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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Koppelnavigation eines Fahrzeugs mittels fahrzeugspezifischer Bewegungsparameter. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Vorrichtungen für eine augmentierte Darstellung bringen eine erzeugte Zusatzinformation in Überlagerung mit einer durch eine Scheibe beispielsweise einer Windschutzscheibe wahrgenommenen Umgebung oder mit einer durch eine Kamera aufgenommene und auf einem Bildschirm dargestellten Umgebung. Dabei werden die Zusatzinformationen lagerichtig in den Umgebungsbildern dargestellt. Solche Zusatzinformationen können beispielsweise Navigationsinformationen, geografische oder topografische Informationen oder Infotainment-Inhalte sein.
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Voraussetzung für eine korrekte Darstellung von Zusatzinformationen ist eine korrekte Darstellung der Bestimmung einer Pose eines Fahrzeugs, die aus einer Position, beispielsweise durch Längengrad, Breitengrad und Höhe gegeben, und einer Orientierung im Raum, beispielsweise einem Eulerschen Winkel bestimmt ist.
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Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, die die Pose eines Fahrzeugs aus einem zeitdiskret, beispielsweise in einem Abstand von einer Sekunde, empfangenen und ausgewerteten GPS-Signal ermitteln. Zwischen den diskreten Empfangszeitpunkten des GPS-Signals ist bei solchen Verfahren die Pose des Fahrzeugs unbekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Bestimmung von Posen eines Fahrzeuges zur Verfügung zu stellen.
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Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung einer Fahrzeugpose wird eine Fahrzeugtrajektorie (T') als Folge von berechneten Werten (X') für Positions- und/oder Richtungsparameter (Pose) des Fahrzeugs ausgehend von einem eine Position (X) des Fahrzeugs beschreibenden zeitdiskreten GPS-Signal zum Zeitpunkt t, einem in der Position (X) bestimmten Richtungsvektor (R') und mindestens einem fortlaufend erfassten Bewegungsparameter des Fahrzeugs extrapoliert. Positions- und Richtungsinformationen für das Fahrzeug stehen damit auch in den Zeitintervallen zwischen dem Empfang von GPS-Signalen zur Verfügung. In vorteilhafter Weise ist damit eine flüssige, visuell angenehme Darstellung augmentierter positions- oder richtungsabhängiger Zusatzinformationen möglich, die eine ruckartig und sprunghaft wahrgenommene Aktualisierung eines angezeigten Bildes vermeidet.
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Ferner wird eine näherungsweise aktuelle, zumindest weniger fehlerbehaftete Anzeige positionsabhängiger Zusatzinformationen ermöglicht als bei einem Verfahren ohne Extrapolation von GPS-Signalen. Dies ist in einem Fahrzeug, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten, besonders vorteilhaft, da bei großen Aktualisierungsintervallen, etwa einem Abstand von einer Sekunde, erhebliche Abweichungen der tatsächlichen Fahrzeugpose von der angezeigten oder zur Anzeige verwendeten Pose auftreten. Liefert ein GPS-Empfänger beispielsweise Fahrzeugposen mit einer Aktualisierungsrate von 1 Hz, so werden bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 100 km/h über 27 Meter zurückgelegt, ehe sich die Position aktualisiert. Somit können durch fortlaufende Posebestimmungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren fehlerhafte Anzeigen, und damit verbunden Irritationen oder ein fehlerhaftes Fahrverhalten des Nutzers vermieden werden.
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In einer Ausführungsform der Erfindung werden als Bewegungsparameter Werte für den Lenkwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit fortlaufend nach dem letzten Eintreffen eines GPS-Signals ausgewertet. Aus dem Lenkwinkel α und dem Radabstand l des Fahrzeugs kann dabei der Radius r eines diesem Lenkwinkel α zugeordneten Wendekreises näherungsweise mit r = l / tan(α) ermittelt werden. Werden diese tan(α) Bewegungsparameter in bestimmten, deutlich kürzeren Zeitintervallen erfasst als das GPS-Signal eintrifft, so kann für jedes der fortlaufenden Zeitintervalle ein Wert für die aktuelle Fahrzeugpose ermittelt werden, indem eine Bewegung des Fahrzeugs mit der aktuell erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit entlang eines Kreisbogens mit dem Radius r, der sich aus dem aktuellen Lenkwinkel α ergibt, angenommen wird. Die Fahrzeugtrajektorie entsteht somit bei äquidistant erfassten Lenkwinkelwerten und Geschwindigkeitswerten durch Verkettung von Kreisbögen mit lenkwinkelabhängigen Krümmungsradien und geschwindigkeitsabhängigen Bogenlängen.
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In vorteilhafter Weise unterscheidet sich dabei der Endpunkt der so bestimmten Fahrzeugtrajektorie, also die dem letzten der fortlaufenden Zeitintervalle zugeordnete Posebestimmung, im Allgemeinen nur geringfügig von tatsächlichen, von einem unmittelbar nachfolgenden GPS-Signal gelieferten Positions- und Richtungsparametern. Insbesondere ist diese Abweichung im Allgemeinen deutlich geringer als bei einer einfachen linearen Positionsbestimmung entlang einer durch das GPS-Signal gegebenen Fahrrichtung. Diese Ausführungsform ermöglicht somit eine genauere und zuverlässigere Anzeige von positionsabhängigen Zusatzinformationen in einer augmentierten Darstellung.
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In weitere Ausgestaltung wird die Fahrtrichtung (R') in der Position (X) aus zum Zeitpunkt t empfangenen GPS-Signalen bestimmten Position (X) und einer aus vor dem Zeitpunkt t empfangenen GPS-Signalen bestimmten Position (X) als Differenzvektor ermittelt. In vorteilhafter Weise steht in einer aus GPS-Signalen errechneten Position Informationen über Ausrichtung des Fahrzeugs zur Verfügung, die für eine Darstellung von augmentierten Informationen erforderlich ist.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden nach dem bereits beschriebenen Verfahren ausgehend von der aus einem zum Zeitpunkt t empfangenen GPS-Signal bestimmten Position (X) und der Fahrtrichtung (R') in der Position (X) eine Fahrzeugtrajektorie (T') aus Fahrzeitwerten, Lenkwinkelwerten und Geschwindigkeitswerten berechneten Posewerten (X') inkrementell aus Kreisbögen in vorgegebenen Zeitintervallen bis zum Empfang eines weiteren GPS-Signals extrapoliert.
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In weiterer Ausgestaltung wird ausgehend von der letzten vor dem aus dem zum Zeitpunkt t empfangenen GPS-Signals errechneten Position (X) eine Fahrzeugtrajektorie (T') mit aus Fahrzeitwerten, Lenkwinkelwerten und Geschwindigkeitswerten inkrementell ermittelten Folge von parametrisierten Kurven stückweise extrapoliert. Die damit erzeugte Fahrzeugtrajektorie (T') ausgehend von der letzten vor dem aus dem zum Zeitpunkt t empfangenen GPS-Signals errechneten Position (X) ist inkrementell aus Kreisbögen in vorgegebenen Zeitintervallen zusammengesetzt und wird über den Zeitpunkt t hinaus bestimmt, d. h. mindestens bis ein auf den Zeitpunkt t darauffolgendes GPS Signal eintrifft. Eine Trajektorie Tint wird durch Interpolation zwischen einer von der Position (X) zum Zeitpunkt t ausgehenden Trajektorie (T') und einer Fahrzeugtrajektorie (T') ausgehend von einer Position, die aus vor dem Zeitpunkt t empfangenen GPS-Signalen bestimmten wird, erzeugt. Die interpolierte Fahrzeugtrajektorie weist einen stetigen Verlauf ohne Sprünge auf, so dass ein augmentiertes Objekt in einer flüssigen Bewegung darstellbar ist. Dabei werden abrupte Korrekturen der bestimmten Fahrzeugtrajektorie zu den Zeitpunkten vermieden, in denen wirkliche Positions- und Richtungsparameter aus einem GPS-Signal verfügbar werden. Damit wird insbesondere bei der augmentierten Darstellung von Zusatzinformationen ein negatives Benutzererlebnis vermieden und ein glatter Verlauf, der bei solchen Anwendungen wichtiger ist als die absolute Genauigkeit der Posebestimmung, erreicht.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die durch Interpolation bestimmte Trajektorie Tint als gewichtete Mittelung der Fahrzeugtrajektorie (T') ausgehend von der Position (X) zum Zeitpunkt t und der Fahrzeugtrajektorie (T') ausgehend von einer Position, die aus vor dem Zeitpunkt t empfangenen GPS-Signalen bestimmten wird, erzeugt. Die Wichtung ist abhängig von der Fahrzeit seit Empfang des zurückliegenden GPS-Signals wählbar. Beispielsweise ist es möglich, eine lineare Interpolation als gewichtete Mittelung beider Fahrzeugtrajektorien (T') (ausgehend von der Position (X) zum Zeitpunkt t und ausgehend der Position, die aus vor dem Zeitpunkt t empfangenen GPS-Signalen errechnet wird) vorzusehen, bei welcher die Fahrzeugtrajektorie, die auf den Pose-Berechnungen des zum Zeitpunkt t vorangegangenen Zeitintervalls basiert, abnehmend gewichtet wird. Auf diese Weise kann ein erwünschter glatter Verlauf der berechneten Posewerten ohne eine unerwünschte Kumulation von Abweichungen erreicht werden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, unzuverlässige und/oder verrauschte GPS-Signale zu unterdrücken, indem GPS-Signale nur verwendet werden, wenn das Fahrzeug eine festgelegte Mindestgeschwindigkeit erreicht oder überschreitet. Diese Mindestgeschwindigkeit sollte so groß sein, dass sichergestellt ist, dass die zurückgelegte Strecke größer ist als der Bereich, in dem das GPS-Signal rauscht.
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Neben der Rotation um die Hochachse des Fahrzeugs, die durch einen GPS-Empfänger bestimmt werden kann, können auch der Wankwinkel um die Längsachse in Fahrrichtung und der Nickwinkel um die Querachse senkrecht zur Fahrrichtung je nach Straßenbeschaffenheit wesentliche Auswirkung auf die Qualität der Posebestimmung haben. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird mindestens ein Neigungssensor zur Bestimmung mindestens eines dieser Winkel im Fahrzeug fest verbaut. Die von diesem Sensor erfassten Winkelwerte werden in Abhängigkeit weiterer Bewegungsparameter, beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit, verarbeitet. Mit dieser Ausführungsform der Erfindung kann die Posebestimmung verbessert werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch eine Vorrichtung zur augmentierten Darstellung einer Zusatzinformation in einem Ausgabebild,
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2 schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen Bewegungs- und Positionsverlauf und eine daraus resultierende Fahrzeugtrajektorie bei einer einfachen linearen Extrapolation,
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3 schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen Bewegungs- und Positionsverlauf und eine daraus resultierende Fahrzeugtrajektorie bei einer stückweise parametrisierten Extrapolation,
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4 schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine lineare Interpolation aus zwei extrapolierten Fahrzeugtrajektorien,
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5 schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen Bewegungs- und Positionsverlauf und eine daraus resultierende Fahrzeugtrajektorie Tint bei einer stückweise parametrisierten Extrapolation und
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6 schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Ermittlung und Anzeige einer Fahrzeugtrajektorie.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zur augmentierten Darstellung mindestens einer, insbesondere virtuellen Zusatzinformation Z1 bis Zx in einem Ausgabebild A auf einer Ausgabeeinheit 2.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine Aufnahmeeinheit 3, welche ein digitales Bild B einer Umgebung U aufnimmt. Das Bild B wird einer Verarbeitungseinheit 4 zur Verarbeitung und Erzeugung eines daraus resultierenden Ausgabebildes A und der augmentierten Zusatzinformation Z1 bis Zx im Ausgabebild A zugeführt.
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Die Vorrichtung 1 ist beispielsweise in einem nicht näher dargestellten Fahrzeug integriert und dient dort der Erfassung der Umgebung U des Fahrzeugs, insbesondere der Erfassung einer in Fahrrichtung vorausliegenden Fahrzeugumgebung. Das Fahrzeug umfasst beispielsweise als Aufnahmeeinheit 3 mindestens eine fahrzeugeigene Kamera, die insbesondere im Frontbereich angeordnet ist. Die Aufnahmeeinheit 3 ist dabei derart ausgeführt, dass diese zwei- oder mehrdimensionale Bilder B mit oder ohne Tiefeninformation aufnimmt.
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Die Verarbeitungseinheit 4 ist insbesondere ein separates Steuergerät und/oder eine Bildverarbeitungseinheit, die in einem anderen Steuergerät und/oder Fahrassistenzsystem integriert sein kann.
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Die Ausgabeeinheit 2 ist insbesondere eine Anzeige in Form eines Bildschirms im Armaturenbereich und/oder eines Projektionsbildschirms im Frontscheibenbereich. Die Ausgabeeinheit 2 wird nachfolgend Anzeige 2 genannt.
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Die Vorrichtung 1, insbesondere die Verarbeitungseinheit 4, ist derart ausgebildet, dass das aufgenommene Bild B der Umgebung U in ein Ausgabebild A der Anzeige 2 als Hintergrund transformiert wird, wobei die Zusatzinformation Z1 bis Zx in Abhängigkeit von dem zugehörigen Hintergrundbereich des Ausgabebildes A und somit verändert in diesem überlagert ausgegeben wird.
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Das heißt, durch einfache Anpassung oder Veränderung der virtuellen einzublendenden Zusatzinformation Z1 bis Zx kann diese optisch hervorgehoben im Ausgabebild A und somit vor dem Hintergrund erscheinen.
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Das erfasste Bild B dieser Umgebung U kann beispielsweise als ein 24-bit dreikanaliges (RGB – Rot-Grün-Blau) Farbbild mit je Bildpixel einem RGB-Wert oder als ein Infrarot-Bild in einem für den Menschen nicht wahrnehmbaren Wellenbereich aufgenommen werden.
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Zur Unterstützung des Betrachters, insbesondere eines Fahrers oder Beifahrers, können zu gewünschten oder relevanten realen Objekten O1 bis Oz im Ausgabebild A zusätzliche Informationen als virtuelle Zusatzinformationen Z1 bis Zx eingeblendet werden, welche relativ zu dem jeweils zugehörigen Objekt O1 bis Oz positionsgenau und perspektivisch korrekt, nur positionsgenau, richtungsanalog und/oder unabhängig und somit frei vom Hintergrund (dem Ausgabebild A oder der durchscheinenden Umgebung U) im Ausgabebild A eingeblendet werden.
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Eine solche Darstellung ermöglicht eine ablenkungsarme, intuitive, einfach zu bedienende und graphisch ansprechende Anzeige 2.
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Das Ausgabebild A kann eine einzelne momentane Bildausgabe oder eine Abfolge von mehreren momentan aufgenommenen Bildern B in Art einer Videosequenz sein, welche die Umgebung U bei der Fahrt des eigenen Fahrzeugs entlang einer vorausliegenden Straße zeigt.
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Über diese reale Wiedergabe der Umgebung U im Ausgabebild A kann dieses mit virtuellen Zusatzinformationen Z1 bis Zx überlagert werden. Dabei können Zusatzinformationen Z1 bis Zx als 3D-Darstellungen und/oder als 2D-Darstellungen im Ausgabebild A eingeblendet werden.
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Zur Generierung und Positionierung der Zusatzinformation Z1 bis Zx ist die Verarbeitungseinheit 4 mit einem nicht näher dargestellten Navigationssystem (siehe 6) oder einer anderen Hinweis gebenden Einrichtung, z. B. Verkehrsnachrichtensystem, drahtlos oder drahtgebunden verbunden sein. Anhand aktueller Verkehrs- oder Navigationsdaten können dann eine entsprechende Zusatzinformationen Z1 bis Zx, wie die vorausliegende Fahrstrecke und eine zugehörige Zielnavigation, eine Straßensperre, erzeugt und eingeblendet oder bereits eingeblendete Zusatzinformationen Z1 bis Zx angepasst werden.
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Voraussetzung für eine korrekte Erzeugung des Ausgabebilds A aus dem aufgenommenen Bild B und für eine korrekte Zuordnung von Zusatzinformationen Z1 bis Zx zu Objekten O1 bis Oz ist eine möglichst genaue Kenntnis der Fahrzeugposition und Fahrzeugorientierung, im Folgenden als Fahrzeugpose oder Pose zusammengefasst, erforderlich.
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Für eine Vorrichtung zur Projektion von Zusatzinformationen an eine Windschutzscheibe ist gleichermaßen eine hohe Genauigkeit der Fahrzeugpose erforderlich. Wird beispielsweise an der Windschutzscheibe eine Information zu einem Objekt in der Umgebung eines Fahrzeugs angezeigt, so muss diese Information auf der Windschutzscheibe so projiziert werden, dass diese in der Blickrichtung des Fahrers auf das Objekt liegt.
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2 zeigt schematisch den wirklichen Verlauf einer Fahrstrecke T entlang einer Straße S. Mittels eines in 6 gezeigten GPS-Empfängers 5 werden Positions- und/oder Richtungsparameter X (im Weiteren kurz Positionen X genannt) entlang der Fahrstrecke T erfasst. Der Abstand zwischen den bekannten Positionen X hängt von der Fahrgeschwindigkeit und der Aktualisierungsrate des GPS-Signals ab. Im Zeitintervall zwischen zwei Aktualisierungen des GPS-Signals ist die Fahrzeugpose im Prinzip unbekannt.
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Im einfachsten Fall wird eine Fahrzeugpose aus der letzten, vom GPS-Signal bekannten Position X und der ebenfalls vom GPS-Signal abgeleiteten Fahrtrichtung R' bestimmt, wie in 2 dargestellt. Die Fahrtrichtung R' kann hierbei beispielsweise als Differenzvektor zwischen der vorletzten und der letzten aus dem GPS-Signal bekannten Position X ermittelt werden. Aus der seit der letzten Aktualisierung des GPS-Signals verstrichenen Fahrzeit und der Fahrgeschwindigkeit ergibt sich eine reale Fahrstrecke T, welche durch eine Fahrzeugtrajektorie T' angenähert wird.
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In Pseudocode lässt sich dieses einfache Verfahren wie folgt formulieren:
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Dieses Verfahren wird iterativ durchlaufen, bis eine neue Aktualisierung des GPS-Signals eintrifft.
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Während die berechnete Fahrzeugtrajektorie T' zur Bestimmung unbekannter Fahrzeugpositionen zwischen den vom GPS-Signal gelieferten Positionen X in geraden Abschnitten gut mit der wirklich gefahrenen Fahrzeugstrecke T übereinstimmt, kommt es bei einem gekrümmten Straßenverlauf zu erheblichen Fehlern und Abweichungen D, insbesondere am Ende eines Zeitintervalls zwischen zwei Aktualisierungen des GPS-Signals. Augmentierte Zusatzinformationen Z1 bis Zx werden in einem Ausgabebild A somit an zunehmend von der wirklichen Position X abweichender Position dargestellt und springen erkennbar, sobald ein neues GPS-Signal eintrifft, mit dem der Fehler D bekannt wird und korrigiert werden kann.
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3 zeigt ein verbessertes Verfahren zur Ermittlung der Fahrzeugtrajektorie T', bei dem Richtungsänderungen des Fahrzeugs im Verlauf der Fahrstrecke realen T zwischen zwei durch das GPS-Signal bestimmten Positionen X berücksichtigt werden. Beispielsweise ist es möglich, hierfür den Lenkwinkel zu verwenden, der über einen elektronischen Steuerbus im Fahrzeug abrufbar ist. Basierend auf der Ackermann-Geometrie kann damit eine auf die bekannte Position X nachfolgende Fahrzeugpose bestimmt werden.
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Ausgehend von einem Radabstand l des Fahrzeugs wird der Radius r eines einem Lenkwinkelwert α zugeordneten Wendekreises näherungsweise mit r = l / tan(α) ermittelt. tan(α) Nimmt man stückweise konstante Lenkwinkelwerte α an, so ergibt sich eine leicht zu berechnende und im Allgemeinen dennoch hinreichend genaue Fahrzeugtrajektorie T', die aus Kreisbögen mit im Allgemeinen unterschiedlicher, aber abschnittsweise konstanter Krümmung zusammengesetzt ist, wobei die Bogenlänge von der Fahrgeschwindigkeit im jeweiligen Abschnitt bestimmt wird.
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In Pseudocode lässt sich dieses einfache Verfahren wie folgt formulieren:
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Dieses Verfahren wird iterativ durchlaufen, bis eine neue Aktualisierung des GPS-Signals eintrifft.
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In vorteilhafter Weise wird nach diesem Verfahren eine Fahrzeugtrajektorie T' ermittelt, die in gekrümmten Abschnitten deutlich weniger von der wirklichen Fahrzeugstrecke T abweicht als bei einer einfachen linearen Extrapolation entlang einer bestimmten festen Fahrtrichtung R' nach 2. Insbesondere ist der Fehler D zwischen einer errechneten Trajektorie (T') und der wirklichen Fahrstrecke T am Ende eines Zeitintervalls zwischen zwei Aktualisierungen des GPS-Signals geringer. Augmentierte Zusatzinformationen Z1 bis Zx stimmen in einem Ausgabebild A somit besser mit ihren Bezugspositionen überein und springen weniger stark, wenn ein neues GPS-Signal eintrifft.
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Eine weitere Verbesserung des errechneten Verlaufs einer Fahrzeugtrajektorie, die zur Steuerung von augmentierten Projekten zugrunde gelegt wird stellt die Fahrzeugtrajektorie Tint dar, siehe 4. Hierbei werden nach dem durch 3 beschriebenen Verfahren mit Berücksichtigung der Richtungsänderungen des Fahrzeugs im Verlauf der realen Fahrstrecke T ausgehend von durch das GPS-Signal bestimmten Positionen X Fahrzeugtrajektorien T' ermittelt. Dabei werden die Trajektorie T' ausgehend von Position X basierend auf GPS-Signalen extrapoliert wie vorab zu 3 beschrieben, wobei die Extrapolation jeweils mindestens bis zum Eintreffen eines übernächsten GPS-Signal durchgeführt wird. Damit stehen in den Bereichen zwischen zwei benachbarten, aus aufeinanderfolgenden empfangenen GPS-Signalen erzeugten Positionen X zwei Trajektorien T' zur Verfügung, wobei durch Interpolation aus diesen zwei Trajektorien T' eine Trajektorie Tint berechnet wird.
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Beispielsweise ist es möglich, eine lineare Interpolation als gewichtete Mittelung zweier Trajektorien T' vorzusehen, bei welcher die Trajektorien T' mit zunehmendem Abstand vom Intervallanfang, d. h. ausgehend von einer Position X abnehmend gewichtet werden.
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Wie in 5 dargestellt, kann auf diese Weise ein erwünschter glatter Verlauf der Fahrzeugtrajektorie Tint am Beginn eines Zeitintervalls zwischen zwei GPS-Aktualisierungen bei gleichzeitig geringer Abweichung D am Ende eines solchen Zeitintervalls erreicht werden. In vorteilhafter Weise wird damit ein positives Benutzererlebnis bei einer augmentierten Darstellung von Zusatzinformationen Z1 bis Zx über einem Ausgabebild A erzielt, für das gerade in Kurven ein flüssiger, glatter Verlauf der Darstellung weitaus wichtiger ist als die absolute Genauigkeit der Darstellung.
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6 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1' zur Bestimmung einer Fahrzeugpose. Hierbei ist eine Verarbeitungseinheit 4', welche optional identisch zur Verarbeitungseinheit 4 zur Erzeugung des Ausgabebildes A sein kann, mit der Ausgabeeinheit 2 zur Anzeige des Ausgabebildes A verbunden. Die Verarbeitungseinheit 4' ermittelt die Fahrzeugtrajektorie T' oder Tint anhand von GPS-Signalen, die mit einer GPS-Einheit empfangen werden, sowie optional anhand von Bewegungsparametern des Fahrzeugs, die mittels Fahrzeugsensoren 6.1, 6.2 erfasst werden. Die Fahrzeugsensoren 6.1, 6.2 können beispielsweise als Geschwindigkeitssensoren, als Sensoren für die Erfassung eines Lenkwinkelwerts oder als Sensoren für die Erfassung von Umdrehungen einzelner Fahrzeugräder ausgebildet sein. Die Verbindungen zwischen der Verarbeitungseinheit 4' und den angeschlossenen Einheiten 2, 5, 6.1, 6.2, insbesondere die Verbindungen zwischen der Verarbeitungseinheit 4' und den Fahrzeugsensoren 6.1, 6.2 können in vorteilhafter Weise als elektronische Busse nach bekannten Standards, beispielsweise nach dem Controller Area Network (CAN) Standard ausgebildet sein. Hierdurch sind oder ist die Verwendung einer bereits bestehenden Kommunikationsinfrastruktur und/oder die Verwendung standardisierter und somit kostengünstiger Bauteile möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zur augmentierten Darstellung
- 1'
- Vorrichtung zur Koppelnavigation
- 2
- Ausgabeeinheit (Anzeige)
- 3
- Aufnahmeeinheit
- 4, 4'
- Verarbeitungseinheit
- 5
- GPS-Empfänger
- 6.1, 6.2
- Fahrzeugsensoren
- A
- Ausgabebild
- B
- Bild
- D
- Abweichung, Fehler
- G
- Gruppeninformation
- O1 bis Oz
- Objekt
- P
- Pfeil
- R'
- Fahrrichtung
- S
- Straße
- T
- reale Fahrstrecke
- T'
- Fahrzeugtrajektorie
- Tint
- interpolierte Farhzeugtrajektorie
- U
- Fahrzeugumgebung
- X
- Positions- und/oder Richtungsparameter (Position)
- X'
- Pose-Schätzung
- Z1 bis Zx
- Zusatzinformation
