DE102014216276B4 - Positionsbestimmung von Kraftfahrzeugen mittels Radarbaken - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeuges (100), das Verfahren aufweisend die Schritte:Bereitstellen einer Radarbake (103);Aussenden eines Radarsignals (102) durch einen Radarsensor (101) des Kraftfahrzeuges (100);Empfangen des Radarsignals (102) und Aussenden eines Antwort-Radarsignals (104) auf das empfangene Radarsignal durch die Radarbake (103), wobei das Antwort-Radarsignal eine Information zur Identität oder Position der Radarbake enthält;Empfangen des Antwort-Radarsignals (104) durch den Radarsensor (101); undBestimmen einer Position des Kraftfahrzeuges (100) basierend auf der empfangenen Information, dadurch gekennzeichnet, dass das Antwort-Radarsignal (104) eine Umgebungsinformation der Radarbake enthält und die Umgebungsinformation eine der folgenden Informationen enthält: ob die Radarbake ein Teil eines zusammenhängenden Objektes ist; ob eine Durchfahrt zwischen zwei Radarbaken möglich ist oder nicht; eine Abmessung der Landmarke, die die Radarbake enthält; ob die Radarbake Teil einer Wanderbaustelle ist; ob die Radarbake eine Autobahnausfahrt ist; die Breite einer Baustellenspur; die Anzahl der Fahrstreifen in einer Baustelle oder ob es eine Fahrspuränderung gibt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft die Positionsbestimmung von Kraftfahrzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeuges, eine Positionsbestimmungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, ein System zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeuges sowie die Verwendung einer Radarbake für die Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeuges.
  • Technischer Hintergrund
  • Für Fahrerassistenzsysteme sowie für hochautomatisiertes Fahren von Kraftfahrzeugen kann neben den Daten, die über die Fahrzeugsensorik gewonnen werden, eine hochgenaue, permanent aktualisierte digitale Karte als Datenquelle verwendet werden. Um die aus der Karte gewonnenen Daten mit den Daten der Fahrzeugsensorik fusionieren zu können, kann eine genaue Bestimmung der Fahrzeugposition in der Karte erforderlich sein. Zudem können die Fahrzeuge selbst als Datenquelle für das Aktualisieren der Karte verwendet werden, wofür ebenfalls eine genaue Positionsbestimmung der Fahrzeuge für das genaue Aktualisieren der Karte erforderlich ist.
  • Mit den heutigen Satellitennavigationssystemen wie GPS kann insbesondere bei schlechten Empfangsbedingungen, zum Beispiel in Städten zwischen hohen Gebäuden, in einem Wald oder in einem Tunnel, keine ausreichend genaue Positionsbestimmung möglich sein, selbst unter Hinzunahme von Odometrie oder inertialer Navigation.
  • Im Stand der Technik offenbart die Schrift DE 10149206 A1 eine Vorrichtung und Verfahren zum Kartographieren einer Straße während der Fahrt eines Fahrzeugs. Zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs wird ein Abfrageimpuls von am Fahrzeug montierten Abfrageeinheiten ausgesendet. Dieser Impuls wird von jedem Anschluss, d.h. einem aktiven oder passiven Reflektor, innerhalb des Bereichs reflektiert, und das reflektierte Signal wird von derselben Abfragevorrichtung bzw. denselben Abfragevorrichtungen oder anderen Vorrichtungen am Fahrzeug empfangen. So kann ein Fahrzeug seine relative Position bestimmen, da die exakte Lage dieser Vorrichtungen in einer kartographischen Datenbank erfasst ist.
  • Die Schrift DE 102007043460 A1 gibt eine Anordnung zur Navigation an. Dazu werden Radarreflektoren in oder auf einer Fahrbahn positioniert. Ein autonom fahrendes Fahrzeug ist mit einer Sende- und Empfangsvorrichtung für Radarstrahlung ausgestattet. Die Fahrstrecke wird durch Radarreflektoren markiert bzw. definiert. Im einfachsten Fall braucht das Fahrzeug nur auf den jeweils nächsten Radarreflektor zuzufahren. In geeigneter Weise erfolgt dann, wenn dieser Radarreflektor überfahren wird, eine Umschaltung auf den dann jeweils nächsten Radarreflektor.
  • Als Stand der Technik ist zudem die Offenlegungsschrift DE 102011005567 A1 bekannt, die ein Verfahren zur Informationssignalisierung und -rückgewinnung angibt. Dazu werden vibrierende Reflektoren eigesetzt, deren abgestrahlte Strahlung mit einer Mikrodopplersignatur versehen ist, die Objekte kennzeichnet. Dies können beispielsweise sein: Menschen im Straßenverkehr, Gefahrguttransporter, Frachtcontainer in Schiff- und Luftfahrt, Kfz für Mautsysteme, Spielgeräte, z. B. Golfbälle, etc. Weiter kann das System auch zur Übermittlung von anderen Informationen verwendet werden, wie z.B. den Signalzustand von Signalvorrichtungen an Fahrzeugen oder Ampeln. Weiterhin gibt die Schrift DE 102012104746 A1 ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs an. Es wird eine Position eines ersten Fahrzeugs relativ zu einem oder mehreren weiteren Fahrzeugen und/oder eine Position des ersten Fahrzeugs in einem Fahrzeugumfeld bestimmt, wobei die Bestimmung der Position mittels eines Transpondersystems erfolgt. Das Transpondersystem umfasst eine oder mehrere Ortungseinheiten sowie einen oder mehrere Transponder.
  • Als weiterer Stand der Technik ist die Schrift US 5387916 A bekannt, die ein Navigationssystem für Automobile angibt. Dazu sind Responder an einer Fahrbahn angeordnet, die auf einen Abfragepuls eines Fahrzeugs mit einem codierten Antwortpuls antworten. Die codierte Antwort kann eine Information zur Position umfassen.
  • Ein mögliches Verfahren, um eine ausreichend genaue Positionsbestimmung zu ermöglichen, liegt in der Verwendung der Kamerasysteme des Fahrzeuges, um die in der Karte verzeichneten Landmarken zu erkennen und dadurch eine ausreichend genaue Lokalisierung des Fahrzeuges zu ermöglichen. Hierfür kommen beispielsweise Fahrstreifenmarkierungen, Bodenpfeile, Verkehrszeichen oder Ampeln infrage.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine präzise Positionsbestimmung für Kraftfahrzeuge bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen und Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren zu entnehmen.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeuges. Das Verfahren weist den Schritt des Bereitstellens einer Radarbake auf. Ferner erfolgt gemäß dem Verfahren der Schritt des Aussendens eines Radarsignals durch einen Radarsensor des Kraftfahrzeuges. Ein weiterer Schritt des Verfahrens betrifft das Empfangen des Radarsignals und das Aussenden eines Antwort-Radarsignals auf das empfangene Radarsignal durch die Radarbake, wobei das Antwort-Radarsignal eine Information zur Identität oder Position der Radarbake enthält. Das Verfahren enthält weiter den Schritt des Empfangens des Antwort-Radarsignals durch den Radarsensor sowie den Schritt des Bestimmens einer Position des Kraftfahrzeuges basierend auf der empfangenen Information.
  • Mit anderen Worten kann ein Kerngedanke der Erfindung darin gesehen werden, dass das Kraftfahrzeug seine Position bestimmen kann, indem es mittels eines Radarsensors ein Radarsignal aussendet und ein Antwort-Radarsignal auf das ausgesendete Radarsignal von einer Radarbake empfängt. Dieses Antwort-Radarsignal kann eine kodierte Information enthalten. Durch Verarbeiten dieser Information kann das Kraftfahrzeug seine genaue Position bestimmen.
  • Mit anderen Worten kann eine eindeutige Identifikation von Landmarken ermöglicht werden, die mittels eines Radarsensors eine hochgenaue Positionierung des Kraftfahrzeuges in der Karte ermöglichen. Bei Verwendung von eindeutigen Identifikationsnummern bzw. Positionskoordinaten kann eine zum GPS-System redundante Informationsquelle für die absolute Positionsbestimmung des Fahrzeuges sowie zur Übermittlung von Daten, wie sie heutzutage beispielsweise über Verkehrszeichen visuell dargestellt werden, an das Fahrzeug bereitgestellt werden.
  • Mittels der Übermittlung einer eindeutigen Information zur Identifikation oder Position einer vom Radarsensor erfassten Radarbake durch aktives Senden eines Echos bzw. Antwort-Radarsignals kann eine Bestimmung der absoluten Position der Radarbake und somit einer absoluten Position des Kraftfahrzeuges ermöglicht werden.
  • Mit der bestimmten Position kann beispielsweise die Position des Kraftfahrzeuges in einer digitalen Karte bestimmt werden und/oder das Kraftfahrzeug kann die digitale Karte aktualisieren.
  • Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass ein Radarsensor Landmarken weniger genau erkennen kann und bestimmte visuelle Informationen nicht wahrnehmen kann. Das heißt, dass als Informationen für eine Zuordnung im Radarsensor neben dem Straßenverlauf die Rückstrahlintensitäten zur Verfügung stehen. Diese Rückstrahlintensitäten können sich vom Sensortyp unterscheiden, so dass das Erkennen von generischen Landmarken anhand von Rückstrahlintensitäten nicht immer sicher bereitgestellt werden kann.
  • Dabei kann im Kontext der Erfindung unter der Positionsbestimmung das Bestimmen der Koordinaten des Kraftfahrzeuges in einer digitalen Karte verstanden werden. Mit anderen Worten kann eine absolute Position des Kraftfahrzeuges bestimmt werden. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Straßenfahrzeug, ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad sein.
  • Unter einer Radarbake kann eine aktive Radarbake verstanden werden, welche auf ein eingehendes Radarsignal reagieren kann, indem sie ein moduliertes Signal zurücksendet, wobei das modulierte Signal bzw. das Antwort-Radarsignal eine Information zur Identität oder Position der Radarbake enthält, wobei die Information zur Position der Radarbake gleichzeitig auch eine Information zur Identität der Radarbake sein kann. Das heißt, dass die Radarbake als Radar-Landmarke verwendet werden kann. Mit anderen Worten kann in dem Verfahren der Schritt des Bereitstellens einer Landmarke, die eine Radarbake enthält, vorgesehen sein.
  • Im Kontext der Erfindung kann unter einem Radarsignal bzw. einem Antwort-Radarsignal jeweils eine elektromagnetische Welle verstanden werden, die eine Frequenz im Radarbereich aufweist. Beim Antwort-Radarsignal kann es sich um ein moduliertes Signal handeln, welches eine kodierte Information zur Identität oder Position der Radarbake enthält. Beispielsweise kann die Information zur Identität oder Position der Radarbake eine Identifikationsnummer der Radarbake enthalten.
  • Zum Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges kann zuerst die Position der Radarbake bestimmt werden. Über diese Position der Radarbake kann das Kraftfahrzeug dann die eigene Position bestimmen. Mit anderen Worten kann das Kraftfahrzeug durch Verarbeiten der im Antwort-Radarsignal kodierten Information die Position der Radarbake bestimmen. Für den Fall dass die Information eine Identifikationsnummer enthält, kann die Position der Radarbake bestimmt werden, indem in einer Tabelle für die Identifikationsnummern der Radarbaken jeweils ihre Positionen hinterlegt sind, so dass die Position der Radarbake in der Tabelle ausgelesen werden kann. Auf diese Weise kann eine relativ kleine Information mit dem Antwort-Radarsignal mitgesendet werden, das heißt, dass wenig Kapazität für die Übertragung der im Antwort-Radarsignal enthaltenen Information erforderlich ist. Ferner kann das Verfahren auch vorsehen, dass eine grobe Positionsbestimmung des Fahrzeuges anhand anderer Methoden erfolgt, zum Beispiel mittels GPS. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, dass die Identifikationsnummer global eindeutig ist, sondern lediglich im Suchbereich der grob bestimmten Position des Fahrzeuges.
  • Die im Antwort-Radarsignal enthaltene Information zur Identität oder Position der Radarbake kann eine Information zur Position der Radarbake sein und kann die Koordinaten der Radarbake enthalten, die beispielsweise im WGS84 oder UTM-System im Antwort-Radarsignal kodiert sind. Auf diese Weise kann das Kraftfahrzeug seine Position bestimmen, ohne dass die Radarbake vorher bekannt sein muss bzw. dass eine Tabelle vorgesehen sein muss, in der die Positionen der Radarbaken gespeichert sind. Das heißt, dass auch unbekannte Radarbaken für die Positionsbestimmung verwendet werden können. Auf diese Weise ist eine genaue Positionsbestimmung des Fahrzeugs auch dann möglich, wenn keine Verbindung zum Backend besteht, die Aktualität der Karte bzw. Tabelle nicht gewährleistet ist und/oder das GPS nicht verfügbar ist.
  • Das Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges basierend auf der empfangenen Information kann beispielsweise das Verarbeiten der empfangenen Information beinhalten. Ferner kann das Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges das Bestimmen der Position der Radarbake enthalten. Über den Eintrittswinkel sowie die Laufzeit des Radarsignals bzw. des Antwort-Radarsignals kann das Kraftfahrzeug ferner noch seine relative Position zur Radarbake bestimmen. Über die Position der Radarbake und die relative Position des Kraftfahrzeuges zur Radarbake kann das Kraftfahrzeug seine absolute Position bestimmen. Diese Position des Kraftfahrzeuges kann beispielsweise in Form von Koordinaten bestimmt werden.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung enthält die im Antwort-Radarsignal enthaltene Information eine Identifikationsnummer. Ferner weist das Verfahren die Schritte des Bereitstellens einer Tabelle, in welcher die Position der Radarbake abgespeichert ist, und des Auslesens der Position der Radarbake aus der Tabelle auf, wobei das Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges auf der ausgelesenen Position der Radarbake basiert.
  • Mit anderen Worten übermittelt die Radarbake mit dem Antwort-Radarsignal ihre Identifikationsnummer, welche in einer Tabelle der Position der Radarbake zugeordnet ist. Das heißt, dass in der Tabelle für verschiedene Radarbaken bzw. für verschiedene Identifikationsnummern die zugehörigen Positionen gespeichert sind. Diese Tabelle kann beispielsweise ständig aktualisiert werden und im Backend zur Verfügung gestellt werden. Die Positionen der Radarbaken können beispielsweise als Koordinaten gespeichert sein, zum Beispiel im WGS84 oder im UTM-System. Zum Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges kann diese abgefragte Position der Radarbake verarbeitet werden.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung enthält die im Antwort-Radarsignal enthaltene Information eine Position der Radarbake, wobei das Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges auf der im Antwort-Radarsignal enthaltenen Position der Radarbake basiert. Dabei kann die Position der Radarbake in Form von Koordinaten im Antwort-Radarsignal enthalten sein, zum Beispiel im WGS84 oder UTM-System. Das Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges kann dann durch Verarbeiten der im Antwort-Radarsignal enthaltenen Position der Radarbake erfolgen.
  • Auf diese Weise reicht die Verbindung zur Radarbake für die Positionsbestimmung des Fahrzeuges aus. Das heißt, dass keine Verbindung zum Backend und auch keine aktualisierte Tabelle mit den Positionen der Radarbaken bereitgestellt werden muss.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren den Schritt des Bestimmens einer Richtung des empfangenen Radarsignals durch die Radarbake auf, wobei das Antwort-Radarsignal ferner eine die bestimmte Richtung des Radarsignals enthaltende Information enthält und wobei das Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges ferner auf der im Antwort-Radarsignal enthaltenen, die bestimmte Richtung des Radarsignals umfassende Information basiert.
  • Zum Beispiel kann die Radarbake eine Antenne mit einer großen Apertur aufweisen, so dass die Radarbake die Richtung bzw. den Winkel des vom Kraftfahrzeug stammenden Radarsignals genau bestimmen kann. Diese Richtung bzw. diesen Winkel kann die Radarbake an das Kraftfahrzeug zurücksenden, so dass das Kraftfahrzeug seine relative Position zur Radarbake genauer bestimmen kann und somit auch seine absolute Position genauer bestimmen kann. Unter der Richtung des empfangenen Radarsignals kann im Kontext der Erfindung auch ein Winkel verstanden werden, unter welchem die Radarbake das Radarsignal empfängt.
  • Gemäß der Erfindung enthält das Antwort-Radarsignal zumindest eine der in den folgenden Absaätzen genannten Umgebungsinformation der Radarbake.
  • Diese Umgebungsinformation kann beispielsweise eine Information darüber enthalten, ob die Radarbake ein Teil eines zusammenhängenden Objektes ist. Beispielsweise kann die Umgebungsinformation eine Objekt-Identifikationsnummer enthalten, mit der sich mehrere Objekte, die jeweils eine Objekt-Identifikationsnummer aufweisen, zu einem zusammenhängenden Objekt zusammenfügen lassen. Ferner kann das Kraftfahrzeug die Information erhalten, ob eine Durchfahrt zwischen zwei Radarbaken möglich ist oder nicht. Ferner kann die Umgebungsinformation auch eine Information über eine Abmessung der Landmarke, die die Radarbake enthält, enthalten.
  • Die Umgebungsinformationen, die in dem Antwort-Radarsignal enthalten sind, können beispielsweise als Teil der im Antwort-Radarsignal enthaltenen Identifikationsnummer kodiert werden. Ferner können diese Umgebungsinformationen auch in einer Tabelle abgelegt werden, so dass eine Zuordnung zwischen Identifikationsnummer und Umgebungsinformationen in der Tabelle bereitgestellt wird.
  • Diese Umgebungsinformation kann beispielsweise eine Information darüber enthalten, ob die Radarbake ein Teil einer Wanderbaustelle ist und/oder ob die Radarbake eine Autobahnausfahrt markiert. Auf diese Weise kann das Kraftfahrzeug Autobahnausfahrten, die insbesondere innerhalb von Baustellen meist spät erkennbar sind und den Autofahrer gegebenenfalls unter hohen Stress versetzen können, automatisch erkennen. Dabei ist es nicht erforderlich, dass alle Baken der Baustelle als Radarbaken ausgeführt sind. Beispielsweise können nur die erste und letzte Bake der Baustelle als Radarbake ausgeführt sein, um den Anfang und das Ende der Baustelle zu markieren. Ferner können auch die Baken bei Ein- oder Ausfahrten der Autobahn als Radarbaken ausgeführt sein, um diese zu markieren.
  • Weitere Umgebungsinformationen, die über die Radarbaken übertragen werden können, können beispielsweise die in Verkehrszeichen enthaltenen Informationen wie Geschwindigkeitsbegrenzungen, Überholverbote, die Breite der Baustellenspur, die Anzahl der Fahrstreifen in der Baustelle oder andere Informationen sein. Ferner können die Umgebungsinformationen eine Information darüber enthalten, ob es eine Fahrspuränderung gibt.
  • Auch Baufahrzeuge, die oft bei Wanderbaustellen vorkommen, können mit Radarbaken ausgestattet sein, so dass Unfälle mit Baufahrzeugen reduziert werden können. Ferner kann ein Baufahrzeug als sogenanntes Pufferfahrzeug mit einer Radarbake ausgestattet werden, um die Bauarbeiter der Baustelle noch besser zu schützen.
  • Ein anderer Anwendungsfall ist die Positionierung von Radarbaken vor speziellen Gebäuden wie Parkhäusern, Tiefgaragen oder Mautstellen und die Übertragung von Informationen zu diesen Gebäuden. Beispielsweise könnte mittels der Radarbaken dem Kraftfahrzeug mitgeteilt werden, dass es sich jetzt vor einem solchen Gebäude befindet. Dadurch kann neben der Lokalisierung des Kraftfahrzeuges die Steuerung des Kraftfahrzeuges in Form eines sogenannten Handshake-Verfahrens an das Gebäude übergeben werden. Auf diese Weise kann das Kraftfahrzeug bis an das Gebäude, zum Beispiel an das Parkhaus, heranfahren und erhält dann das Signal, dass es sich nun im Parkhaus befindet, so dass es sich mit dem Parkhaus verbindet, um die Parkplatzsuche und das Parken durch das Parkhaus durchführen zu lassen. Beispielsweise kann das Parkhaus eine lokale Karte des Parkhauses zur Verfügung stellen. Ferner kann in dem Antwort-Radarsignal auch eine Umgebungsinformation, die die Anzahl freier Parkplätze oder die Parkplatzpreise des Parkhauses enthält, enthalten sein. Ferner kann durch gezieltes Einsetzen einer Radarbake an der Parkhausausfahrt für ausfahrende Fahrzeuge zudem eine Positionsbestimmungsmöglichkeit bereitgestellt werden, die eine schnelle Ortung und anschließende Navigation nach der Ausfahrt aus dem Parkhaus ermöglicht.
  • Die Umgebungsinformationen können dem Fahrer beispielsweise über eine Maschine-Mensch-Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist die im Antwort-Radarsignal enthaltene Information verschlüsselt, wobei das Verfahren ferner den Schritt des Entschlüsselns der im Antwort-Radarsignal enthaltenen Information nach dem Empfangen des Antwort-Radarsignals durch den Radarsensor umfasst.
  • Mit anderen Worten kann auf diese Weise eine verschlüsselte Übermittlung der Informationen, die im Antwort-Radarsignal enthalten sind, erfolgen. Auf diese Weise kann die Sicherheit des Verfahrens erhöht werden und/oder ein bezahlter Service ermöglicht werden. Somit können die Kosten, die für das Bereitstellen der Infrastruktur für das Verfahren entstehen, durch den bezahlten Service gedeckt werden.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren den Schritt des Übertragens der im Antwort-Radarsignal enthaltenen Informationen an eine zentrale Recheneinheit auf. Mit anderen Worten können die Informationen zurück ins Backend gespielt werden, wodurch das hochautomatisierte Verfahren weiter verbessert werden kann sowie die Verfügbarkeit erhöht werden kann.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Positionsbestimmungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welches einen Radarsensor und eine Recheneinheit aufweist, wobei der Radarsensor dazu ausgeführt ist, ein Radarsignal auszusenden und ein von einer Radarbake ausgesendetes Antwort-Radarsignal zu empfangen. Die Recheneinheit ist dazu ausgeführt, eine im Antwort-Radarsignal enthaltene Information zur Identität oder Position der Radarbake auszulesen und basierend auf der ausgelesenen Information eine Position des Kraftfahrzeuges zu bestimmen.
  • Ferner kann die Recheneinheit auch dazu ausgeführt sein, andere im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Schritte durchzuführen. Diese Positionsbestimmungseinrichtung kann beispielsweise zusätzlich zum GPS-System des Kraftfahrzeuges verwendet werden. Ferner kann diese Positionsbestimmungseinrichtung auch dazu verwendet werden, um die Position zu bestimmen, wenn das GPS nicht verfügbar ist.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeuges, welches ein Kraftfahrzeug mit einer Positionsbestimmungseinrichtung, die im Kontext der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, und eine Radarbake aufweist. Dabei ist die Radarbake dazu ausgeführt, das vom Radarsensor der Positionsbestimmungseinrichtung ausgesendete Radarsignal zu empfangen und ein Antwort-Radarsignal, das eine Information zur Identität oder Position der Radarbake enthält, auf das empfangene Radarsignal auszusenden.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung einer Radarbake eines Systems, welches im Kontext der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, für die Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeuges.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer Positionsbestimmungseinrichtung sowie Radarbaken gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 2 zeigt ein Fahrzeug mit einer Positionsbestimmungseinrichtung sowie ein Parkhaus mit einer Radarbake gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 3 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die Figuren sind dabei schematisch und nicht maßstabsgetreu dargestellt. Sind in der nachfolgenden Beschreibung in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen angegeben, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Gleiche oder ähnliche Elemente können aber auch mit unterschiedlichen Bezugszeichen bezeichnet sein.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • In 1 ist ein Kraftfahrzeug 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches eine Positionsbestimmungseinrichtung 118 aufweist, die einen Radarsensor 101, eine Recheneinheit 114 sowie eine Speichereinheit 117 umfasst.
  • Der Radarsensor 101 ist dazu ausgeführt, ein Radarsignal 102 auszusenden. Dieses Radarsignal 102 kann durch Radarbaken 103, 105, 107 und 111, die in der Umgebung des Kraftfahrzeuges 100 aufgestellt sind, empfangen werden. Beispielsweise kann die Radarbake 103 das Radarsignal 102 empfangen und als Antwort auf das empfangene Radarsignal 102 ein Antwort-Radarsignal 104 aussenden, welches eine Information zur Identität oder Position der Radarbake 103 enthält. Beispielsweise kann das Antwort-Radarsignal 104 eine Identifikationsnummer der Radarbake 103 enthalten. Das Kraftfahrzeug 100 kann das Antwort-Radarsignal 104 empfangen und die im Antwort-Radarsignal 104 enthaltene Information, zum Beispiel die Identifikationsnummer, auslesen. In der Speichereinheit 117 der Positionsbestimmungseinrichtung 118 ist eine Tabelle hinterlegt, in welcher den Identifikationsnummern der bekannten Radarbaken jeweils die Position der jeweiligen Radarbake zugeordnet ist. Somit kann die Recheneinheit in der in der Speichereinheit 117 hinterlegten Tabelle auslesen, an welcher Position sich die Radarbake 103 befindet. Alternativ kann das Antwort-Radarsignal 104 der Radarbake 103 eine Information zur Position der Radarbake enthalten.
  • Die Recheneinheit 114 der Positionsbestimmungseinrichtung 118 ist dazu ausgeführt, die im Antwort-Radarsignal enthaltene Information zur Identität oder Position der Radarbake auszulesen und basierend auf der ausgelesenen Information eine Position des Kraftfahrzeuges zu bestimmen. Beispielsweise kann die Recheneinheit 114 dafür die absolute Position der Radarbake 103 sowie die relative Position des Kraftfahrzeuges 100 zur Radarbake 103 bestimmen. Aus der absoluten Position der Radarbake 103 und der relativen Position des Kraftfahrzeuges 100 kann die Steuereinheit die absolute Position des Kraftfahrzeuges bestimmen. Das Fahrzeug 100 kann seine relative Position zur Radarbake beispielsweise aus dem Winkel 116 und aus dem Abstand zur Radarbake 103, der über eine Laufzeitmessung der Signale 102 und 104 bestimmt werden kann, berechnen.
  • Außerdem können in der Speichereinheit weitere Umgebungsinformationen der Radarbake 103 hinterlegt sein. Beispielsweise kann in der Speichereinheit die Information abgespeichert sein, dass die Radarbake 103 ein Teil einer Leitplanke 109 ist.
  • Die Radarbake 103 kann ferner dazu ausgeführt sein, zu ermitteln, aus welcher Richtung 115 das Signal 102 empfangen wird. Ferner kann die Radarbake 103 dazu ausgeführt sein, einen zur Richtung 115 gehörenden Winkel 116 zu bestimmen. Die Richtung 115 bzw. der Winkel 116 kann wiederum im Antwort-Radarsignal 104 enthalten sein, so dass das Fahrzeug 100 seine Position bzw. seine relative Position zur Radarbake 103 genau bestimmen kann.
  • Das Antwort-Radarsignal 103 kann ferner verschlüsselt sein und durch die Positionsbestimmungseinrichtung 118 des Kraftfahrzeuges 100 entschlüsselt werden, um die Sicherheit des Positionsbestimmungsverfahrens zu erhöhen bzw. um einen bezahlten Service bereitzustellen.
  • Wie die Radarbake 103 können auch die Radarbaken 105, 107 und 111 das Radarsignal 102 empfangen und ein entsprechendes Antwort-Radarsignal 106, 108 und 112 aussenden. Ferner können in den Antwort-Radarsignalen 104, 106, 108 und 112 auch Umgebungsinformationen der jeweiligen Radarbaken enthalten sein. Beispielsweise kann die Radarbake 111 an einem Baustellenfahrzeug 110 angebracht sein. Das Antwort-Radarsignal 112 der Radarbake 111 kann die Umgebungsinformation aufweisen, dass die Fahrspur, in der sich das Baustellenfahrzeug 110 befindet, endet. Ferner kann das Antwort-Radarsignal weitere Umgebungsinformationen zur Baustelle enthalten.
  • Das Kraftfahrzeug 100 kann diese Umgebungsinformationen empfangen und auslesen. Ferner können diese Umgebungsinformationen über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle an den Fahrer weitergegeben werden oder an eine zentrale Recheneinheit 113 eines Backendsystems übertragen werden.
  • In 2 ist ein Kraftfahrzeug 100 mit einer Positionsbestimmungseinrichtung 118 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches sich vor einem Parkhaus 200 befindet. Am Eingang des Parkhauses 200 ist eine Radarbake 201 positioniert. Das Kraftfahrzeug 100 kann beim Einfahren in das Parkhaus 200 mittels der Radarbake 201 seine Position genau bestimmen. Ferner kann das Kraftfahrzeug von der Radarbake eine Information über die Anzahl der Parkplätze sowie über die Preise der Parkplätze enthalten. Außerdem kann ein Handshake-Verfahren stattfinden, durch welches das Kraftfahrzeug 100 die Steuerung des Kraftfahrzeuges 100 für die Parkplatzsuche an das Parkhaus 200 übergibt.
  • In 3 ist ein Flussdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Flussdiagramm enthält die Schritte S1 bis S5 eines Verfahrens zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeuges. Der Schritt S1 betrifft das Bereitstellen einer Radarbake. Im Schritt S2 erfolgt das Aussenden eines Radarsignals durch einen Radarsensor des Kraftfahrzeuges. Der Schritt S3 betrifft das Empfangen des Radarsignals und das Aussenden eines Antwort-Radarsignals auf das empfangene Radarsignal durch die Radarbake, wobei das Antwort-Radarsignal eine Information zur Identität oder Position der Radarbake enthält. Im Schritt S4 erfolgt das Empfangen des Antwort-Radarsignals durch den Radarsensor. In Schritt S5 erfolgt das Bestimmen einer Position des Kraftfahrzeuges basierend auf der empfangenen Information.
  • Ergänzend sei darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ oder „aufweisend“ keine anderen Elemente ausschließt und „ein“ oder „einer“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele oder Ausführungsformen beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele oder Ausführungsformen verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeuges (100), das Verfahren aufweisend die Schritte: Bereitstellen einer Radarbake (103); Aussenden eines Radarsignals (102) durch einen Radarsensor (101) des Kraftfahrzeuges (100); Empfangen des Radarsignals (102) und Aussenden eines Antwort-Radarsignals (104) auf das empfangene Radarsignal durch die Radarbake (103), wobei das Antwort-Radarsignal eine Information zur Identität oder Position der Radarbake enthält; Empfangen des Antwort-Radarsignals (104) durch den Radarsensor (101); und Bestimmen einer Position des Kraftfahrzeuges (100) basierend auf der empfangenen Information, dadurch gekennzeichnet, dass das Antwort-Radarsignal (104) eine Umgebungsinformation der Radarbake enthält und die Umgebungsinformation eine der folgenden Informationen enthält: ob die Radarbake ein Teil eines zusammenhängenden Objektes ist; ob eine Durchfahrt zwischen zwei Radarbaken möglich ist oder nicht; eine Abmessung der Landmarke, die die Radarbake enthält; ob die Radarbake Teil einer Wanderbaustelle ist; ob die Radarbake eine Autobahnausfahrt ist; die Breite einer Baustellenspur; die Anzahl der Fahrstreifen in einer Baustelle oder ob es eine Fahrspuränderung gibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die im Antwort-Radarsignal (104) enthaltene Information zur Identität der Radarbake eine Identifikationsnummer enthält; wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Bereitstellen einer Tabelle, in welcher die Position der Radarbake (103) abgespeichert ist; Auslesen der Position der Radarbake (103) aus der Tabelle; und wobei das Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges (100) auf der ausgelesenen Position der Radarbake (103) basiert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die im Antwort-Radarsignal enthaltene Information eine Position der Radarbake (103) enthält; und wobei das Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges (100) auf der im Antwort-Radarsignal enthaltenen Position der Radarbake (103) basiert.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend den Schritt: Bestimmen einer Richtung (115) des empfangenen Radarsignals (102) durch die Radarbake (103); wobei das Antwort-Radarsignal (104) ferner eine die bestimmte Richtung des Radarsignals enthaltende Information enthält; und wobei das Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges ferner auf der im Antwort-Radarsignal enthaltenen, die bestimmte Richtung des Radarsignal umfassende Information basiert.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die im Antwort-Radarsignal (104) enthaltene Information verschlüsselt ist; und wobei das Verfahren ferner den Schritt des Entschlüsselns der im Antwort-Radarsignal enthaltenen Information nach dem Empfangen des Antwort Radarsignals durch den Radarsensor umfasst.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend den Schritt: Übertragen der im Antwort-Radarsignal enthaltenen Informationen an eine zentrale Recheneinheit (113).
  7. Positionsbestimmungseinrichtung (118) für ein Kraftfahrzeug (100), aufweisend: einen Radarsensor (101); eine Recheneinheit (114); wobei der Radarsensor (101) dazu ausgeführt ist, ein Radarsignal (102) auszusenden und ein von einer Radarbake (103) ausgesendetes Antwort-Radarsignal (104) zu empfangen; und wobei die Recheneinheit (114) dazu ausgeführt ist, eine im Antwort-Radarsignal (104) enthaltene Information zur Identität oder Position der Radarbake (103) auszulesen und basierend auf der ausgelesenen Information eine Position des Kraftfahrzeuges (100) zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (114) dazu ausgeführt ist, eine im Antwort-Radarsignal (104) eine Umgebungsinformation der Radarbake auszulesen und die Umgebungsinformation eine der folgenden Informationen enthält: ob die Radarbake ein Teil eines zusammenhängenden Objektes ist; ob eine Durchfahrt zwischen zwei Radarbaken möglich ist oder nicht; eine Abmessung der Landmarke, die die Radarbake enthält; ob die Radarbake Teil einer Wanderbaustelle ist; ob die Radarbake eine Autobahnausfahrt ist; die Breite einer Baustellenspur; die Anzahl der Fahrstreifen in einer Baustelle oder ob es eine Fahrspuränderung gibt.
  8. System zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeuges, das System aufweisend: ein Kraftfahrzeug (100) mit einer Positionsbestimmungseinrichtung (118) nach Anspruch 7; eine Radarbake (103); wobei die Radarbake dazu ausgeführt ist, das vom Radarsensor (101) der Positionsbestimmungseinrichtung (118) ausgesendete Radarsignal (102) zu empfangen und ein Antwort-Radarsignal (104), das eine Information zur Identität oder Position der Radarbake enthält, auf das empfangene Radarsignal auszusenden, dadurch gekennzeichnet, dass das das Antwort-Radarsignal eine Umgebungsinformation der Radarbake enthält und die Umgebungsinformation eine der folgenden Informationen angibt: ob die Radarbake ein Teil eines zusammenhängenden Objektes ist; ob eine Durchfahrt zwischen zwei Radarbaken möglich ist oder nicht; eine Abmessung der Landmarke, die die Radarbake enthält; ob die Radarbake Teil einer Wanderbaustelle ist; ob die Radarbake eine Autobahnausfahrt ist; die Breite einer Baustellenspur; die Anzahl der Fahrstreifen in einer Baustelle oder ob es eine Fahrspuränderung gibt.
  9. Verwendung einer Radarbake (103) eines Systems nach Anspruch 8 für die Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeuges (100) .
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