P 2 ) from the difference of the radio signals received at the locations (P 1 , P 2 ) determined positions is determined. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (α) aus der Beziehung sin(α) = ΔH/d bestimmt wird, wobei ΔH die Höhendifferenz zwischen den physikalischen Höhen (H1, H2) und d die Entfernung zwischen dem ersten Ort (P1) und dem zweiten Ort (P2) bezeichnet.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inclination angle (α) is determined from the relationship sin (α) = ΔH / d, where ΔH is the height difference between the physical heights (H 1 , H 2 ) and d Distance between the first location (P 1 ) and the second location (P 2 ). Vorrichtung zum Bestimmen des Längsneigungswinkels (α) eines Fahrzeugs (210) mit a. wenigstens zwei Antennen (220) zum Empfangen von Funksignalen, b. einem Mittel zum Bestimmen von physikalischen Höhen (H1, H2) der Antennen (220) anhand der Funksignale, c. einem Mittel zum Berechnen einer Höhendifferenz (ΔH) zwischen den Antennen (220) und d. einem Mittel zum Bestimmen eines einem Gefälle zwischen den Antennen (220) entsprechenden Winkels (α).Device for determining the longitudinal inclination angle (α) of a vehicle ( 210 ) with a. at least two antennas ( 220 ) for receiving radio signals, b. a means for determining physical heights (H 1 , H 2 ) of the antennas ( 220 ) based on the radio signals, c. a means for calculating a height difference (ΔH) between the antennas ( 220 ) and d. a means for determining a slope between the antennas ( 220 ) corresponding angle (α). Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Antennen zum Empfangen von Funksignalen eines Satellitennavigationssystems handelt.Device according to claim 12, characterized in that that they are antennas for receiving radio signals of a satellite navigation system is. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennen (220) bei verschwindendem Längsneigungswinkel α = 0 gleiche physikalische Höhen (H1, H2) aufweisen.Device according to one or both of Claims 12 and 13, characterized in that the antennas ( 220 ) have the same physical heights (H 1 , H 2 ) when the longitudinal inclination angle α = 0 disappears.
DE200410009417 2004-02-24 2004-02-24 Vehicle inclination angle determination method in which the vehicle's height is measured in two positions, the separation between the positions is determined and the results combined to determine the longitudinal inclination Withdrawn DE102004009417A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410009417 DE102004009417A1 (en) 2004-02-24 2004-02-24 Vehicle inclination angle determination method in which the vehicle's height is measured in two positions, the separation between the positions is determined and the results combined to determine the longitudinal inclination

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410009417 DE102004009417A1 (en) 2004-02-24 2004-02-24 Vehicle inclination angle determination method in which the vehicle's height is measured in two positions, the separation between the positions is determined and the results combined to determine the longitudinal inclination

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004009417A1 true DE102004009417A1 (en) 2005-09-08

Family

ID=34833061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410009417 Withdrawn DE102004009417A1 (en) 2004-02-24 2004-02-24 Vehicle inclination angle determination method in which the vehicle's height is measured in two positions, the separation between the positions is determined and the results combined to determine the longitudinal inclination

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004009417A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101598549B (en) * 2009-07-06 2011-01-05 北京航空航天大学 Method for dynamic estimation of vehicle running gradient and relative height
DE102010000867A1 (en) * 2010-01-13 2011-07-14 Robert Bosch GmbH, 70469 Method for determining updated circumference, radius and/or diameter of car wheel for determining e.g. wheel speed, involves determining updated circumference, radius or diameter from corrected vehicle acceleration signal
WO2012025128A1 (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Volvo Lastvagnar Ab Method for calibrating an inclination sensor and inclination sensor system
WO2012112285A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Continental Automotive Systems, Inc. System and method for assisting the braking system of a vehicle
WO2016066480A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 Jaguar Land Rover Limited Controlling the braking of a vehicle descending a slope
CN112319439A (en) * 2020-10-23 2021-02-05 中电海康集团有限公司 GPS-based automatic braking method and system for slope slipping
DE102022132204A1 (en) 2022-12-05 2024-06-06 Connaught Electronics Ltd. Generating or updating a digital representation of a trajectory, self-localization of an ego vehicle and at least partially automatic guidance of an ego vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19830858A1 (en) * 1998-07-10 2000-01-13 Claas Selbstfahr Erntemasch Device and method for determining a virtual position
DE69702319T2 (en) * 1996-09-16 2000-11-30 Minorplanet Ltd MONITORING THE POSITION OF A VEHICLE
DE10040549A1 (en) * 2000-08-15 2002-03-07 Voith Turbo Kg Roadway inclination detection method for vehicle involves determining pressure values for reference events, characteristic values for covered distance and calculating angle of roadway
DE10247994A1 (en) * 2002-10-15 2004-04-29 Robert Bosch Gmbh Motor vehicle dynamic regulation method, e.g. for use with an electronic stability program (ESP), in which vehicle yaw rate and velocity vector are determined and if necessary a braking action triggered
DE10248432A1 (en) * 2002-10-17 2004-04-29 Robert Bosch Gmbh Road inclination determination method in which the instantaneous inclination is determined from the difference between measurements of motor vehicle acceleration relative to the road and absolute vehicle acceleration

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69702319T2 (en) * 1996-09-16 2000-11-30 Minorplanet Ltd MONITORING THE POSITION OF A VEHICLE
DE19830858A1 (en) * 1998-07-10 2000-01-13 Claas Selbstfahr Erntemasch Device and method for determining a virtual position
DE10040549A1 (en) * 2000-08-15 2002-03-07 Voith Turbo Kg Roadway inclination detection method for vehicle involves determining pressure values for reference events, characteristic values for covered distance and calculating angle of roadway
DE10247994A1 (en) * 2002-10-15 2004-04-29 Robert Bosch Gmbh Motor vehicle dynamic regulation method, e.g. for use with an electronic stability program (ESP), in which vehicle yaw rate and velocity vector are determined and if necessary a braking action triggered
DE10248432A1 (en) * 2002-10-17 2004-04-29 Robert Bosch Gmbh Road inclination determination method in which the instantaneous inclination is determined from the difference between measurements of motor vehicle acceleration relative to the road and absolute vehicle acceleration

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101598549B (en) * 2009-07-06 2011-01-05 北京航空航天大学 Method for dynamic estimation of vehicle running gradient and relative height
DE102010000867A1 (en) * 2010-01-13 2011-07-14 Robert Bosch GmbH, 70469 Method for determining updated circumference, radius and/or diameter of car wheel for determining e.g. wheel speed, involves determining updated circumference, radius or diameter from corrected vehicle acceleration signal
WO2012025128A1 (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Volvo Lastvagnar Ab Method for calibrating an inclination sensor and inclination sensor system
WO2012112285A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Continental Automotive Systems, Inc. System and method for assisting the braking system of a vehicle
US8504271B2 (en) 2011-02-18 2013-08-06 Continental Automotive Systems, Inc. System and method for assisting the braking system of a vehicle
WO2016066480A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 Jaguar Land Rover Limited Controlling the braking of a vehicle descending a slope
US10501061B2 (en) 2014-10-30 2019-12-10 Jaguar Land Rover Limited Controlling the braking of a vehicle descending a slope
CN112319439A (en) * 2020-10-23 2021-02-05 中电海康集团有限公司 GPS-based automatic braking method and system for slope slipping
DE102022132204A1 (en) 2022-12-05 2024-06-06 Connaught Electronics Ltd. Generating or updating a digital representation of a trajectory, self-localization of an ego vehicle and at least partially automatic guidance of an ego vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010005293B4 (en) System and method for tracking path estimation using a sensor combination
EP2756332B1 (en) Method for selecting a satellite
EP2460337B1 (en) Method and device for the communication with another vehicle or with an infrastructure device
DE102017222912A1 (en) Method and device for determining correction information for an antenna of a vehicle
EP3049825B1 (en) Determination of the position of a vehicle on or above a planet surface
DE102009058737A1 (en) Measurement level integration of GPS and other range and direction capable sensors for ubiquitous position determination capability
EP3776000B1 (en) Method for determining the position of a vehicle
DE102018202983A1 (en) Method for determining a data profile for the satellite-based determination of a position of a vehicle
EP3729138B1 (en) Method for the satellite-supported determination of a position of a vehicle
EP3491338B1 (en) Method for transmitting data from a vehicle to a server, and method for updating a map
DE102008034230A1 (en) Method for determining a vehicle position
EP3649520B1 (en) Method for locating a more highly automated vehicle, and corresponding driver assistance system and computer program
DE102004009417A1 (en) Vehicle inclination angle determination method in which the vehicle's height is measured in two positions, the separation between the positions is determined and the results combined to determine the longitudinal inclination
WO2010105605A1 (en) Method and device for determining aspect angle progression
DE102013014869B4 (en) Method for determining the position of a motor vehicle and position determining system for a motor vehicle
DE102008018163A1 (en) Driver assistance device for e.g. car, has control unit computing information for assistance device based on map section on digital map, where map section corresponds with specific position of vehicle
DE102016007182B4 (en) System and method for determining and storing location-related problem areas of navigation satellite-supported position determination
WO2006040233A1 (en) Navigation system and method for determining the position of a vehicle within a three-dimensional road network
DE102010050899A1 (en) Method for height profile determination of a route
DE19645528A1 (en) Satellite navigation procedures
DE10062951B4 (en) Method for determining the position of geostationary satellites by transit time measurements of satellite navigation signals
DE102018209162A1 (en) Safe method for determining the position of a receiving device
WO2021185492A1 (en) Determining a position of a vehicle
DE102020118622A1 (en) control of a vehicle
DE112020003536T5 (en) Method and device for detecting a deception process of a GNSS system

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20110218

R120 Application withdrawn or ip right abandoned
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20150317