DE102012013504A1 - Method for operating satellite-based position determination system for motor vehicle, involves determining vehicle position based on signals and under consideration of checking of line of sight connection between satellites and receiver - Google Patents

Method for operating satellite-based position determination system for motor vehicle, involves determining vehicle position based on signals and under consideration of checking of line of sight connection between satellites and receiver Download PDF

Info

Publication number
DE102012013504A1
DE102012013504A1 DE201210013504 DE102012013504A DE102012013504A1 DE 102012013504 A1 DE102012013504 A1 DE 102012013504A1 DE 201210013504 DE201210013504 DE 201210013504 DE 102012013504 A DE102012013504 A DE 102012013504A DE 102012013504 A1 DE102012013504 A1 DE 102012013504A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
satellites
motor vehicle
signals
determined
objects
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.)
Granted
Application number
DE201210013504
Other languages
German (de)
Other versions
DE102012013504B4 (en
Inventor
Andreas Siegel
Michael Reichel
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.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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 Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE201210013504 priority Critical patent/DE102012013504B4/en
Publication of DE102012013504A1 publication Critical patent/DE102012013504A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102012013504B4 publication Critical patent/DE102012013504B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/22—Multipath-related issues
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/28—Satellite selection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

The method involves detecting a position and dimensions of objects (36, 38, 40, 42) in an environment (44) of a motor vehicle (10). Checking is made whether a line of sight connection is obstructed by the objects based on relative positions to be determined of satellites (24, 26, 28), the positions and dimensions of the objects, and the position and an alignment of the motor vehicle. The position of the motor vehicle is determined based on signals (30, 32, 34) to be received and under consideration of the checking of the line of sight connection between the satellites and a receiver. An independent claim is also included for a position determination system for a motor vehicle to receive signals transmitted through satellites.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Positionsbestimmungssystem für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 12 angegebenen Art.The invention relates to a method for operating a satellite-based position determination system specified in the preamble of claim 1. Art. Furthermore, the invention relates to a position determining system for a motor vehicle specified in the preamble of claim 12 Art.

Ein solches Verfahren und Positionsbestimmungssystem sind aus der DE 10 2009 008 959 A1 bekannt. Bei dem offenbarten Verfahren zum Betreiben eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems für einen Kraftwagen werden eine Mehrzahl von durch Satelliten ausgesendeten Signalen mittels einer kraftwagenseitig angeordneten Empfangseinrichtung empfangen. Zur Positionsbestimmung des Kraftwagens erfolgt dabei eine kombinierte Auswertung der von den Satelliten ausgesendeten Signalen und von Fahrzeug- und Umfeldsensoren zur Verfügung gestellten Daten.Such a method and position determination system are known from DE 10 2009 008 959 A1 known. In the disclosed method of operating a satellite-based positioning system for a motor vehicle, a plurality of signals transmitted by satellites are received by means of a receiving device arranged on the vehicle side. To determine the position of the motor vehicle, a combined evaluation of the signals emitted by the satellites and of data provided by the vehicle and surroundings sensors takes place.

Die DE 198 81 685 B4 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung von geeigneten Messzeiträumen bei einer satellitengestützten Vermessung von Objekten. Zur Bestimmung der geeigneten Messzeiträume wird eine Aufnahme vom Himmel im Bereich des Objekts aufgezeichnet, wobei anhand der Aufnahme eventuelle Sichthindernisse ermittelt und anhand von deren Koordinaten entsprechend freie Bereiche und Messzeiträume bestimmt werden, innerhalb derer eine für die Satellitenvermessung des Objekts ausreichend gute Satellitenkonstellation gegeben ist.The DE 198 81 685 B4 discloses a method and apparatus for determining suitable measurement periods in a satellite-based measurement of objects. In order to determine the appropriate measurement periods, a photograph of the sky in the area of the object is recorded, with the help of the recording of possible obstructions and identified by their coordinates according to free areas and measurement periods are determined within which a sufficient satellite constellation for the satellite measurement of the object is given.

Die DE 10 2008 012 898 A1 offenbart ein Verfahren und ein Steuergerät zur Ausgabe von Informationen, welche einen Fahrzeuginsassen beim kollisionsfreien Aussteigen aus einem Kraftwagen unterstützen. Diese Informationen werden unter anderem mittels satellitengestützter Ortungsvorrichtungen in Kombination mit digitalen Karten und entsprechenden Umfeldsensoren des Kraftwagens ermittelt.The DE 10 2008 012 898 A1 discloses a method and controller for outputting information that assists a vehicle occupant in collision-free vehicle exiting. This information is determined inter alia by means of satellite-based locating devices in combination with digital maps and corresponding environmental sensors of the motor vehicle.

Die DE 10 2006 054 346 A1 zeigt ein Navigationsgerät und ein Verfahren zur Bestimmung einer Position eines Kraftwagens. Zur Positionsbestimmung werden sowohl Bewegungsdaten des Kraftwagens als auch von einem Navigationsgerät empfangene Satellitensignale genutzt.The DE 10 2006 054 346 A1 shows a navigation device and a method for determining a position of a motor vehicle. For determining the position, both movement data of the motor vehicle and satellite signals received by a navigation device are used.

Schließlich offenbart die DE 10 2007 041 121 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Sensordaten für ein Fahrerassistenzsystem eines Kraftwagens.Finally, the reveals DE 10 2007 041 121 A1 a method and an apparatus for processing sensor data for a driver assistance system of a motor vehicle.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Positionsbestimmungssystem der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welchen eine verbesserte satellitengestützte Positionsbestimmung eines Kraftwagens ermöglicht wird.It is the object of the present invention to provide a method and a position determination system of the type mentioned, by means of which an improved satellite-based position determination of a motor vehicle is made possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Positionsbestimmungssystem für einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a method for operating a satellite-based position-determining system having the features of patent claim 1 and by a position-determining system for a motor vehicle having the features of patent claim 12. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems für einen Kraftwagen werden eine Mehrzahl von durch Satelliten ausgesendeten Signalen mittels einer kraftwagenseitig angeordneten Empfangseinrichtung empfangen, wobei sich das erfindungsgemäße Verfahren durch die folgenden Schritte auszeichnet:

  • – Bereitstellen einer Position und Ausrichtung des Kraftwagens;
  • – Ermitteln jeweiliger Relativpositionen der Satelliten gegenüber dem Kraftwagen basierend auf den empfangenen Signalen und der bereitgestellten Ausrichtung und Position des Kraftwagens;
  • – Erfassen einer Position und von Abmessungen jeweiliger Objekte in einem Umfeld des Kraftwagens;
  • – Überprüfen, zwischen welchen der Satelliten und der Empfangseinrichtung eine Sichtverbindung durch die Objekte behindert wird, basierend auf den ermittelten Relativpositionen der Satelliten, den Positionen und Abmessungen der jeweiligen Objekte sowie der Position und Ausrichtung des Kraftwagens;
  • – Bestimmen der Position des Kraftwagens, basierend auf den empfangenen Signalen und unter Berücksichtigung der Überprüfung der jeweiligen Sichtverbindungen zwischen den Satelliten und der Empfangseinrichtung.
In a method according to the invention for operating a satellite-supported position determination system for a motor vehicle, a plurality of signals emitted by satellites are received by means of a receiving device arranged on the side of the car, the method according to the invention being characterized by the following steps:
  • - Providing a position and orientation of the motor vehicle;
  • - determining respective relative positions of the satellites relative to the vehicle based on the received signals and the provided orientation and position of the motor vehicle;
  • - detecting a position and dimensions of respective objects in an environment of the motor vehicle;
  • - checking between which of the satellites and the receiving device a line of sight is obstructed by the objects, based on the determined relative positions of the satellites, the positions and dimensions of the respective objects and the position and orientation of the motor vehicle;
  • - Determining the position of the motor vehicle, based on the received signals and taking into account the verification of the respective visual connections between the satellite and the receiving device.

Es ist also erfindungsgemäß vorgesehen, durch eine Umfelderfassung, beispielsweise mittels Videokameras, Laserscannern, Radareinrichtungen oder dergleichen, Objekte im Umfeld des Kraftwagens zu erfassen und in Kenntnis von deren Position und Abmessungen zu bestimmen; ob jeweilige direkte Sichtverbindungen zwischen dem Kraftwagen, insbesondere der Empfangseinrichtung des Kraftwagens, und den jeweiligen Satelliten gegeben oder nicht gegeben sind. Diese Informationen werden anschließend bei der satellitengestützten Positionsbestimmung des Kraftwagens entsprechend berücksichtigt.It is therefore provided according to the invention, by means of an environment detection, for example by means of video cameras, laser scanners, radar devices or the like, to detect objects in the environment of the motor vehicle and to determine them with knowledge of their position and dimensions; whether respective direct visual connections between the motor vehicle, in particular the receiving device of the motor vehicle, and the respective satellites are given or not given. This information is then taken into account accordingly in the satellite-based position determination of the motor vehicle.

Durch Kenntnis von Störungen jeweiliger direkter Sichtverbindungen zwischen den Satelliten und der Empfangseinrichtung kann einer Verfälschung des Positionsergebnisses des Kraftwagens vorgebeugt werden. So genannte Multipass-Fehler können dadurch beispielsweise detektiert werden, wodurch die Positionsgenauigkeit und Zuverlässigkeit des Positionsbestimmungssystems erheblich verbessert werden kann.By knowing of disturbances of respective direct visual connections between the satellites and the receiving device can be a falsification of the position result of the motor vehicle prevented. Thus, so-called multipass errors can be detected, for example, whereby the positional accuracy and reliability of the positioning system can be significantly improved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass zur Ermittlung der Relativposition ein jeweiliger Horizontalwinkel zwischen dem Satelliten und einer augenblicklichen Fahrtrichtung des Kraftwagens basierend auf den empfangenen Signalen ermittelt wird. Des Weiteren wird vorzugsweise zur Ermittlung der Relativposition ein jeweiliger Elevationswinkel zwischen den Satelliten und einer augenblicklichen, aus der Fahrzeuglängsachse und Fahrzeugquerachse aufgespannten Ebene basierend auf den empfangenen Signalen ermittelt. Somit sind für sämtliche Satelliten jeweilige Winkellagen relativ zu dem Kraftwagen bekannt, wodurch eine besonders einfache Ermittlung der Relativpositionen zwischen den Satelliten und dem Kraftwagen ermöglicht wird.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that for determining the relative position, a respective horizontal angle between the satellite and an instantaneous direction of travel of the motor vehicle is determined based on the received signals. Furthermore, a respective elevation angle between the satellites and an instantaneous plane spanned from the vehicle longitudinal axis and vehicle transverse axis is preferably determined based on the received signals in order to determine the relative position. Thus, for each satellite respective angular positions are known relative to the motor vehicle, whereby a particularly simple determination of the relative positions between the satellite and the car is made possible.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erfassten Positionen und Abmessungen der Objekte zumindest für eine vorgegebene Dauer in einer Speichereinrichtung gespeichert und für eine erneute Sichtbehinderungsüberprüfung der Satelliten oder weiterer Satelliten bereitgestellt werden. Das Wissen über die Lage und Abmessungen der jeweiligen Objekte bleibt beispielsweise auch beim Vorbeifahren des Kraftwagens an den bereits erfassen Objekten erhalten, auch wenn diese sich nicht mehr in einem aktuellen Erfassungsbereich entsprechender Umfeldsensoren befinden sollten. Dadurch wird eine nochmals verbesserte Überprüfung eventueller Sichtbehinderungen durch die Objekte ermöglicht, infolgedessen eine noch genauere satellitengestützte Positionsbestimmung des Kraftwagens erzielbar ist.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the detected positions and dimensions of the objects are stored in a memory device at least for a predetermined duration and provided for a renewed obstruction check of the satellites or further satellites. The knowledge about the position and dimensions of the respective objects is retained, for example, even when driving past the motor vehicle to the already detected objects, even if they should no longer be in a current detection range corresponding environment sensors. As a result, a further improved examination of possible obstructions to sight through the objects is made possible, as a result of which an even more accurate satellite-supported position determination of the motor vehicle can be achieved.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass im Wesentlichen ausgehend von dem Kraftwagen in jede Richtung innerhalb einer augenblicklich aus der Fahrzeuglängsachse und Fahrzeugquerachse aufgespannten Ebene ein minimaler Elevationswinkel gegenüber dieser Ebene ermittelt wird, ab welchem eine unbehinderte Sichtverbindung zu der Empfangseinrichtung gegeben ist, wobei anschließend bei jedem der Satelliten überprüft wird, welcher der Elevationswinkel der jeweiligen Satelliten den minimalen Elevationswinkel unterschreiten. Mit anderen Worten wird für eine vollständige 360°-Umgebung des Kraftwagens überprüft, in welchen der Richtungen welche Objekte mit welchen Abmessungen detektiert wurden, sodass basierend darauf in jede der Richtungen der entsprechend minimale Elevationswinkel bestimmt werden kann, ab welchem eine direkte Sichtverbindung zwischen der Empfangseinrichtung und entsprechenden Satelliten, welche sich in den jeweiligen Richtungen befinden, gegeben ist. Dadurch können auf besonders einfache Weise diejenigen Satelliten zur Positionsbestimmung des Kraftwagens herangezogen werden, bei welchen eine ungestörte direkte Sichtverbindung gegeben ist.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that a minimal elevation angle relative to this plane is determined essentially starting from the motor vehicle in each direction within a plane spanned instantaneously from the vehicle longitudinal axis and vehicle transverse axis, from which an unobstructed line of sight is provided to the receiving device , in which case it is then checked at each of the satellites which of the elevation angles of the respective satellites fall below the minimum elevation angle. In other words, for a complete 360 ° environment of the motor vehicle it is checked in which of the directions which objects with which dimensions were detected, so that in each of the directions the corresponding minimum elevation angle can be determined based on which a direct line of sight between the receiving device and corresponding satellites located in the respective directions. As a result, those satellites can be used for determining the position of the motor vehicle in a particularly simple manner, in which an undisturbed direct visual connection is given.

Bei einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass mittels eines auf einer Aussendung von Strahlen basierenden Algorithmus die Überprüfung der Sichtbehinderung für jeden der Satelliten durchgeführt wird. Mit anderen Worten erfolgt die Überprüfung der Sichtbehinderung für jeden der Satelliten mittels Strahlverfolgung, dem so genannten Ray-Tracing, mittels welcher überprüft wird, ob jeweilige Umfeldobjekte von Strahlen getroffen werden würden, wenn diese in Richtung der jeweiligen Satelliten ausgesendet werden würden. Auch dadurch können diejenigen Satelliten detektiert werden, bei welchen eine direkte Sichtverbindung nicht gegeben ist, sodass diese Informationen bei der Positionsbestimmung des Kraftwagens genutzt werden können.In an alternative advantageous embodiment of the invention, it is provided that by means of an algorithm based on a radiation transmission, the visual impairment check is carried out for each of the satellites. In other words, the visual obstruction is checked for each of the satellites by means of ray tracing, the so-called ray tracing, by means of which it is checked whether respective environment objects would be hit by rays if they were emitted in the direction of the respective satellites. This also allows the detection of those satellites in which there is no direct line of sight, so that this information can be used in determining the position of the motor vehicle.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Signale der Satelliten, bei welchen eine Sichtbehinderung ermittelt wurde, nicht zur Positionsbestimmung des Kraftwagens verwendet werden. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass solche Satellitensignale, welche durch Reflexionen an Objekten zu einer Verfälschung der Positionsbestimmung führen würden, gar nicht erst beachtet werden, sodass insgesamt eine exaktere Positionsbestimmung des Kraftwagens erfolgen kann.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the signals of the satellites, in which a visual obstruction has been determined, are not used for determining the position of the motor vehicle. As a result, it can be prevented, for example, that such satellite signals, which would lead to a falsification of the position determination by reflections on objects, are not considered at all, so that altogether a more exact position determination of the motor vehicle can take place.

Bei einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Signale der Satelliten, bei welchen eine Sichtbehinderung ermittelt wurde, bei der Positionsbestimmung des Kraftwagens geringer gewichtet werden als die Signale der Satelliten, bei welchen keine Sichtbehinderung ermittelt wurde. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn entsprechende Signale von mehr als vier Satelliten zur Positionsbestimmung des Kraftwagens zur Verfügung stehen, sodass ohnehin eine Mittlung der entsprechend empfangenen Signale erfolgt, wobei im Zuge der Positionsbestimmung des Kraftwagens eben die Signale der verdeckten Satelliten geringer gewichtet werden, sodass eine exaktere Positionsbestimmung des Kraftwagens erfolgen kann.In an alternative advantageous embodiment of the invention, it is provided that the signals of the satellites, in which a visual obstruction has been determined, are weighted less in the determination of the position of the motor vehicle than the signals of the satellites, in which no visual obstruction has been determined. This is particularly useful if corresponding signals from more than four satellites are available for determining the position of the motor vehicle, so that an averaging of the correspondingly received signals takes place, whereby in the course of determining the position of the motor vehicle just the signals of the hidden satellites are weighted less, so a more accurate positioning of the motor vehicle can be done.

Bei einer weiteren alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass bei den Satelliten, bei welchen eine Sichtbehinderung ermittelt wurde, zumindest eine Reflexion an einem der Objekte bei der Positionsbestimmung des Kraftwagens berücksichtigt wird, wobei die Signale dieser Satelliten bei der Positionsbestimmung des Kraftwagens berücksichtigt werden. Mit anderen Worten kann mithilfe einer komplexeren Strahlenverfolgung zumindest ein Reflexionsobjekt des Satellitensignals, beispielsweise eine Hauswand oder dergleichen, identifiziert werden, sodass man über Reflexionen empfangene Signale korrigieren und anschließend trotzdem verwenden kann. Dies ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn ohnehin nur eine geringe Anzahl von Satelliten zur Positionsbestimmung des Kraftwagens, insbesondere nur vier Satelliten, zur Verfügung stehen, sodass eine möglichst exakte Positionsbestimmung des Kraftwagens trotz eines oder mehrerer teilweise verdeckter Satelliten erfolgen kann.In a further alternative advantageous embodiment of the invention, it is provided that at the satellites, in which a visual obstruction has been determined, at least one reflection on one of the objects in the position determination of the motor vehicle is taken into account, the signals of these satellites are taken into account in the positioning of the motor vehicle. In other words, by means of a more complex ray tracing, at least one reflection object of the satellite signal, for example a house wall or the like, can be identified so that signals received via reflections can be corrected and subsequently used anyway. This is especially advantageous if, in any case, only a small number of satellites are available for determining the position of the motor vehicle, in particular only four satellites, so that as exact a determination of the position of the motor vehicle as possible can be carried out despite one or more partially concealed satellites.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Position und Ausrichtung des Kraftwagens basierend auf den empfangenen Signalen, mittels Messsignalen von einer entsprechenden Messeinrichtung oder durch eine Datenfusion der empfangenen Signale und der Messsignale ermittelt werden. Zur Bereitstellung der Position und Ausrichtung des Kraftwagens können also sowohl die von den Satelliten empfangenen Signale als auch weitere Messsignale von beispielsweise Raddrehzahlsensoren, einem Kompass und dergleichen, für sich genommen oder in Kombination verwendet werden, um eine möglichst genaue Position und Ausrichtung des Kraftwagens bereitstellen zu können.A further advantageous embodiment of the invention provides that the position and orientation of the motor vehicle are determined based on the received signals, by means of measuring signals from a corresponding measuring device or by a data fusion of the received signals and the measuring signals. To provide the position and orientation of the motor vehicle, therefore, both the signals received by the satellites and further measuring signals from, for example, wheel speed sensors, a compass and the like, taken alone or in combination, can be used to provide the most accurate position and orientation of the motor vehicle can.

In weiterer vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bestimmung der Position des Kraftwagens basierend auf den empfangenen Signalen von zumindest vier Satelliten erfolgt. Drei der Satellitensignale werden zur Positionsbestimmung des Kraftwagens verwendet, wobei das Signal des vierten Satelliten zum Zeitabgleich zwischen der Empfangseinrichtung und den Satellitenzeiten dient, wodurch überhaupt erst eine exakte Positionsbestimmung des Kraftwagens erfolgen kann.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the determination of the position of the motor vehicle based on the received signals from at least four satellites takes place. Three of the satellite signals are used for determining the position of the motor vehicle, wherein the signal of the fourth satellite is used to synchronize the time between the receiving device and the satellite times, whereby only an exact position determination of the motor vehicle can take place.

Ein erfindungsgemäßes Positionsbestimmungssystem für einen Kraftwagen umfasst eine kraftwagenseitig anordnenbare Empfangseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Mehrzahl von durch Satelliten ausgesendeten Signalen zu empfangen, wobei das erfindungsgemäße Positionsbestimmungssystem gekennzeichnet ist durch:

  • – eine Umfelderfassungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Position und Abmessung jeweiliger Objekte in einem Umfeld des Kraftwagens zu ermitteln;
  • – eine Datenverarbeitungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, jeweilige Relativpositionen der Satelliten gegenüber dem Kraftwagen basierend auf den empfangenen Signalen und einer bereitgestellten Position und Ausrichtung des Kraftwagens zu ermitteln sowie basierend auf den ermittelten Relativpositionen der Satelliten, den Positionen und Abmessungen der jeweiligen Objekte sowie der Position und der Ausrichtung des Kraftwagens zu überprüfen, zwischen welchen der Satelliten und der Empfangseinrichtung eine Sichtverbindung durch die Objekte behindert wird;
  • – eine Positionsbestimmungseinheit, welche dazu ausgelegt ist, die Position des Kraftwagens basierend auf den empfangenen Signalen und unter Berücksichtigung der Überprüfung der jeweiligen Sichtverbindungen zwischen den Satelliten und der Empfangseinrichtung zu bestimmen.
A position determining system for a motor vehicle according to the invention comprises a receiving device which can be arranged on the side of the vehicle and which is designed to receive a plurality of signals emitted by satellites, the position determining system according to the invention being characterized by:
  • An environment detection device, which is designed to determine a position and dimension of respective objects in an environment of the motor vehicle;
  • - A data processing device which is adapted to determine respective relative positions of the satellite to the car based on the received signals and a provided position and orientation of the motor vehicle and based on the determined relative positions of the satellites, the positions and dimensions of the respective objects and the position and to check the orientation of the motor vehicle between which of the satellites and the receiving device a line of sight is obstructed by the objects;
  • - A position determining unit which is adapted to determine the position of the motor vehicle based on the received signals and taking into account the verification of the respective visual connections between the satellite and the receiving device.

Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausführungen des Positionsbestimmungssystems anzusehen, wobei insbesondere das Positionsbestimmungssystem Mittel umfasst, mit welchen die Verfahrensschritte durchführbar sind.Advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the position determination system, wherein in particular the position determination system comprises means with which the method steps are feasible.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Ansicht eines Kraftwagens mit einem Positionsbestimmungssystem; 1 a schematic view of a motor vehicle with a positioning system;

2 eine schematische Perspektivansicht des Kraftwagens, welcher zur satellitengestützten Positionsbestimmung eine Mehrzahl von durch Satelliten ausgesendeten Signalen empfängt; 2 a schematic perspective view of the motor vehicle, which receives a plurality of satellite-transmitted signals for satellite positioning;

3 eine schematische Draufsicht auf den Kraftwagen und einen der Satelliten, wobei ein Horizontalwinkel zwischen dem Satelliten und einer augenblicklichen Fahrtrichtung des Kraftwagens gezeigt ist; und 3 a schematic plan view of the car and one of the satellites, wherein a horizontal angle between the satellite and an instantaneous direction of travel of the motor vehicle is shown; and

4 eine schematische Seitenansicht des Kraftwagens und des in 3 gezeigten Satelliten, wobei ein Elevationswinkel zwischen dem Satelliten und einer augenblicklichen, aus der Fahrzeuglängsachse und Fahrzeugquerachse aufgespannten Ebene gezeigt ist. 4 a schematic side view of the motor vehicle and in 3 shown satellites, wherein an elevation angle between the satellite and an instantaneous, spanned from the vehicle longitudinal axis and vehicle transverse axis plane is shown.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

Ein Kraftwagen 10 ist in einer schematischen Ansicht in 1 gezeigt. Der Kraftwagen 10 umfasst ein Positionsbestimmungssystem 12 mit einer Empfangseinrichtung 14, einer Umfelderfassungseinrichtung 16, einer Datenverarbeitungseinrichtung 18 und einer Positionsbestimmungseinheit 20.A car 10 is in a schematic view in 1 shown. The car 10 includes a positioning system 12 with a receiving device 14 , an environment detection device 16 , a data processing device 18 and a position determination unit 20 ,

In 2 ist der Kraftwagen 10 in einer schematischen Perspektivansicht gezeigt, wobei der Kraftwagen 10 entlang einer Fahrbahn 22 fährt. Eine Mehrzahl von Satelliten 24, 26, 28, welche zu einem oder mehreren globalen Satellitennavigationssysteme, wie beispielsweise GPS, GLONASS, Galileo oder dergleichen, gehören, senden jeweilige Signale 30, 32, 34 aus. Mittels der Signale 30, 32, 34 werden unter anderem die Positionen der Satelliten 24, 26, 28 entlang ihrer jeweiligen Bahnkurven übermittelt.In 2 is the car 10 shown in a schematic perspective view, wherein the motor vehicle 10 along a roadway 22 moves. A plurality of satellites 24 . 26 . 28 which belong to one or more global satellite navigation systems, such as GPS, GLONASS, Galileo or the like, transmit respective signals 30 . 32 . 34 out. By means of the signals 30 . 32 . 34 Among other things, the positions of the satellites 24 . 26 . 28 transmitted along their respective trajectories.

Mittels der Umfelderfassungseinrichtung 16 des Kraftwagens 10 werden Positionen und Abmessungen jeweiliger Objekte 36, 38, 40, 42 in einem Umfeld 44 des Kraftwagens 10 ermittelt. Bei den Abmessungen handelt es sich dabei um die jeweilige Höhe, Breite und Länge der Objekte 36, 38, 40, 42. Zur Erfassung der Positionen und Abmessungen kann die Umfelderfassungseinrichtung 16 beispielsweise einen Laserscanner, eine Monokamera, eine Stereokamera, eine Time-Of-Flight Kamera, eine Radareinrichtung oder dergleichen aufweisen. Mit anderen Worten wird mittels der Umfelderfassungseinrichtung 16 ein Umfeldmodell mit der Lage, der flächigen Ausdehnung und Höhe der jeweiligen Objekte 36, 38, 40, 42 im Umfeld 44 des Kraftwagens 10 bereitgestellt. Des Weiteren können die erfassten Positionen und Abmessungen der Objekte 36, 38, 40, 42 zumindest für eine vorgegebene Dauer in einer Speichereinrichtung gespeichert werden, beispielsweise in Form einer Belegungskarte, sodass das Wissen über die jeweiligen Lagen und Abmessungen auch beim Vorbeifahren des Kraftwagens erhalten bleibt, auch wenn die Objekte 36, 38, 40, 42 nicht mehr in einem aktuellen Erfassungsbereich der Umfelderfassungseinrichtung 16 liegen.By means of the environment detection device 16 of the motor vehicle 10 become positions and dimensions of respective objects 36 . 38 . 40 . 42 in an environment 44 of the motor vehicle 10 determined. The dimensions are the respective height, width and length of the objects 36 . 38 . 40 . 42 , For detecting the positions and dimensions, the surroundings detection device 16 For example, a laser scanner, a monocamera, a stereo camera, a time-of-flight camera, a radar device or the like. In other words, by means of the environment detection device 16 an environment model with the location, the areal extent and height of the respective objects 36 . 38 . 40 . 42 in the environment 44 of the motor vehicle 10 provided. Furthermore, the captured positions and dimensions of the objects 36 . 38 . 40 . 42 stored for at least a predetermined duration in a memory device, for example in the form of an occupancy card, so that the knowledge about the respective positions and dimensions is maintained even when passing the motor vehicle, even if the objects 36 . 38 . 40 . 42 no longer in a current detection area of the surroundings detection device 16 lie.

Basierend auf den empfangenen Signalen 30, 32, 34 werden jeweilige Relativpositionen der Satelliten 24, 26, 28 gegenüber dem Kraftwagen 10 ermittelt, wobei gleichzeitig eine bereitgestellte Ausrichtung und Position des Kraftwagens 10 berücksichtigt wird. Das Signal 30 kann dabei, auch wenn hier nicht so dargestellt, über mehrere Reflexionen an den Objekten 36, 38, 40, 42 oder weiteren Objekten ebenfalls von dem Kraftwagen 10 bzw. von der Empfangseinrichtung 14 empfangen werden. Die Ausrichtung und Position des Kraftwagens 10 kann beispielsweise von einer vorherigen satellitengestützten Positionsbestimmung, einer alternativen Positionsbestimmung des Kraftwagens 10, beispielsweise mittels Raddrehzahlsensoren, einem Kompass und dergleichen oder durch eine Datenfusion bereitgestellt werden. Die Signale 30, 32, 34 werden von der Empfangseinrichtung 14 ein bis 20 mal pro Sekunde empfangen.Based on the received signals 30 . 32 . 34 become respective relative positions of the satellites 24 . 26 . 28 opposite the car 10 determined, while providing a provided orientation and position of the motor vehicle 10 is taken into account. The signal 30 can thereby, even if not shown here, over several reflections on the objects 36 . 38 . 40 . 42 or other objects also from the car 10 or from the receiving device 14 be received. The orientation and position of the motor vehicle 10 For example, from a previous satellite-based position determination, an alternative positioning of the motor vehicle 10 be provided for example by means of wheel speed sensors, a compass and the like or by a data fusion. The signals 30 . 32 . 34 be from the receiving device 14 One to 20 times per second.

Im Zuge der Ermittlung der Relativpositionen wird ein jeweiliger, hier nicht gezeigter Horizontalwinkel α zwischen den Satelliten 24, 26, 28 und einer hier nicht dargestellten augenblicklichen Fahrtrichtung 46 des Kraftwagens 10 basierend auf den empfangenen Signalen 30, 32, 34, ermittelt. Des Weiteren wird zur Ermittlung der Relativpositionen ein jeweiliger, hier ebenfalls nicht gezeigter Elevationswinkel β zwischen den Satelliten 24, 26, 28 und einer augenblicklichen, aus der hier nicht dargestellten Fahrzeuglängsachse 48 und Fahrzeugquerachse 50 aufgespannten Ebene basierend auf den empfangenen Signalen 30, 32, 34, ermittelt.As part of the determination of the relative positions is a respective, not shown here horizontal angle α between the satellites 24 . 26 . 28 and an instantaneous direction not shown here 46 of the motor vehicle 10 based on the received signals 30 . 32 . 34 , determined. Furthermore, to determine the relative positions, a respective elevation angle β between the satellites, likewise not shown here, is determined 24 . 26 . 28 and an instantaneous, from the vehicle longitudinal axis, not shown here 48 and vehicle transverse axis 50 spanned level based on the received signals 30 . 32 . 34 , determined.

In 3 ist in einer schematischen Draufsicht auf den Kraftwagen 10 und einen der Satelliten 26 der Horizontalwinkel α gezeigt. Wie zu erkennen, wird der Horizontalwinkel α zwischen der Fahrtrichtung 46 und einer Verbindungslinie 52, welche zwischen dem Satelliten 26 und dem Kraftwagen 10 verläuft, gebildet.In 3 is a schematic plan view of the car 10 and one of the satellites 26 the horizontal angle α shown. As can be seen, the horizontal angle α between the direction of travel 46 and a connecting line 52 which is between the satellite 26 and the car 10 runs, formed.

In 4 ist in einer schematischen Seitenansicht der Kraftwagen 10 und einer der Satelliten 26 gezeigt. Wie vorliegend zu erkennen, wird der Elevationswinkel β zwischen der Verbindungslinie 52 und einer hier nicht näher bezeichneten augenblicklichen, aus der Fahrzeuglängsachse 48 und Fahrzeugquerachse 50 aufgespannten Ebene gebildet. Durch Kenntnis der Horizontalwinkel α und Elevationswinkel β der jeweiligen Satelliten 24, 26, 28 ist deren Relativposition gegenüber dem Kraftwagen 10 bekannt.In 4 is a schematic side view of the cars 10 and one of the satellites 26 shown. As can be seen in the present case, the elevation angle β between the connecting line 52 and an unspecified here instantaneous, from the vehicle longitudinal axis 48 and vehicle transverse axis 50 formed spanned level. By knowing the horizontal angle α and elevation angle β of the respective satellites 24 . 26 . 28 is their relative position relative to the car 10 known.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 ein Verfahren zum Betreiben des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems 12 erläutert. Zunächst werden eine Mehrzahl von durch die Satelliten 24, 26, 28 ausgesendete Signalen 30, 32, 34 mittels der kraftwagenseitig angeordneten Empfangseinrichtung 14 empfangen. Anschließend oder gleichzeitig wird eine Position und Ausrichtung des Kraftwagens 10 bereitgestellt. Anschließend werden die jeweiligen Relativpositionen der Satelliten 24, 26, 28 gegenüber dem Kraftwagen 10 basierend auf den empfangenen Signalen 30, 32, 34 und der bereitgestellten Ausrichtung und Position des Kraftwagens 10, ermittelt. Des Weiteren werden, wie bereits erläutert, permanent jeweilige Positionen und Abmessungen jeweiliger Objekte 36, 38, 40, 42 in dem Umfeld 44 des Kraftwagens 10 erfasst. Anschließend wird mittels der Datenverarbeitungseinrichtung 18 überprüft, zwischen welchen der Satelliten 24, 26, 28 und der Empfangseinrichtung 14 eine Sichtverbindung durch die Objekte 36, 38, 40, 42 behindert wird, wobei dies basierend auf den ermittelten Relativpositionen der Satelliten 24, 26, 28, den Positionen und Abmessungen der jeweiligen Objekte 36, 38, 40, 42 sowie der bereitgestellten Position und Ausrichtung des Kraftwagens 10 erfolgt. Anschließend wird die Position des Kraftwagens 10 basierend auf den empfangenen Signalen 30, 32, 34 unter Berücksichtigung der Überprüfung der jeweiligen Sichtverbindungen zwischen den Satelliten 24, 26, 28 und der Empfangseinrichtung 14 mittels der Positionsbestimmungseinheit 20 bestimmt.The following is with reference to the 1 to 4 a method of operating the satellite positioning system 12 explained. First, a plurality of satellites 24 . 26 . 28 emitted signals 30 . 32 . 34 by means of the vehicle side arranged receiving device 14 receive. Subsequently or simultaneously becomes a position and orientation of the motor vehicle 10 provided. Subsequently, the respective relative positions of the satellites 24 . 26 . 28 opposite the car 10 based on the received signals 30 . 32 . 34 and the provided orientation and position of the motor vehicle 10 , determined. Furthermore, as already explained, permanently respective positions and dimensions of respective objects 36 . 38 . 40 . 42 in the environment 44 of the motor vehicle 10 detected. Subsequently, by means of the data processing device 18 checked between which of the satellites 24 . 26 . 28 and the receiving device 14 a visual connection through the objects 36 . 38 . 40 . 42 obstructed, this being based on the determined relative positions of the satellites 24 . 26 . 28 , the positions and dimensions of the respective objects 36 . 38 . 40 . 42 as well as the provided position and orientation of the motor vehicle 10 he follows. Subsequently, the position of the motor vehicle 10 based on the received signals 30 . 32 . 34 taking into account the verification of the respective visual links between the satellites 24 . 26 . 28 and the receiving device 14 by means of the position determination unit 20 certainly.

Zur Überprüfung der Sichtbehinderung kann im Wesentlichen ausgehend von dem Kraftwagen 10 in jede Richtung ein nicht näher bezeichneter minimaler Elevationswinkel gegenüber einer augenblicklich aus der Fahrzeuglängsachse 48 und der Fahrzeugquerachse 50 aufgespannten Ebene ermittelt werden, ab welchem eine unbehinderte Sichtverbindung zu der Empfangseinrichtung 14 gegeben ist. Anschließend wird für jeden der Satelliten 24, 26, 28 überprüft, welche der Elevationswinkel β der jeweiligen Satelliten 24, 26, 28 den minimalen Elevationswinkel in die jeweiligen Richtungen unterschreiten. Beispielsweise kann die Bestimmung der minimalen Elevationswinkel von der Fahrtrichtung 46 ausgehend in einzelnen Gradschritten erfolgen, bis einmal 360° rundherum um den Kraftwagen 10 in die jeweiligen Richtungen die minimalen Elevationswinkel bestimmt worden sind. Durch einen Abgleich des jeweils bestimmten minimalen Elevationswinkels in die jeweiligen Richtungen und der jeweiligen Relativpositionen der Satelliten 24, 26, 28 kann ermittelt werden, zwischen welchen der Satelliten 24, 26, 28 und dem Kraftwagen 10 bzw. dessen Empfangseinrichtung 14 eine direkte Sichtverbindung nicht gegeben ist. Wie vorliegend in 2 gezeigt, wird eine direkte Sichtverbindung zwischen dem Satelliten 24 und dem Kraftwagen 10 durch das Objekt 36 behindert, sodass das Signal 30 allenfalls durch entsprechende Reflexionen an weiteren, hier nicht näher bezeichneten Objekten zu dem Kraftwagen 10 gelangen kann.To check the visual obstruction can essentially starting from the car 10 in each direction an unspecified minimum elevation angle with respect to a momentarily from the vehicle longitudinal axis 48 and the vehicle transverse axis 50 spanned level are determined, from which an unobstructed line of sight to the receiving device 14 given is. Subsequently, for each of the satellites 24 . 26 . 28 checks which of the elevation angle β of the respective satellite 24 . 26 . 28 fall below the minimum elevation angle in the respective directions. For example, the determination of the minimum elevation angle from the direction of travel 46 starting in individual steps, up to 360 ° around the car 10 in the respective directions the minimum elevation angles have been determined. By an adjustment of the respectively determined minimum elevation angle in the respective directions and the respective relative positions of the satellites 24 . 26 . 28 it can be determined between which of the satellites 24 . 26 . 28 and the car 10 or its receiving device 14 a direct line of sight is not given. As in this case 2 shown, is a direct line of sight between the satellite 24 and the car 10 through the object 36 hindered, so the signal 30 if necessary, by appropriate reflections on other, unspecified here objects to the car 10 can get.

Alternativ ist es auch möglich, dass mittels eines auf einer Aussendung von Strahlen basierenden Algorithmus die Überprüfung der Sichtbehinderung für jeden der Satelliten durchgeführt wird. Für jeden der Satelliten 24, 26, 28 kann mittels des zuvor erwähnten Umfeldmodells, ausgehend von dem Kraftwagen 10, in Richtung der jeweiligen Satelliten 24, 26, 28 mittels einer Strahlverfolgung, einem so genannten Ray-Tracing, überprüft werden, ob eines der Objekte 36, 38, 40, 42 von einem Strahl getroffen werden würde, falls dieser ausgehend von der aktuellen Kraftwagensposition und -ausrichtung in Richtung der Satelliten 24, 26, 28 gesendet werden würde.Alternatively, it is also possible to carry out the verification of visual obstruction for each of the satellites by means of an algorithm based on emission of rays. For each of the satellites 24 . 26 . 28 can by means of the aforementioned environment model, starting from the car 10 , in the direction of the respective satellites 24 . 26 . 28 By means of a ray tracing, a so-called ray-tracing, be checked whether one of the objects 36 . 38 . 40 . 42 would be hit by a beam, if this starting from the current motor vehicle position and orientation in the direction of the satellites 24 . 26 . 28 would be sent.

Zur Positionsbestimmung des Kraftwagens 10 ist es möglich, dass die Signale 30, 32, 34, bei welchen eine Sichtbehinderung ermittelt wurde, nicht zur Positionsberechnung des Kraftwagens 10 verwendet werden. Vorliegend wäre dies bei dem Signal 30 der Fall, da – wie bereits erläutert – zwischen dem Kraftwagen 10 und dem Satelliten 24 keine direkte Sichtverbindung aufgrund des Objekts 36 möglich ist. Jedoch ist bei der Positionsbestimmung des Kraftwagens 10 immer vorgesehen, dass wenigstens vier Satelliten bzw. deren Signale herangezogen werden.For determining the position of the motor vehicle 10 is it possible for the signals 30 . 32 . 34 in which a visual obstruction has been determined, not for the position calculation of the motor vehicle 10 be used. In the present case, this would be the signal 30 the case, since - as already explained - between the car 10 and the satellite 24 no direct line of sight due to the object 36 is possible. However, when determining the position of the motor vehicle 10 always provided that at least four satellites or their signals are used.

Alternativ ist es bei der Positionsbestimmung des Kraftwagens 10 möglich, dass die Signale 30, 32, 34 der Satelliten 24, 26, 28, bei welchen eine Sichtbehinderung ermittelt wurde, geringer gewichtet werden als die Signale 30, 32, 34 der Satelliten 24, 26, 28, bei welchen keine Sichtbehinderung ermittelt wurde. In der in 2 gezeigten Situation gelangen lediglich die Signale 32 auf direktem Wege zur Empfangseinrichtung 14 des Kraftwagens 10. Die Signale 30, 34 hingegen gelangen nicht auf direktem Wege zu der Empfangseinrichtung 14. Folglich würden die Signale 30, 34 eine niedrigere Gewichtung als die Signale 32 erfahren, um die Position des Kraftwagens 10 zu bestimmen.Alternatively, it is in the position determination of the motor vehicle 10 possible that the signals 30 . 32 . 34 the satellite 24 . 26 . 28 in which a visual obstruction has been determined are weighted less than the signals 30 . 32 . 34 the satellite 24 . 26 . 28 in which no visual obstruction was determined. In the in 2 shown situation, only the signals arrive 32 directly to the receiving device 14 of the motor vehicle 10 , The signals 30 . 34 however, do not reach directly to the receiving device 14 , Consequently, the signals would 30 . 34 a lower weighting than the signals 32 learn about the position of the motor vehicle 10 to determine.

Alternativ ist es auch möglich, dass bei den Satelliten 24, 26, 28, bei welchen eine Sichtbehinderung ermittelt wurde, zumindest eine Reflexion an einem der Objekte 36, 38, 40, 42 bei der Positionsbestimmung des Kraftwagens 10 berücksichtigt wird, wobei die Signale 30, 32, 34 dieser Satelliten 24, 26, 28 bei der Positionsbestimmung des Kraftwagens 10 trotzdem berücksichtigt werden. In der in 2 dargestellten Situation könnte beispielsweise die Reflexion des Signals 34 an dem Objekt 40 berücksichtigt werden, um eine entsprechende Korrektur der Signallaufzeit des Signals 34 vorzunehmen. Dies ist dadurch möglich, da das Objekt 40 und insbesondere dessen Position und Abmessung und gegebenenfalls auch Gestalt mittels der Umfelderfassungseinrichtung 16 erfasst wurden, sodass gegebenenfalls auch auf eine hier nicht näher bezeichnete Reflexionsfläche an dem Objekt 40 geschlossen werden kann, wodurch ein entsprechender Einfall- bzw. Ausfallwinkel des Signals 34 an dem Objekt 40 ermittelbar ist, sodass die besagte Korrektur der Signallaufzeit des Signals 34 erfolgen kann. Analog könnte auch mit dem Signal 30 verfahren werden, falls dieses über eine oder mehrere Reflexionen an hier nicht gezeigten Objekten zu der Empfangseinrichtung 14 gelangen würde.Alternatively it is also possible that with the satellites 24 . 26 . 28 in which a visual obstruction has been detected, at least one reflection on one of the objects 36 . 38 . 40 . 42 in determining the position of the motor vehicle 10 is taken into account, the signals 30 . 32 . 34 this satellite 24 . 26 . 28 in determining the position of the motor vehicle 10 nevertheless be considered. In the in 2 for example, the reflection of the signal 34 on the object 40 be taken into account to correct the signal propagation time of the signal 34 make. This is possible because the object 40 and in particular its position and dimension and optionally also shape by means of the surroundings detection device 16 were detected, so possibly also on a unspecified here reflecting surface on the object 40 can be closed, creating a corresponding incident or failure angle of the signal 34 on the object 40 can be determined, so that the said correction of the signal propagation time of the signal 34 can be done. Analog could also be with the signal 30 be moved, if this one or more reflections on not shown here objects to the receiving device 14 would arrive.

Insgesamt können also durch das Verfahren und das Positionsbestimmungssystem 12 so genannte Multipath-Störungen für Satellitennavigationsempfänger reduziert und somit deren Genauigkeit und Zuverlässigkeit erheblich gesteigert werden.Overall, therefore, by the method and the positioning system 12 so-called multipath interference for satellite navigation receiver reduced and thus their accuracy and reliability are significantly increased.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009008959 A1 [0002] DE 102009008959 A1 [0002]
  • DE 19881685 B4 [0003] DE 19881685 B4 [0003]
  • DE 102008012898 A1 [0004] DE 102008012898 A1 [0004]
  • DE 102006054346 A1 [0005] DE 102006054346 A1 [0005]
  • DE 102007041121 A1 [0006] DE 102007041121 A1 [0006]

Claims (12)

Verfahren zum Betreiben eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems (12) für einen Kraftwagen (10), bei welchem eine Mehrzahl von durch Satelliten (24, 26, 28) ausgesendeten Signalen (30, 32, 34) mittels einer kraftwagenseitig angeordneten Empfangseinrichtung (14) empfangen werden, gekennzeichnet durch die Schritte: – Bereitstellen einer Position und Ausrichtung des Kraftwagens (10); – Ermitteln jeweiliger Relativpositionen der Satelliten (24, 26, 28) gegenüber dem Kraftwagen (10) basierend auf den empfangenen Signalen (30, 32, 34) und der bereitgestellten Ausrichtung und Position des Kraftwagens (10); – Erfassen einer Position und von Abmessungen jeweiliger Objekte (36, 38, 40, 42) in einem Umfeld (44) des Kraftwagens (10); – Überprüfen, zwischen welchen der Satelliten (24, 26, 28) und der Empfangseinrichtung (14) eine Sichtverbindung durch die Objekte (36, 38, 40, 42) behindert wird basierend auf den ermittelten Relativpositionen der Satelliten (24, 26, 28), den Positionen und Abmessungen der jeweiligen Objekte (36, 38, 40, 42) sowie der Position und Ausrichtung des Kraftwagens (10); – Bestimmen der Position des Kraftwagens (10) basierend auf den empfangenen Signalen (30, 32, 34) und unter Berücksichtigung der Überprüfung der jeweiligen Sichtverbindungen zwischen den Satelliten (24, 26, 28) und der Empfangseinrichtung (14).Method for operating a satellite-based positioning system ( 12 ) for a motor vehicle ( 10 ), in which a plurality of satellites ( 24 . 26 . 28 ) emitted signals ( 30 . 32 . 34 ) by means of a vehicle-side receiving device ( 14 ), characterized by the steps of: - providing a position and orientation of the motor vehicle ( 10 ); Determining respective relative positions of the satellites ( 24 . 26 . 28 ) compared to the motor vehicle ( 10 ) based on the received signals ( 30 . 32 . 34 ) and the orientation and position of the motor vehicle ( 10 ); Detecting a position and dimensions of respective objects ( 36 . 38 . 40 . 42 ) in an environment ( 44 ) of the motor vehicle ( 10 ); - Checking between which of the satellites ( 24 . 26 . 28 ) and the receiving device ( 14 ) a visual connection through the objects ( 36 . 38 . 40 . 42 ) is disabled based on the determined relative positions of the satellites ( 24 . 26 . 28 ), the positions and dimensions of the respective objects ( 36 . 38 . 40 . 42 ) and the position and orientation of the motor vehicle ( 10 ); - Determining the position of the motor vehicle ( 10 ) based on the received signals ( 30 . 32 . 34 ) and taking into account the verification of the respective visual links between the satellites ( 24 . 26 . 28 ) and the receiving device ( 14 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Relativposition ein jeweiliger Horizontalwinkel (α) zwischen den Satelliten (24, 26, 28) und einer augenblicklichen Fahrtrichtung (46) des Kraftwagens (10) basierend auf den empfangenen Signalen (30, 32, 34) ermittelt wird.A method according to claim 1, characterized in that for determining the relative position, a respective horizontal angle (α) between the satellites ( 24 . 26 . 28 ) and an instantaneous direction of travel ( 46 ) of the motor vehicle ( 10 ) based on the received signals ( 30 . 32 . 34 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Relativposition ein jeweiliger Elevationswinkel (β) zwischen den Satelliten (24, 26, 28) und einer augenblicklichen aus der Fahrzeuglängsachse (48) und Fahrzeugquerachse (50) aufgespannten Ebene basierend auf den empfangenen Signalen (30, 32, 34) ermittelt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that for determining the relative position, a respective elevation angle (β) between the satellites ( 24 . 26 . 28 ) and an instantaneous vehicle longitudinal axis ( 48 ) and vehicle transverse axis ( 50 ) level based on the received signals ( 30 . 32 . 34 ) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Positionen und Abmessungen der Objekte (36, 38, 40, 42) zumindest für eine vorgegebene Dauer in einer Speichereinrichtung gespeichert und für eine erneute Sichtbehinderungsüberprüfung der Satelliten (24, 26, 28) oder weiterer Satelliten bereitgestellt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detected positions and dimensions of the objects ( 36 . 38 . 40 . 42 ) stored in a memory device for at least a predetermined duration and for a renewed observer check of the satellites ( 24 . 26 . 28 ) or other satellites. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen ausgehend von dem Kraftwagen (10) in jede Richtung innerhalb einer augenblicklich aus der Fahrzeuglängsachse (48) und Fahrzeugquerachse (50) aufgespannten Ebene ein minimaler Elevationswinkel gegenüber dieser Ebene ermittelt wird, ab welchem eine unbehinderte Sichtverbindung zu der Empfangseinrichtung (14) gegeben ist, und anschließend bei jedem der Satelliten (24, 26, 28) überprüft wird, welcher der Elevationswinkel (β) der jeweiligen Satelliten (24, 26, 28) den minimalen Elevationswinkel unterschreiten.Method according to one of the preceding claims, characterized in that essentially starting from the motor vehicle ( 10 ) in any direction within an instant from the vehicle's longitudinal axis ( 48 ) and vehicle transverse axis ( 50 ) is determined a minimum elevation angle with respect to this plane, from which an unobstructed line of sight to the receiving device ( 14 ), and then on each of the satellites ( 24 . 26 . 28 ), which of the elevation angles (β) of the respective satellites ( 24 . 26 . 28 ) fall below the minimum elevation angle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines auf einer Aussendung von Strahlen basierenden Algorithmus die Überprüfung der Sichtbehinderung für jeden der Satelliten (24, 26, 28) durchgeführt wird.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that, by means of an algorithm based on a transmission of beams, the checking of the visual obstruction for each of the satellites ( 24 . 26 . 28 ) is carried out. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der Satelliten (24), bei welchen eine Sichtbehinderung ermittelt wurde, nicht zur Positionsbestimmung des Kraftwagens (10) verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the signals of the satellites ( 24 ) in which a visual obstruction has been determined, not for determining the position of the motor vehicle ( 10 ) be used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der Satelliten (24), bei welchen eine Sichtbehinderung ermittelt wurde, bei der Positionsbestimmung des Kraftwagens (10) geringer gewichtet werden, als die Signale der Satelliten (26, 28), bei welchen keine Sichtbehinderung ermittelt wurde.Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the signals of the satellites ( 24 ), in which a visual obstruction has been determined, in determining the position of the motor vehicle ( 10 ) are weighted less than the signals of the satellites ( 26 . 28 ), in which no visual obstruction was determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Satelliten (24), bei welchen eine Sichtbehinderung ermittelt wurde, zumindest eine Reflexion an einem der Objekte (36, 38, 40, 42) bei der Positionsbestimmung des Kraftwagens (10) berücksichtigt wird, wobei die Signale dieser Satelliten (24) bei der Positionsbestimmung des Kraftwagens (10) berücksichtigt werden.Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the satellites ( 24 ), in which a visual obstruction has been determined, at least one reflection on one of the objects ( 36 . 38 . 40 . 42 ) in determining the position of the motor vehicle ( 10 ), the signals from these satellites ( 24 ) in determining the position of the motor vehicle ( 10 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position und Ausrichtung des Kraftwagens (10) basierend auf den empfangenen Signalen (30, 32, 34), mittels Messsignalen von einer entsprechenden Messeinrichtung oder durch eine Datenfusion der empfangenen Signale (30, 32, 34) und der Messsignale ermittelt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the position and orientation of the motor vehicle ( 10 ) based on the received signals ( 30 . 32 . 34 ), by means of measuring signals from a corresponding measuring device or by a data fusion of the received signals ( 30 . 32 . 34 ) and the measuring signals are determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Position des Kraftwagens (10) basierend auf den empfangenen Signalen (30, 32, 34) von zumindest vier Satelliten (24, 26, 28) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of the position of the motor vehicle ( 10 ) based on the received signals ( 30 . 32 . 34 ) of at least four satellites ( 24 . 26 . 28 ) he follows. Positionsbestimmungssystem (12) für einen Kraftwagen, mit einer kraftwagenseitig anordnenbaren Empfangseinrichtung (14), welche dazu ausgelegt ist, eine Mehrzahl von durch Satelliten (24, 26, 28) ausgesendeten Signalen (30, 32, 34) zu empfangen, gekennzeichnet durch: – eine Umfelderfassungseinrichtung (16), welche dazu ausgelegt ist, eine Position und Abmessungen jeweiliger Objekte (36, 38, 40, 42), in einem Umfeld (44) des Kraftwagens (10) zu ermitteln; – eine Datenverarbeitungseinrichtung (18), welche dazu ausgelegt ist, jeweilige Relativpositionen der Satelliten (24, 26, 28) gegenüber dem Kraftwagen (10) basierend auf den empfangenen Signalen (30, 32, 34) und einer bereitgestellten Position und Ausrichtung des Kraftwagens (10) zu ermitteln sowie basierend auf den ermittelten Relativpositionen der Satelliten (24, 26, 28), den Positionen und Abmessungen der jeweiligen Objekte (36, 38, 40, 42) sowie der Position und der Ausrichtung des Kraftwagens (10) zu überprüfen, zwischen welchen der Satelliten (24, 26, 28) und der Empfangseinrichtung (14) eine Sichtverbindung durch die Objekte (36, 38, 40, 42) behindert wird; – eine Positionsbestimmungseinheit (20), welche dazu ausgelegt ist, die Position des Kraftwagens basierend auf den empfangenen Signalen (30, 32, 34) und unter Berücksichtigung der Überprüfung der jeweiligen Sichtverbindungen zwischen den Satelliten (24, 26, 28) und der Empfangseinrichtung (14) zu bestimmen.Positioning system ( 12 ) for a motor vehicle, with a receiving device which can be arranged on the side of the car ( 14 ), which is designed to be a plurality of satellites ( 24 . 26 . 28 ) emitted signals ( 30 . 32 . 34 ), characterized by: - an environment detection device ( 16 ), which is adapted to a position and dimensions of respective objects ( 36 . 38 . 40 . 42 ), in an environment ( 44 ) of the motor vehicle ( 10 ) to investigate; A data processing device ( 18 ), which is adapted to respective relative positions of the satellites ( 24 . 26 . 28 ) compared to the motor vehicle ( 10 ) based on the received signals ( 30 . 32 . 34 ) and a position and orientation of the motor vehicle ( 10 ) and based on the determined relative positions of the satellites ( 24 . 26 . 28 ), the positions and dimensions of the respective objects ( 36 . 38 . 40 . 42 ) and the position and orientation of the motor vehicle ( 10 ) between which of the satellites ( 24 . 26 . 28 ) and the receiving device ( 14 ) a visual connection through the objects ( 36 . 38 . 40 . 42 ) is impeded; A position determination unit ( 20 ), which is adapted to the position of the motor vehicle based on the received signals ( 30 . 32 . 34 ) and taking into account the verification of the respective visual links between the satellites ( 24 . 26 . 28 ) and the receiving device ( 14 ).
DE201210013504 2012-07-06 2012-07-06 A method of operating a satellite positioning system for a motor vehicle and positioning system Expired - Fee Related DE102012013504B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210013504 DE102012013504B4 (en) 2012-07-06 2012-07-06 A method of operating a satellite positioning system for a motor vehicle and positioning system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210013504 DE102012013504B4 (en) 2012-07-06 2012-07-06 A method of operating a satellite positioning system for a motor vehicle and positioning system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012013504A1 true DE102012013504A1 (en) 2014-01-09
DE102012013504B4 DE102012013504B4 (en) 2014-02-06

Family

ID=49780527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210013504 Expired - Fee Related DE102012013504B4 (en) 2012-07-06 2012-07-06 A method of operating a satellite positioning system for a motor vehicle and positioning system

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012013504B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016188792A (en) * 2015-03-30 2016-11-04 独立行政法人交通安全環境研究所 Position measuring method and position measuring system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19881685B4 (en) 1997-11-11 2005-04-07 Lohmar, Franz Josef, Prof. Dr.-Ing. Method of determining measurement periods for measuring points surrounded by visual obstacles using satellites
WO2008040896A2 (en) * 2006-09-29 2008-04-10 Inrets - Institut National De Recherche Sur Les Transports Et Leur Securite Method of locating a vehicle
DE102006054346A1 (en) 2006-11-17 2008-05-21 Conti Temic Microelectronic Gmbh Satellite-based navigation device for determining geographical position of vehicle in e.g. forest area, has interface e.g. infra-red interface, for receiving movement data of vehicle, where navigation device is mobile device
DE102007041121A1 (en) 2007-08-30 2009-03-05 Volkswagen Ag Sensor data processing method for driver assistance system e.g. modern motor vehicle, involves adjusting error value belonging to measured value of one sensor by another measured value of another sensor
US7541975B2 (en) * 2005-04-17 2009-06-02 Trimble Navigation Limited Enhanced GNSS signal processing
DE102009008959A1 (en) 2008-02-15 2009-09-03 Continental Teves Ag & Co. Ohg Vehicle system for navigation and / or driver assistance
DE102008012898A1 (en) 2008-03-06 2009-09-10 Robert Bosch Gmbh Method for output of information for leaving automobile as function of collision danger during leaving vehicle, involves indicating information over which automobile exits with minimum collision danger

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19881685B4 (en) 1997-11-11 2005-04-07 Lohmar, Franz Josef, Prof. Dr.-Ing. Method of determining measurement periods for measuring points surrounded by visual obstacles using satellites
US7541975B2 (en) * 2005-04-17 2009-06-02 Trimble Navigation Limited Enhanced GNSS signal processing
WO2008040896A2 (en) * 2006-09-29 2008-04-10 Inrets - Institut National De Recherche Sur Les Transports Et Leur Securite Method of locating a vehicle
DE102006054346A1 (en) 2006-11-17 2008-05-21 Conti Temic Microelectronic Gmbh Satellite-based navigation device for determining geographical position of vehicle in e.g. forest area, has interface e.g. infra-red interface, for receiving movement data of vehicle, where navigation device is mobile device
DE102007041121A1 (en) 2007-08-30 2009-03-05 Volkswagen Ag Sensor data processing method for driver assistance system e.g. modern motor vehicle, involves adjusting error value belonging to measured value of one sensor by another measured value of another sensor
DE102009008959A1 (en) 2008-02-15 2009-09-03 Continental Teves Ag & Co. Ohg Vehicle system for navigation and / or driver assistance
DE102008012898A1 (en) 2008-03-06 2009-09-10 Robert Bosch Gmbh Method for output of information for leaving automobile as function of collision danger during leaving vehicle, involves indicating information over which automobile exits with minimum collision danger

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016188792A (en) * 2015-03-30 2016-11-04 独立行政法人交通安全環境研究所 Position measuring method and position measuring system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012013504B4 (en) 2014-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2800982B1 (en) Method and device for measuring the speed of a vehicle independently of the wheels
DE102004010197B4 (en) Method for checking the function of a position-finding or environment detection device of a vehicle or for controlling a digital map
EP3049825B1 (en) Determination of the position of a vehicle on or above a planet surface
EP2619608B1 (en) Location-determining device in a motor vehicle and information merging method
EP3365703B1 (en) Satellite-assisted determination of a motor vehicle in a covered area
DE102007041121A1 (en) Sensor data processing method for driver assistance system e.g. modern motor vehicle, involves adjusting error value belonging to measured value of one sensor by another measured value of another sensor
DE102015100719A1 (en) Method for operating a driver assistance system of a motor vehicle, driver assistance system and motor vehicle
DE102018101513A1 (en) Method for detecting garage parking spaces
EP3292423A1 (en) Diagnostic method for a vision sensor of a vehicle and vehicle having a vision sensor
EP3729138B1 (en) Method for the satellite-supported determination of a position of a vehicle
DE102015008879A1 (en) Method for self-localization of a vehicle
DE102019117769A1 (en) Driving control system for a vehicle
DE102017111860A1 (en) Method for calibrating a radar sensor of a motor vehicle during a movement of the motor vehicle, radar sensor, driver assistance system and motor vehicle
DE102017002637A1 (en) Method for determining the proper motion of a vehicle, in particular a motor vehicle
EP3898368B1 (en) Method and system for determining a corrected trajectory of a vehicle
DE102012004320A1 (en) Method for detecting environment of vehicle e.g. motor car, involves determining angle information for recognized object based on vehicle velocity and frequency information determined over oscillations of reflected wave train
DE102012013504B4 (en) A method of operating a satellite positioning system for a motor vehicle and positioning system
DE102016007182B4 (en) System and method for determining and storing location-related problem areas of navigation satellite-supported position determination
EP3376256A1 (en) Method for determining a position and radar system
DE102020205468A1 (en) Autonomous and / or assisted coupling of a trailer taking into account the height profile of the ground
DE102008024308B4 (en) Method for detecting non-cooperative aviation on board an aircraft
WO2011157723A1 (en) System and method for collision avoidance
DE102021206178A1 (en) Procedure for GNSS-based localization of a vehicle
DE102021117608A1 (en) VEHICLE-BASED DATA COLLECTION
DE102007000390B4 (en) Device and method for determining position correction data in the area of a traffic signal system

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R020 Patent grant now final

Effective date: 20141107

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee