DE102015014048A1

DE102015014048A1 - Determining a relative position of a traffic object with respect to a motor vehicle

Info

Publication number: DE102015014048A1
Application number: DE102015014048.5A
Authority: DE
Inventors: Helmut Riedel; Thomas Speth; Igor Doric; Thomas Brandmeier
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2017-05-04
Anticipated expiration: 2035-10-31
Also published as: DE102015014048B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Relativposition (a) eines Verkehrsobjekts (3) bezüglich eines Kraftfahrzeugs (2), wobei durch eine Steuervorrichtung (9) des Kraftfahrzeugs (2) aus dem Verkehrsobjekt (3) zu einem Empfangszeitpunkt (T1) an einer Empfangsposition (19) ermittelte Beobachtungsdaten (16) empfangen werden, wobei die Beobachtungsdaten (16) Codeinformationen und/oder Phaseninformationen eines Ortungssignals (6) eines Navigationssatellitensystems (GNSS) enthalten, und eigene Beobachtungsdaten (17) mit Codeinformationen und/oder Phaseinformationen aus einer fahrzeugeigenen Empfangseinrichtung (10) empfangen werden und durch Ermitteln eines Unterschieds der Beobachtungsdaten (16, 17) ein entstörtes Relativbeobachtungssignal (18) erzeugt und anhand des Relativbeobachtungssignals (18) eine vorläufige Relativposition (b) ermittelt wird. Die Erfindung sieht zusätzlich vor, dass aus dem Verkehrsobjekt (3) ein Zeitstempel (20), der den Empfangszeitpunkt (T1) angibt, empfangen wird und ein Relativbewegungsweg (c) des Kraftfahrzeugs (2) und/oder des Verkehrsobjekts (3) seit dem Empfangszeitpunkt (T1) ermittelt wird und eine endgültige Relativposition (a) ausgehend von der vorläufigen Relativposition (b) anhand des Relativbewegungswegs (c) ermittelt wird.The invention relates to a method for determining a relative position (a) of a traffic object (3) with respect to a motor vehicle (2), wherein by a control device (9) of the motor vehicle (2) from the traffic object (3) at a reception time (T1) at a Receiving position (19) detected observation data (16) are received, wherein the observation data (16) code information and / or phase information of a locating signal (6) of a navigation satellite system (GNSS) included, and own observation data (17) with code information and / or phase information from an on-board Receiving device (10) are received and generated by determining a difference of the observation data (16, 17) a suppressed relative observation signal (18) and based on the relative observation signal (18) a provisional relative position (b) is determined. The invention additionally provides that a time stamp (20) indicating the time of reception (T1) is received from the traffic object (3) and a relative movement path (c) of the motor vehicle (2) and / or the traffic object (3) since Receiving time (T1) is determined and a final relative position (a), starting from the provisional relative position (b) based on the relative movement path (c) is determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Relativlage oder Relativposition eines Verkehrsobjekts bezüglich eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren wird durch eine Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Die Relativposition wird auf der Grundlage von Beobachtungsdaten ermittelt, die zum einen in dem Verkehrsobjekt und zum andern im Kraftfahrzeug mittels einer jeweiligen Empfangseinrichtung für ein Ortungssignal eines Navigations-Satellitensystems, beispielsweise ein GPS (Global Positioning System) ermittelt werden. Zu der Erfindung gehören auch eine Steuervorrichtung zum Durchführen des Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.The invention relates to a method for determining a relative position or relative position of a traffic object with respect to a motor vehicle. The method is performed by a control device of the motor vehicle. The relative position is determined on the basis of observation data which are determined on the one hand in the traffic object and on the other in the motor vehicle by means of a respective receiving device for a positioning signal of a navigation satellite system, for example a GPS (Global Positioning System). The invention also includes a control device for carrying out the method and a motor vehicle with the control device according to the invention.

Im Zusammenhang insbesondere mit einer Kollisionsprädiktion wird heutzutage angestrebt, die relative Position zwischen einem bewegten Kraftfahrzeug und einem anderen Verkehrsobjekt, beispielsweise einem anderen Fahrzeug, mit ähnlicher Genauigkeit zu bestimmen, wie es auch ein Umfeldsensor, beispielsweise ein Radar, Lidar oder eine Stereokamera, ermöglichen. Hierbei sollte aber die Relativposition ohne Sichtverbindung zwischen den beiden Objekten und ohne Voraussetzungen bezüglich der Anordnung der beiden Objekte möglich sein. Auf Grundlage der so ermittelten Relativposition kann dann ein Fahrerassistenzsystem beispielsweise für aktive Sicherheitsfunktionen (unfallvermeidend oder unfallfolgenmindernd), für eine Warnung oder eine andere Reaktion des Kraftfahrzeugs, genutzt werden, ohne dass hierzu zuvor eine Sichtverbindung zu dem fahrzeugexternen Verkehrsobjekt bestanden haben muss.In the context of, in particular, a collision prediction, the aim nowadays is to determine the relative position between a moving motor vehicle and another traffic object, for example another vehicle, with similar accuracy, as an environment sensor, for example a radar, lidar or stereo camera, also makes possible. In this case, however, the relative position should be possible without line of sight between the two objects and without preconditions with regard to the arrangement of the two objects. On the basis of the relative position determined in this way, a driver assistance system can then be used, for example, for active safety functions (accident prevention or accident consequence reduction), for a warning or another reaction of the motor vehicle, without first having to have a line of sight connection to the vehicle exterior object.

Zum Ermitteln der Relativposition zwischen Verkehrsobjekt und Kraftfahrzeug, ohne hierbei auf eine Sichtverbindung angewiesen zu sein, kann ein GNSS (Global Navigation Satellite System), wie zum Beispiel ein GPS, in Verbindung mit einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (Car2X-Kommunikation) zum Austauschen der GNSS-Daten genutzt werden. Allerdings liegt die Genauigkeit von Standard-GNSS-Empfängern im Meterbereich, weshalb die relative Lokalisierung nach dieser Methode im Vergleich zur beschriebenen Umfeldsensorik wesentlich schlechter ist.To determine the relative position between the traffic object and motor vehicle, without relying on a line of sight, a GNSS (Global Navigation Satellite System), such as a GPS, in conjunction with a vehicle-to-vehicle communication (Car2X communication). to exchange the GNSS data. However, the accuracy of standard GNSS receivers is in the meter range, which is why the relative localization by this method in comparison to the described environment sensors is much worse.

Die Ermittlung der Relativposition auf Grundlage eines Navigationssatellitensystems GNSS ist beispielsweise aus der US 2011/0037646 A1 bekannt. Aus diesem Stand der Technik ist bekannt, dass zwei Kraftfahrzeuge ihre Beobachtungsdaten, die von der jeweiligen Empfangseinrichtung für das Ortungssignal eines Navigations-Satellitensystems erzeugt wurden, miteinander austauschen. Anhand der eigenen und der fahrzeugfremden Beobachtungsdaten kann dann die Relativposition nach der sogenannten RTK-Methode (RTK – Real Time Kinematik) ermittelt werden.The determination of the relative position based on a navigation satellite system GNSS is for example from US 2011/0037646 A1 known. From this prior art, it is known that two automobiles exchange their observation data generated by the respective receiving device for the positioning signal of a navigation satellite system. Based on the own and the vehicle-external observation data then the relative position can be determined by the so-called RTK method (RTK - Real Time Kinematics).

Aus der US 2004/0193372 A1 ist ein Verfahren zum Ermitteln einer Relativposition zwischen zwei Kraftfahrzeugen bekannt, bei welchem GPS-Daten in beiden Kraftfahrzeugen ermittelt werden und über eine Bluetooth-Funkverbindung ausgetauscht werden, um hierdurch das sogenannte differenzielle GPS (DGPS) auf der Grundlage beider Kraftfahrzeuge zu realisieren. Für die Bluetooth-Übertragung ist aber eine direkte Sichtverbindung notwendig, genau wie bei vergleichbaren Methoden, wie Radar, Lidar, Kamera, Ultraschall.From the US 2004/0193372 A1 For example, a method for determining a relative position between two automobiles is known in which GPS data is detected in both vehicles and exchanged via a Bluetooth radio link to thereby realize the so-called differential GPS (DGPS) based on both motor vehicles. For the Bluetooth transmission but a direct line of sight is necessary, just like with comparable methods, such as radar, lidar, camera, ultrasound.

Aus der DE 10 2011 114 812 A1 ist ein Verfahren zum Ermitteln der Relativposition zweier Kraftfahrzeuge bekannt, die nicht direkt miteinander eine Funkverbindung aufbauen können, weil ein die Funkverbindung störendes Objekt, beispielsweise ein drittes Kraftfahrzeug, die Funkverbindung unmöglich macht. Für den Austausch von GPS-Daten wird eine Funkverbindung indirekt über zumindest ein weiteres Kraftfahrzeug aufgebaut.From the DE 10 2011 114 812 A1 For example, a method for determining the relative position of two motor vehicles is known which can not directly establish a radio link with one another, because an object disturbing the radio link, for example a third motor vehicle, makes the radio link impossible. For the exchange of GPS data, a radio link is established indirectly via at least one further motor vehicle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Relativposition eines Verkehrsobjekts bezüglich eines Kraftfahrzeugs auf der Grundlage von ausgetauschten Beobachtungsdaten eines Navigations-Satellitensystems zu ermitteln.The invention has for its object to determine the relative position of a traffic object with respect to a motor vehicle on the basis of exchanged observation data of a navigation satellite system.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche gegeben.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are given by the features of the dependent claims.

Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Ermitteln einer Relativposition eines Verkehrsobjekts bezüglich eines Kraftfahrzeugs gegeben. Bei dem Verkehrsobjekt kann es sich beispielsweise um ein anderes Fahrzeug oder auch um eine Infrastrukturkomponente, beispielsweise eine Ampel oder eine Baustellenabsperrung, handeln. Insbesondere handelt es sich bei dem Verkehrsobjekt aber um ein bewegtes Objekt.The invention provides a method for determining a relative position of a traffic object with respect to a motor vehicle. The traffic object may, for example, be another vehicle or else an infrastructure component, for example a traffic light or a construction site shut-off. In particular, however, the traffic object is a moving object.

Das Verfahren wird durch eine Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Die Steuervorrichtung empfängt aus dem Verkehrsobjekt Daten, die hier als Beobachtungsdaten bezeichnet sind. Die Beobachtungsdaten werden durch eine Empfangseinrichtung des Verkehrsobjekts zu einem Empfangszeitpunkt an einer Empfangsposition des Verkehrsobjekts ermittelt und können mit einer Störung beaufschlagt sein. Die Beobachtungsdaten enthalten Codeinformationen und/oder Phaseninformationen eines Ortungssignals eines Navigations-Satellitensystems, das heißt eines GNSS (Global Navigation Satellite System), wie beispielsweise des GPS. Die Empfangseinrichtung des Verkehrsobjekts kann also beispielsweise eine GPS-Empfangseinrichtung sein. Die Codeinformationen können z. B. diejenigen eines C/A-Codes sein. Die Phaseninformationen können die Trägerphase des Trägersignals beschreiben. Die Codeinformationen und/oder die Phaseninformationen können aber verfälscht sein oder gestört sein, weil das Ortungssignal mit der Störung beaufschlagt wurde. Die Störung kann beispielsweise eine atmosphärische Störung sein.The method is performed by a control device of the motor vehicle. The control device receives data from the traffic object, which are referred to here as observation data. The observation data are determined by a receiving device of the traffic object at a reception time at a reception position of the traffic object and may be subject to a disturbance. The observation data includes code information and / or phase information of a positioning signal of a navigation satellite system, that is, a GNSS (Global Navigation Satellite System) such as the GPS. The receiving device of the traffic object can So for example be a GPS receiver. The code information can be z. For example, those of a C / A code. The phase information may describe the carrier phase of the carrier signal. However, the code information and / or the phase information can be falsified or disturbed because the locating signal has been subjected to the disturbance. The disturbance may be, for example, an atmospheric disturbance.

Die Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs selbst empfängt von dem Navigations-Satellitensystem ebenfalls eigene, mit der Störung beaufschlagte Beobachtungsdaten, die Codeinformationen und/oder Phaseninformationen enthalten. Diese eigenen Beobachtungsdaten werden aus einer fahrzeugeigenen Empfangseinrichtung für das Ortungssignal empfangen, also z. B. einer GPS-Empfangseinrichtung. Aus den jeweiligen Codeinformationen und Phaseninformationen könnte jeweils in bekannter Weise eine absolute Geoposition ermittelt werden, die dann aber durch die Störung verfälscht wäre. Absolute Geopositionen werden hier aber auch nicht benötigt.The control device of the motor vehicle itself also receives from the navigation satellite system own observation data subjected to the disturbance and containing code information and / or phase information. These own observation data are received from an on-board receiving device for the locating signal, so z. B. a GPS receiver. From the respective code information and phase information an absolute geoposition could be determined in a known manner, which would then be corrupted by the disturbance. Absolute geopositions are not needed here either.

Die Erfindung macht sich nun zunutze, dass sowohl die Empfangseinrichtung für das Verkehrsobjekt als auch die fahrzeugeigene Empfangseinrichtung das Ortungssignal mit derselben Störung oder nahezu derselben Störung empfangen haben, also z. B. denselben Phasenfehler. Durch die Steuervorrichtung wird deshalb ein Unterschied der Beobachtungssignale ermittelt, wodurch sich ein entstörtes Relativbeobachtungssignal ergibt. Indem also beispielsweise eine Differenz der zwischen den Codeinformationen und/oder eine Differenz zwischen den Phaseninformationen ermittelt wird, ergibt sich als Differenzsignal das Relativbeobachtungssignal, bei dem zwar die Informationen über die absolute Geoposition des Verkehrsobjekts und des Kraftfahrzeugs verloren gehen, das aber die Relativposition des Kraftfahrzeugs zu dem Verkehrsobjekt beschreibt. Anhand des Relativbeobachtungssignals kann somit eine Relativposition ermittelt werden. Bei dieser Relativposition handelt es sich aber erfindungsgemäß um eine vorläufige Relativposition, wie sie zum besagten Empfangszeitpunkt vorlag, als im Verkehrsobjekt dessen Beobachtungsdaten durch die Empfangseinrichtung des Verkehrsobjekts ermittelt wurden.The invention now makes use of the fact that both the receiving device for the traffic object and the vehicle own receiving device have received the locating signal with the same disorder or almost the same disorder, ie z. B. the same phase error. Therefore, a difference of the observation signals is determined by the control device, resulting in a suppressed relative observation signal. Thus, for example, by determining a difference between the code information and / or a difference between the phase information, the difference signal results in the relative observation signal, in which the information about the absolute geoposition of the traffic object and of the motor vehicle is lost, but this is the relative position of the motor vehicle describes to the traffic object. Based on the relative observation signal can thus be determined a relative position. According to the invention, however, this relative position is a provisional relative position as it existed at the time of the reception when the observation object was detected by the receiving device of the traffic object in the traffic object.

Die Erfindung berücksichtigt nun des Weiteren, dass die im Verkehrsobjekt ermittelten Beobachtungsdaten noch zu der Steuervorrichtung in dem Kraftfahrzeug übertragen werden mussten. Da sich das Verkehrsobjekt bewegen kann und/oder das Kraftfahrzeug selbst eine Eigenbewegung durchführen kann, ändert sich die Relativposition, während die Steuervorrichtung die Beobachtungsdaten aus dem Verkehrsobjekt empfängt. Der Zeitversatz ist dahingehend beachtlich, als dass zum Übertragen der Beobachtungsdaten beispielsweise Puffermechanismen benutzt werden, wenn zum Übertragen der Beobachtungsdaten beispielsweise eine Car2X-Kommunikationseinrichtung genutzt wird. Auch benötigt das Ermitteln der Beobachtungsdaten selbst Zeit. Um also die aktuelle Relativposition zu ermitteln, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass durch die Steuervorrichtung aus dem Verkehrsobjekt auch ein Zeitstempel empfangen wird, der den Empfangszeitpunkt der Beobachtungsdaten im Verkehrsobjekt angibt. Ausgehend von dem Zeitstempel wird ein Relativbewegungsweg des Kraftfahrzeugs und/oder des Verkehrsobjekts seit dem Empfangszeitpunkt ermittelt. Der Relativbewegungsweg beschreibt also die relative Positionsänderung ab den Empfangszeitpunkt bis zum aktuellen Zeitpunkt. Die endgültige Relativposition wird ausgehend von der beschriebenen vorläufigen Relativposition und dem Relativbewegungswegs ermittelt. Beispielsweise kann der Relativbewegungsweg als Vektor definiert sein, der auf den Vektor der vorläufigen Relativposition aufaddiert wird.The invention now further considers that the observation data determined in the traffic object still had to be transmitted to the control device in the motor vehicle. Since the traffic object can move and / or the motor vehicle itself can perform its own movement, the relative position changes while the control device receives the observation data from the traffic object. The time offset is noteworthy in that, for example, buffer mechanisms are used to transmit the observation data when, for example, a Car2X communication device is used to transmit the observation data. Also, the determination of the observation data itself requires time. In order to determine the current relative position, it is provided according to the invention that the control device also receives a time stamp from the traffic object which indicates the time of reception of the observation data in the traffic object. Starting from the time stamp, a relative movement path of the motor vehicle and / or the traffic object is determined since the time of reception. The relative movement path thus describes the relative position change from the time of reception to the current time. The final relative position is determined based on the described preliminary relative position and the relative movement path. For example, the relative movement path can be defined as a vector that is added to the vector of the provisional relative position.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass die Steuervorrichtung nicht darauf angewiesen ist, möglichst zeitnah die Beobachtungsdaten aus dem fahrzeugexternen Verkehrsobjekt zu empfangen, um eine möglichst genaue Relativposition zwischen Kraftfahrzeug und Verkehrsobjekt zu ermitteln. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der Lage, auch Latenzen beispielsweise eines Übertragungspuffers zu kompensieren und bei der Ermittlung der Relativposition zu berücksichtigen. Hierdurch konnte in Versuchen eine Genauigkeit der ermittelten Relativposition in einem Bereich von 2 Zentimetern erreicht werden. Dabei konnte auf eine Kommunikationseinrichtung zurückgegriffen werden, die an sich aus dem Stand der Technik verfügbar war, nämlich eine Car2X-Kommunikationseinrichtung, ohne dass deren Übertragungsverhalten optimiert werden musste. Auch konnten an sich aus dem Stand der Technik bekannte Empfangseinrichtungen zum Ermitteln der Beobachtungsdaten mit den Codeinformationen und Phaseninformationen genutzt werden. Auch deren Latenzen beim Ermitteln der Beobachtungsdaten konnten mittels des Verfahrens kompensiert werden.The invention provides the advantage that the control device is not dependent on receiving the observation data from the vehicle-external traffic object as promptly as possible in order to determine the most accurate relative position between the motor vehicle and the traffic object. The method according to the invention is also able to compensate for latencies of a transmission buffer, for example, and to take this into account when determining the relative position. As a result, an accuracy of the determined relative position in a range of 2 centimeters could be achieved in tests. It was possible to resort to a communication device that was available from the prior art, namely a Car2X communication device, without their transmission behavior had to be optimized. It was also possible to use receiving devices known from the prior art for determining the observation data with the code information and phase information. Also, their latencies in determining the observation data could be compensated by the method.

Zu der Erfindung gehören optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention includes optional developments, the characteristics of which provide additional advantages.

Eine Weiterbildung nutzt eine Kombination aus Codeinformationen und Phaseninformationen, indem zumindest die fahrzeugeigene Empfangseinrichtung zum Erzeugen der eigenen Beobachtungsdaten eine Zweifrequenzauswertung eines GPS-Ortungssignals durchführt. Mit anderen Worten werden sowohl die L1-Frequenz als auch die L2-Frequenz genutzt.A further development uses a combination of code information and phase information in that at least the vehicle-own receiving device carries out a two-frequency evaluation of a GPS localization signal in order to generate its own observation data. In other words, both the L1 frequency and the L2 frequency are used.

Eine Weiterbildung sieht vor, die Beobachtungsdaten des Verkehrsobjektes mittels eines an sich bekannten Standardverfahrens zu verarbeiten, hierbei aber durch einen „Verarbeitungstrick” die gewünschte vorläufige Relativposition zu ermitteln. Bei dieser Weiterbildung werden bei einer RTK-Vermessung (Real Time Kinematik) die Beobachtungsdaten des Verkehrsobjekts als sogenannte Referenzdaten einer (stationären) Referenzstation verarbeitet, wobei die Empfangsposition des Verkehrsobjekts aber ignoriert wird, weil das Verkehrsobjekt eben nicht zwangsläufig stillsteht. Eine standardmäßige RTK-Vermessung braucht dagegen zur Verbesserung der eigenen Beobachtungsdaten Referenzdaten mit der Empfangsposition einer stationären Referenzstation. Bricht man nun das Verfahren der RTK-Vermessung an der Stelle ab, wo die Geoposition der stationäre Referenzstation benötigt wird, so erhält man die vorläufige Relativposition mittels der RTK-Vermessung. Hierbei kann man ignorieren, dass sich das Verkehrsobjekt anders als standardmäßig die Referenzstation tatsächlich bewegt hat. Dieser Bewegungsfehler wird in der beschriebenen Weise durch die Ermittlung des Relativbewegungswegs danach wieder ausgeglichen. Zwar sind danach die absoluten Geopositionen des Verkehrsobjekts und des Kraftfahrzeugs weiterhin unbekannt, dies ist aber insbesondere bei der Crashprädiktion auch nicht entscheiden. A further embodiment provides to process the observation data of the traffic object by means of a standard method known per se, but in this case to determine the desired provisional relative position by means of a "processing trick". In this development, in an RTK measurement (Real Time Kinematics), the observation data of the traffic object is processed as so-called reference data of a (stationary) reference station, but the reception position of the traffic object is ignored, because the traffic object just does not necessarily stand still. By contrast, a standard RTK measurement needs reference data with the reception position of a stationary reference station in order to improve its own observation data. If the method of RTK measurement is abolished at the point where the geoposition of the stationary reference station is required, the provisional relative position is obtained by means of the RTK measurement. Here one can ignore that the traffic object has moved differently than standard the reference station actually. This movement error is compensated for in the manner described by the determination of the relative movement path thereafter. Although the absolute geopositions of the traffic object and the motor vehicle are still unknown thereafter, this is not the case in crash prediction either.

Eine Weiterbildung ermittelt den benötigten Relativbewegungsweg und/oder die Orientierung anhand der Eigenbewegung des Kraftfahrzeugs. Die Eigenbewegung wird auf der Grundlage von Fahrdynamikdaten des Kraftfahrzeugs ermittelt. Die Fahrdynamikdaten beschreiben eine Schätzung und/oder Bestimmung von Weg, Ort und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs. Ein Beispiel für Fahrdynamikdaten sind Odometriedaten, die eine Messung des Bewegungswegs, z. B. Radumdrehungen, angeben. Hierbei wird also der Weg, den das Kraftfahrzeug seit dem gemäß Zeitstempel angegebenen Empfangszeitpunkt zurückgelegt hat, ermittelt. Dieser wird dann als der Eigenanteil des Kraftfahrzeugs am Relativbewegungsweg berücksichtigt. Allgemein ist aber die Verwendung sämtlicher Fahrdynamikdaten abgedeckt, z. B. die Messung einer anderen Größe (kein Weg, sondern z. B. Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung), aus der Rückschlüsse auf den Weg und die Orientierung gezogen werden können (wie doppelte Integration von Beschleunigungsdaten). Falls das Kraftfahrzeug allerdings die eigenen Beobachtungsdaten zum aktuellen Zeitpunkt ermittelt, ist eine fahrzeugseitige Korrektur der Relativlage nicht nötig.A further development determines the required relative movement path and / or the orientation based on the proper motion of the motor vehicle. The proper motion is determined on the basis of vehicle dynamics data of the motor vehicle. The vehicle dynamics data describe an estimation and / or determination of the path, location and / or orientation of the motor vehicle. An example of vehicle dynamics data is odometry data that provides a measurement of the travel path, e.g. B. wheel revolutions indicate. In this case, the path which the motor vehicle has traveled since the reception time specified according to the timestamp is determined. This is then taken into account as the intrinsic part of the motor vehicle on the relative movement path. In general, however, the use of all vehicle dynamics data is covered, for. For example, the measurement of another variable (no path, but eg speed and / or acceleration), from which conclusions can be drawn on the way and the orientation (like double integration of acceleration data). However, if the motor vehicle determines its own observation data at the current time, a vehicle-side correction of the relative position is not necessary.

Eine Weiterbildung berücksichtigt die Bewegung des Verkehrsobjekts. Bei dieser Weiterbildung werden aus dem Verkehrsobjekt Fahrdaten empfangen, durch welche eine Eigenbewegung des Kraftfahrzeugs zum Empfangszeitpunkt und/oder eine prädizierte Eigenbewegung nach dem Empfangszeitpunkt beschrieben werden. Auf Grundlage von Fahrdaten, welche die Eigenbewegung des Verkehrsobjekts zum Empfangszeitpunkt beschreiben, kann durch die Steuervorrichtung im Kraftfahrzeug ein Relativbewegungsweg des Verkehrsobjekts extrapoliert werden.A further training takes into account the movement of the traffic object. In this development, driving data are received from the traffic object, by means of which a proper movement of the motor vehicle at the time of reception and / or a predicted proper movement after the time of reception are described. On the basis of driving data which describe the proper motion of the traffic object at the time of reception, a relative movement path of the traffic object can be extrapolated by the control device in the motor vehicle.

Hierzu sieht eine Weiterbildung vor, dass die Fahrdaten des Verkehrsobjekts Fahrdynamikdaten umfassen, welche zumindest eine der folgenden Größen umfassen: eine Beschleunigung, eine Geschwindigkeit, eine Gierrate, eine Orientierung gegenüber einer Referenzrichtung, zum Beispiel gegenüber Norden. Durch die Steuervorrichtung wird zum Ermitteln des Relativbewegungswegs ein Weg des Verkehrsobjekts anhand der Fahrdynamik und einer seit dem Empfangszeitpunkt vergangenen Zeitdauer ermittelt. Bei dieser Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass die Ermittlung des Relativbewegungswegs unabhängig von der Übertragungsdauer ist, also der Zeitdauer, die seit dem Empfangszeitpunkt vergangen ist. Der Relativbewegungsweg wird erst in der Steuervorrichtung ermittelt. Somit steht fest, wie lange die Übertragung der Beobachtungsdaten gedauert hat. Die beschriebenen Größen sind in vorteilhafter Weise beispielsweise aus einer standardisierten sogenannten CAM (Cooperative Awareness Message) im Rahmen einer Car2X-Kommunikation verfügbar, sodass für diese Ausführungsform auch keine Anpassung der Kommunikation zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Verkehrsobjekt nötig ist.For this purpose, a further embodiment provides that the driving data of the traffic object comprise driving dynamics data which comprise at least one of the following variables: an acceleration, a speed, a yaw rate, an orientation with respect to a reference direction, for example with respect to north. For determining the relative movement path, a path of the traffic object is determined by the control device on the basis of the driving dynamics and a time period which has elapsed since the time of reception. In this development, there is the advantage that the determination of the relative movement path is independent of the transmission duration, ie the time that has elapsed since the reception time. The relative movement path is first determined in the control device. Thus it is clear how long the transmission of the observation data took. The variables described are advantageously available, for example, from a standardized so-called CAM (Cooperative Awareness Message) in the context of Car2X communication, so that no adaptation of the communication between the motor vehicle and the traffic object is necessary for this embodiment.

Alternativ dazu kann in der beschriebenen Weise vorgesehen sein, eine prädizierte Eigenbewegung nach dem Empfangszeitpunkt zu nutzen. Hierzu sieht eine Weiterbildung vor, dass aus dem Verkehrsobjekt Wegdaten empfangen werden, welche einen prädizierten Fahrweg des Verkehrsobjekts seit dem Empfangszeitpunkt bis zu einem geschätzten Zeitpunkt des Eintreffens der Beobachtungsdaten in der Steuervorrichtung angeben. Mit anderen Worten wird also die Eigenbewegung durch das Verkehrsobjekt selbst prädiziert und hierbei für die Prädiktion eine vorbestimmte Übertragungsdauer geschätzt. Die Steuervorrichtung in dem Kraftfahrzeug muss dann für den Relativbewegungsweg lediglich die empfangenen Wegdaten berücksichtigen. Es ist also keine eigene Extrapolation nötig. Durch diese Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass in dem Verkehrsobjekt mehr Daten zum Prädizieren des Fahrwegs oder der Wegdaten des Verkehrsobjekts vorliegen und damit bei bekannter Übertragungsdauer oder Übertragungszeit eine präzisere Vorhersage möglich ist. Anhand des empfangenen Zeitstempels kann durch die Steuervorrichtung überprüft werden, ob tatsächlich die geschätzte Übertragungsdauer benötigt wurde oder ob es eine Abweichung gab.Alternatively, it may be provided in the manner described to use a predicted proper motion after the reception time. For this purpose, a development provides that path data are received from the traffic object, which indicate a predicted travel path of the traffic object since the time of reception up to an estimated time of arrival of the observation data in the control device. In other words, therefore, the proper motion is predicted by the traffic object itself and in this case a predefined transmission duration is estimated for the prediction. The control device in the motor vehicle then only has to take into account the received path data for the relative movement path. So no extrapolation is necessary. This refinement has the advantage that there is more data in the traffic object for predicting the travel path or the path data of the traffic object, and thus a more precise prediction is possible given a known transmission duration or transmission time. On the basis of the received time stamp can be checked by the control device, whether in fact the estimated transmission time was needed or if there was a deviation.

Gemäß einer Weiterbildung synchronisiert die Steuervorrichtung eine Uhr des Kraftfahrzeugs mit einer Uhr des Verkehrsobjekts anhand von Zeitdaten des Navigations-Satellitensystems. Mit anderen Worten synchronisiert die Steuervorrichtung ihre Uhr auf die GNSS-Zeit, beispielsweise die GPS-Zeit. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass durch die Steuervorrichtung der empfangene Zeitstempel genauer ausgewertet werden kann. Es kann davon ausgegangen werden, dass der Zeitstempel des Verkehrsobjekts auch bezüglich der Uhr der Steuervorrichtung selbst gilt. According to a development, the control device synchronizes a clock of the motor vehicle with a clock of the traffic object on the basis of time data of the navigation satellite system. In other words, the controller synchronizes its clock to the GNSS time, for example the GPS time. This results in the advantage that the received time stamp can be evaluated more accurately by the control device. It can be assumed that the time stamp of the traffic object also applies to the clock of the control device itself.

Wie bereits ausgeführt, gehört zu der Erfindung auch eine Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ist gemäß einer Ausführungsform dazu eingerichtet, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise als Steuergerät ausgestaltet sein. Die Steuervorrichtung kann auf der Grundlage eines Mikrocontrollers oder Mikroprozessors realisiert sein. Zusätzlich oder alternativ zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Steuervorrichtung auch dazu eingerichtet sein, mittels einer Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Ortungssignals eines Navigations-Satellitensystems zu einem Empfangszeitpunkt an einer Empfangsposition Beobachtungsdaten zu empfangen, wobei diese Beobachtungsdaten Codeinformationen und/oder Phaseninformationen des Ortungssignals enthalten und mit einer Störung beaufschlagt sein können. Die Steuervorrichtung ist in diesem Fall des Weiteren dazu eingerichtet, die Beobachtungsdaten und einen Zeitstempel, der den Empfangszeitpunkt angibt, über eine Kommunikationseinrichtung an ein Kraftfahrzeug auszusenden. Bei der Kommunikationseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Car2X-Kommunikationseinrichtung handeln, die beispielsweise auf dem Standard ETSI TS 102 637 beruhen kann. Mit dieser zweiten Ausführungsform lässt sich auf Grundlage der Steuervorrichtung somit das beschriebene Verkehrsobjekt bereitstellen, welches seine Beobachtungsdaten zusammen mit dem Zeitstempel bereitstellen kann. Des Weiteren kann optional vorgesehen sein, dass zusätzlich zu dem Zeitstempel auch die beschriebenen Fahrdaten in Form der besagten Wegdaten durch die Steuervorrichtung ermittelt und über die Kommunikationseinrichtung ausgesendet werden.As already stated, the invention also includes a control device for a motor vehicle. The control device according to the invention is configured according to an embodiment to perform an embodiment of the method according to the invention. The control device can be designed, for example, as a control unit. The control device may be realized on the basis of a microcontroller or microprocessor. In addition or as an alternative to carrying out the method according to the invention, the control device can also be set up to receive observation data by means of a receiving device for receiving a positioning signal of a navigation satellite system at a reception time at a reception position, wherein these observation data contain code information and / or phase information of the positioning signal and a disturbance can be applied. In this case, the control device is furthermore set up to transmit the observation data and a time stamp which indicates the time of reception via a communication device to a motor vehicle. The communication device may be, for example, a Car2X communication device, for example, on the Standard ETSI TS 102 637 can be based. With this second embodiment, based on the control device, the described traffic object can thus be provided, which can provide its observation data together with the time stamp. Furthermore, it may optionally be provided that, in addition to the time stamp, the described driving data in the form of said path data are also determined by the control device and transmitted via the communication device.

Schließlich gehört zu der Erfindung auch ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Ortungssignals eines Navigations-Satellitensystems, also beispielsweise eine GPS-Empfangseinrichtung, auf. Des Weiteren ist eine Kommunikationseinrichtung zum Austausch von Kommunikationsdaten mit einem anderen Kraftfahrzeug vorgesehen. Die Kommunikationseinrichtung kann also die beschrieben Car2X-Kommunikationseinrichtung sein. Schließlich weist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung auf.Finally, the invention also includes a motor vehicle. The motor vehicle according to the invention has a receiving device for receiving a locating signal of a navigation satellite system, that is, for example, a GPS receiving device. Furthermore, a communication device is provided for exchanging communication data with another motor vehicle. The communication device can therefore be the described Car2X communication device. Finally, the motor vehicle according to the invention has an embodiment of the control device according to the invention.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur (Fig.) eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in einer Verkehrssituation, in welcher eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird.In the following an embodiment of the invention is described. For this purpose, the single FIGURE (FIG.) Shows a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention in a traffic situation, in which an embodiment of the method according to the invention is performed.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.

Die Figur zeigt eine Verkehrssituation 1 zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten T1, T2, wobei T1 < T2 und T2 der aktuelle Zeitpunkt ist. Beispielhaft sei angenommen, dass ein Kraftfahrzeug 2 und ein Fremdfahrzeug 3 auf einer Straße 4 fahren. Das Fremdfahrzeug 3 stellt ein bewegtes Verkehrsobjekt dar. In dem Kraftfahrzeug 2 soll zu dem Zeitpunkt T2 eine Relativposition a des Kraftfahrzeugs 3 bezüglich des Kraftfahrzeugs 2 ermittelt werden. Die Relativposition a kann beispielsweise als Vektor beschrieben sein. Zum Zeitpunkt T1 ist in dem Beispiel eine Sichtverbindung durch ein Sichthindernis 5 zwischen den Kraftfahrzeugen 2, 3 unterbrochen. Die Sichtverbindung muss aber zu keinem Zeitpunkt des im Folgenden beschriebenen Vorgangs bestehen.The figure shows a traffic situation 1 at two different times T1, T2, where T1 <T2 and T2 is the current time. For example, assume that a motor vehicle 2 and a foreign vehicle 3 on a street 4 drive. The foreign vehicle 3 represents a moving traffic object. In the motor vehicle 2 should at the time T2, a relative position a of the motor vehicle 3 with respect to the motor vehicle 2 be determined. The relative position a can be described as a vector, for example. At time T1, in the example, there is a line of sight obstruction 5 between the motor vehicles 2 . 3 interrupted. However, the line-of-sight connection does not have to exist at any time during the process described below.

Das Kraftfahrzeug 2 ermittelt die Relativposition a auf der Grundlage eines Ortungssignals 6 eines Navigations-Satellitensystems GNSS, bei dem es sich beispielsweise um das GPS handeln kann. Hierbei kann das jeweilige Ortungssignal 6 mehrerer Satelliten 7, 8 des Navigations-Satellitensystems genutzt werden. Für die folgende Erläuterung wird lediglich auf das Ortungssignal 6 eines einzelnen Satelliten 7 eingegangen, da hieran das Prinzip der Erfindung bereits beschrieben werden kann.The car 2 determines the relative position a on the basis of a locating signal 6 a navigation satellite system GNSS, which may be, for example, the GPS. Here, the respective locating signal 6 several satellites 7 . 8th of the navigation satellite system. For the following explanation is only on the locating signal 6 a single satellite 7 since the principle of the invention can already be described.

Das Kraftfahrzeug 2 weist eine Steuervorrichtung 9 auf, die mit einer Empfangseinrichtung 10 für das Ortungssignal 6 und mit einer Kommunikationseinrichtung 11 gekoppelt ist. Die Kommunikationseinrichtung 11 ist zum Bereitstellen einer Funkverbindung 12 mit einer korrespondierenden Kommunikationseinrichtung 13 des Kraftfahrzeugs 3 ausgestaltet. Die Kommunikationseinrichtungen 11, 13 können beispielsweise auf der Grundlage eines WiFi-Standards realisiert sein, beispielsweise als Car2X-Kommunikationseinrichtung.The car 2 has a control device 9 on that with a receiving device 10 For the locating signal 6 and with a communication device 11 is coupled. The communication device 11 is to provide a radio connection 12 with a corresponding communication device 13 of the motor vehicle 3 designed. The communication devices 11 . 13 may for example be realized on the basis of a WiFi standard, for example as a Car2X communication device.

Das Fremdfahrzeug 3 oder allgemein das Verkehrsobjekt kann ebenfalls eine Empfangseinrichtung 14 für das Ortungssignal 6 des Satelliten 7 aufweisen. Des Weiteren kann ebenfalls eine Steuervorrichtung 15 bereitgestellt sein, die mit der Empfangseinrichtung 14 und der Kommunikationseinrichtung 13 gekoppelt sein kann. Im Fremdfahrzeug 3 erzeugt die Empfangseinrichtung 14 Beobachtungsdaten 16 zum Empfangszeitpunkt T1 und sendet sie danach an das Kraftfahrzeug über die Funkverbindung 12 aus. In dem Kraftfahrzeug 2 empfängt die Steuervorrichtung 9 über die Funkverbindung 12 die Beobachtungsdaten 16, welche die in dem Fremdfahrzeug 3 durch die Empfangseinrichtung 14 empfangenen Codeinformationen und Phaseninformationen des Kraftfahrzeugs 3 beschreiben.The foreign vehicle 3 or generally the traffic object may also be a receiving device 14 for the locating signal 6 of the satellite 7 exhibit. Furthermore, also a control device 15 be provided with the receiving device 14 and the communication device 13 can be coupled. In the foreign vehicle 3 generates the receiving device 14 observation data 16 at the time of reception T1 and then sends it to the motor vehicle via the radio link 12 out. In the motor vehicle 2 receives the control device 9 over the radio connection 12 the observation data 16 that in the other vehicle 3 through the receiving device 14 received code information and phase information of the motor vehicle 3 describe.

In dem Kraftfahrzeug 10 werden durch die eigene Empfangseinrichtung 10 ebenfalls Beobachtungsdaten 17 erzeugt. Die Beobachtungsdaten 17 beschreiben die Codeinformationen und Phaseninformationen des Ortungssignals 6, wie sie durch die Empfangseinrichtung 10 im Kraftfahrzeug 2 empfangen werden. Die Steuervorrichtung 9 kombiniert die eigenen Beobachtungsdaten 17 und die über die Funkverbindung 12 empfangenen Beobachtungsdaten 16. Beispielsweise kann sie die Beobachtungsdaten 16, 17 subtrahieren. Es ergibt sich hierdurch ein Relativbeobachtungssignal 18. Das Relativbeobachtungssignal 18 weist den Vorteil auf, dass eine Störung im Ortungssignal 6, welche zu einer Verfälschung der ermittelten absoluten Geoposition in den Empfangseinrichtungen 10, 14 führt, durch das Ermitteln des Unterschieds der Beobachtungsdaten 17, 16 herausgerechnet oder kompensiert wird.In the motor vehicle 10 be through your own receiving device 10 also observation data 17 generated. The observation data 17 describe the code information and phase information of the locating signal 6 as they pass through the receiving facility 10 in the motor vehicle 2 be received. The control device 9 combines your own observation data 17 and those over the radio link 12 received observation data 16 , For example, it can be the observation data 16 . 17 subtract. This results in a relative observation signal 18 , The relative observation signal 18 has the advantage that a disturbance in the locating signal 6 which leads to a falsification of the determined absolute geoposition in the receiving devices 10 . 14 leads, by determining the difference of the observation data 17 . 16 is calculated or compensated.

Allerdings beschreibt das Relativbeobachtungssignal 18 noch nicht die erwünschte Relativposition a. Grund dafür ist, dass in dem Fremdfahrzeug 3 die Beobachtungsdaten 16 zum Zeitpunkt T1 gemacht wurden, als sich das Fremdfahrzeug 3 an einer Position 19 befand und sich das Fremdfahrzeug 3 seitdem bis zum aktuellen Zeitpunkt T2 um einen Relativbewegungsweg c weiterbewegt hat. Wenn also im Kraftfahrzeug 2 zum aktuellen Zeitpunkt T2 die Beobachtungsdaten 17 erzeugt werden und diese mit den Beobachtungsdaten 16 vom Empfangszeitpunkt T1 des Kraftfahrzeugs 3 kombiniert werden, ergibt sich nur eine vorläufige Relativposition b. Diese muss um den Relativbewegungsweg c korrigiert werden, um die aktuelle Relativposition a zu ermitteln. Die beschriebene Streckenangabe, das heißt die vorläufige Relativposition b und der Relativbewegungsweg c, können ebenfalls wieder als Vektoren beschrieben sein.However, the relative observation signal describes 18 not yet the desired relative position a. The reason for this is that in the foreign vehicle 3 the observation data 16 at time T1 were made when the other vehicle 3 at a position 19 was and the foreign vehicle 3 since then until the current time T2 has moved by a relative movement c. So if in the car 2 at the current time T2 the observation data 17 be generated and this with the observation data 16 from the reception time T1 of the motor vehicle 3 are combined, there is only a provisional relative position b. This must be corrected by the relative movement path c in order to determine the current relative position a. The described route specification, that is to say the provisional relative position b and the relative movement path c, can likewise again be described as vectors.

Um den Relativbewegungsweg c zu ermitteln, empfängt die Steuervorrichtung 9 über die Kommunikationseinrichtung 11 zusätzlich zu den Beobachtungsdaten 16 noch einen Zeitstempel 20, welcher den Empfangszeitpunkt T1 angibt. Zusätzlich können Fahrdynamikdaten 21 übermittelt werden. Zu beachten ist, dass in der Figur die Beobachtungsdaten 16, der Zeitstempel 20 und die Fahrdynamikdaten 21 zwar zum Zeitpunkt T2 in der Steuervorrichtung 9 bereitstehen werden. Dies bedeutet aber nicht, dass diese Daten zum Zeitpunkt T2 ermittelt wurden. Vielmehr handelt es sich um Daten, die zum Zeitpunkt T1 ermittelt wurden und aufgrund von Übertragungslatenzen, wie sie sich durch das für die Funkverbindung 12 genutzte Übertragungsprotokoll ergeben können, erst später zum Zeitpunkt T2 tatsächlich als Funksignal ausgesendet werden. Die Fahrdynamikdaten 21 beschreiben also die Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs 3 zum Zeitpunkt T1 an der Position 19.In order to determine the relative movement path c, the control device receives 9 via the communication device 11 in addition to the observation data 16 another timestamp 20 which indicates the reception time T1. In addition, driving dynamics data 21 be transmitted. It should be noted that in the figure, the observation data 16 , the time stamp 20 and the vehicle dynamics data 21 although at time T2 in the control device 9 be ready. However, this does not mean that this data was determined at time T2. Rather, it is data that was determined at time T1 and due to transmission latencies, as reflected by that for the radio link 12 used transmission protocol, only later at the time T2 actually be sent out as a radio signal. The driving dynamics data 21 So describe the driving dynamics of the motor vehicle 3 at time T1 at the position 19 ,

Im Kraftfahrzeug 2 kann nun mittels einer Extrapolation oder Prädiktion auf der Grundlage der Fahrdynamikdaten 21 für den Zeitpunkt T1 ermittelt werden, welchen Relativbewegungsweg c das Fremdfahrzeug 3 seit dem Empfangszeitpunkt T1, wie ihn der Zeitstempel 20 angibt, zurückgelegt hat. Hierzu kennt das Kraftfahrzeug 2 den aktuellen Zeitpunkt T2. Die Zeit im Kraftfahrzeug 2 kann beispielsweise mit einer Systemzeit des Navigations-Satellitensystems GNSS synchronisiert sein. Dies kann auch im Fremdfahrzeug 3 durchgeführt werden, sodass eine Uhr 22 des Kraftfahrzeugs 2, eine Uhr 23 des Kraftfahrzeugs 3 gemeinsam mit einer Systemzeit 24 des GNSS synchronisiert sind.In the motor vehicle 2 can now by means of an extrapolation or prediction on the basis of the vehicle dynamics data 21 are determined for the time T1, which relative movement c the other vehicle 3 since the reception time T1, as the time stamp 20 indicating has traveled. The motor vehicle knows this 2 the current time T2. The time in the vehicle 2 may for example be synchronized with a system time of the navigation satellite system GNSS. This can also be done in another vehicle 3 be done so a clock 22 of the motor vehicle 2 , a clock 23 of the motor vehicle 3 together with a system time 24 of the GNSS are synchronized.

Falls in dem Kraftfahrzeug 2 die eigenen Beobachtungsdaten 17 vor dem aktuellen Zeitpunkt T2 ermittelt worden sind, kann zusätzlich eine Eigenbewegung des Kraftfahrzeugs 2 berücksichtigt werden.If in the vehicle 2 your own observation data 17 Before the current time T2 have been determined, in addition a self-motion of the motor vehicle 2 be taken into account.

Die Beobachtungsdaten 17 und die Beobachtungsdaten 16 können beispielsweise auf der Grundlage der an sich bekannten Realtime-Kinematik-Methode (RTK) für die satellitengestützte Ortung kombiniert werden. Hierdurch kann in Echtzeit die vorläufige Relativposition b bestimmt werden, insbesondere zentimetergenau. Durch Differenzbildung der Beobachtungsdaten 17 und der Beobachtungsdaten 16 für die Code-Beobachtungen und die Phasenbeobachtungen können die Common-Mode-Fehler größtenteils eliminiert werden. Common-Mode-Fehler sind Fehler, die auf alle Empfänger in einem bestimmten Bereich und zu einer bestimmten Zeit gleich wirken. Dazu gehören Refraktionen (Laufzeitverzögerungen im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit im Vakuum) in der Ionos- und Troposphäre, Satellitenbahn- und Uhrenfehler. Hieraus ergibt sich das Relativbeobachtungssignal 18, das die vorläufige relative Lage b auf wenige Zentimeter genau bestimmen kann.The observation data 17 and the observation data 16 can for example be combined on the basis of the known real-time kinematics method (RTK) for satellite-based positioning. As a result, the preliminary relative position b can be determined in real time, in particular to the centimeter. By subtraction of the observation data 17 and the observation data 16 for the code observations and phase observations, the common mode errors can be largely eliminated. Common-mode errors are errors that have the same effect on all receivers in a given range and time. These include refractions (propagation delays compared to the speed of light in vacuum) in the ionosphere and troposphere, satellite and clock errors. This results in the relative observation signal 18 which can determine the preliminary relative position b to within a few centimeters.

Anstelle der herkömmlichen RTK-Methode, bei welcher stets eine ortsfeste Referenzstation genutzt wird, wird als Referenzstation das Verkehrsobjekt, in dem Beispiel das Fremdfahrzeug 3, genutzt. Wichtiger Unterschied zum bekannten Verfahren ist, dass auf die absolute Geoposition einer Basisstation verzichtet wird. Das Kraftfahrzeug 2 kann nun mit den Beobachtungsdaten des Kraftfahrzeugs 3 nach der angepassten RTK-Methode die relative Position b zum sendenden Fremdfahrzeug 3 bestimmen. Negativ wirkt sich hierbei aber nun die Übertragungslatenz aus.Instead of the conventional RTK method, in which a stationary reference station is always used, the reference object is the traffic object, in the example the other vehicle 3 , used. An important difference to the known method is that it dispenses with the absolute geoposition of a base station. The car 2 can now with the observation data of the motor vehicle 3 according to the adapted RTK method, the relative position b to the sending foreign vehicle 3 determine. But the transmission latency now has a negative effect.

In dem Beispiel empfängt das Kraftfahrzeug 2 zum Zeitpunkt T2 die Beobachtungsdaten 16 des bewegten Kraftfahrzeugs 3, welches die Beobachtungsdaten zum Zeitpunkt T2 generiert hat. Somit lässt sich nur die vorläufige Relativposition b ermitteln. Für Anwendungen, die beispielsweise Fahrerassistenzsysteme betreffen, ist aber die aktuelle Relativposition a zum aktuellen Zeitpunkt T2 von Interesse. Hierzu muss also in der beschriebenen Weise der Relativbewegungsweg c bekannt sein, damit in vektorieller Rechnung die aktuelle Relativposition a berechnet werden kann zu: a = b + c. In the example, the motor vehicle receives 2 at time T2, the observation data 16 of the moving motor vehicle 3 which generated the observation data at time T2. Thus, only the provisional relative position b can be determined. For applications that relate, for example, driver assistance systems, but the current relative position a at the current time T2 is of interest. For this purpose, therefore, the relative movement path c must be known in the manner described so that the current relative position a can be calculated in a vectorial calculation to: a = b + c.

In der beschriebenen Ausführungsform sendet das Fremdfahrzeug 3 die Fahrdynamikdaten 21, wie beispielsweise Beschleunigung, Geschwindigkeit, Gierrate, Orientierung gegen Norden aus, sodass lineare Bewegungsgleichungen durch die Steuervorrichtung 9 genutzt werden können, um den Relativbewegungsweg c für einen Zeitraum dT = T2 – T1 zwischen Ausgabe der Beobachtungsdaten 16 durch die Empfangseinrichtung 14 im Fremdfahrzeug 3 und der Verarbeitung der Beobachtungsdaten 16 in der Steuervorrichtung 9 des Kraftfahrzeugs 2 berücksichtigt werden können. Hierzu wird auch der Zeitstempel 20 genutzt. Über die Systemzeit 24 sind dabei die Kraftfahrzeuge 2 und 3 synchronisiert. Die beschriebenen Fahrdynamikdaten 21 können beispielsweise aus einer Cooperative-Awareness-Message (CAM) über die Car2X-Kommunikation beispielsweise gemäß dem Standard ETSI TS 102 637-2 ermittelt werden, sodass hier auf standardisierte Daten zurückgegriffen werden kann.In the described embodiment, the foreign vehicle transmits 3 the driving dynamics data 21 , such as acceleration, speed, yaw rate, orientation to the north, so that linear equations of motion by the control device 9 can be used to determine the relative displacement c for a period of time dT = T2-T1 between the output of the observation data 16 through the receiving device 14 in the foreign vehicle 3 and the processing of the observation data 16 in the control device 9 of the motor vehicle 2 can be considered. This is also the time stamp 20 used. About the system time 24 are the motor vehicles 2 and 3 synchronized. The described driving dynamics data 21 For example, from a Cooperative Awareness Message (CAM) on the Car2X communication, for example, according to the Standard ETSI TS 102 637-2 be determined so that standardized data can be used here.

Anstelle der Übermittlung der Fahrdynamikdaten 21 kann auch vorgesehen sein, dass in dem bewegten Verkehrsobjekt, also dem Fremdfahrzeug 3, zum Zeitpunkt T1 der Weg für die voraussichtliche Zeitdauer T2 – T1 berechnet werden kann und anstelle der Fahrdynamikdaten die prädizierten Wegdaten 25 mit dem Relativbewegungsweg c über die Funkverbindung 12 übertragen werden. Dies weist den Vorteil auf, dass im Fremdfahrzeug 3 mehr Daten oder Informationen zum Berechnen des Relativbewegungswegs zur Verfügung stehen, insbesondere stehen Sensordaten mit einer höheren Übertragungsrate zur Verfügung, als es in dem Kraftfahrzeug 1 über die Funkschnittstelle 2 bereitgestellt werden kann. Allerdings ist stattdessen die Übertragungszeit dT abzuschätzen. Hierzu können an sich bekannte Schätzalgorithmen auf der Grundlage von zwischen dem Kraftfahrzeug 2 und Fremdfahrzeug 3 ausgetauschten Nachrichten zur Verfügung gestellt werden (z. B. zum Ermitteln der RTT – Round Trip Time).Instead of transmitting the vehicle dynamics data 21 can also be provided that in the moving traffic object, ie the other vehicle 3 , the time for the estimated time period T2 - T1 can be calculated at time T1, and the predicted displacement data instead of the vehicle dynamics data 25 with the relative movement path c via the radio link 12 be transmitted. This has the advantage that in the other vehicle 3 More data or information for calculating the relative movement path are available, in particular, sensor data are available at a higher transmission rate than in the motor vehicle 1 via the radio interface 2 can be provided. However, the transmission time dT is to be estimated instead. For this purpose, known per se estimation algorithms on the basis of between the motor vehicle 2 and foreign vehicle 3 exchanged messages (eg to determine the RTT - Round Trip Time).

Auf Grundlage der ermittelten Relativposition a kann nun beispielsweise ein Fahrerassistenzsystem gesteuert werden, das beispielsweise eine Warnung vor dem herannahenden Fremdfahrzeug 3 oder auch eine Reaktion auf das herannahende Fremdfahrzeug 3, beispielsweise eine Crashvorbereitung, oder eine kooperative Crashvermeidung, bei der beide Fahrzeuge ihre Reaktion gegenseitig abstimmen, durchführen kann. Hierbei ist weder Sichtkontakt nötig, noch eine Umfeldsensorik, die beispielsweise auf einen Radar oder eine Kamera gestützt sein muss. Umfeldsensoren haben zudem oft keine 360-Rundumsicht, sodass mittels des beschriebenen Verfahrens die Umfeldsensorik auch für tote Winkel ergänzt werden kann.On the basis of the determined relative position a, a driver assistance system can now be controlled, for example a warning of the approaching foreign vehicle 3 or a reaction to the approaching foreign vehicle 3 For example, a crash preparation, or a cooperative crash avoidance, in which both vehicles mutually vote their reaction, can perform. In this case, no visual contact is necessary, nor an environment sensor system, which must be supported for example on a radar or a camera. In addition, environment sensors often have no 360-degree view, so that the environmental sensor system can also be supplemented for blind spots by means of the described method.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine kooperative relative Lokalisierung bereitgestellt werden kann.Overall, the example shows how cooperative relative localization can be provided by the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2011/0037646 A1 [0004]
US 2004/0193372 Al [0005]
DE 102011114812 A1 [0006]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Standard ETSI TS 102 637 [0023]
Standard ETSI TS 102 637-2 [0040]

Claims

Method for determining a relative position (a) of a traffic object ( 3 ) relating to a motor vehicle ( 2 ), wherein by a control device ( 9 ) of the motor vehicle ( 2 ) - from the traffic object ( 3 ) at a reception time (T1) at a reception position ( 19 ) of the traffic object ( 3 ) observation data ( 16 ) a receiving device ( 14 ) of the traffic object ( 3 ), the observation data ( 16 ) Code information and / or phase information of a locating signal ( 6 ) of a navigation satellite system (GNSS), - own observation data ( 17 ) with code information and / or phase information from an on-vehicle receiving device ( 10 ) for the locating signal ( 6 ), by determining a difference of the observation data ( 16 . 17 ) a relative observation signal ( 18 ), - based on the relative observation signal ( 18 ) a preliminary relative position (b) is determined, characterized in that from the traffic object ( 3 ) a timestamp ( 20 ) indicative of the reception time (T1) is received, and a relative movement path (c) of the motor vehicle ( 2 ) and / or the traffic object ( 3 ) is determined since the time of reception (T1) and the final relative position (a) is determined from the provisional relative position (b) on the basis of the relative movement path (c).

Method according to claim 1, wherein at least the vehicle's own receiving device ( 10 ) for generating the own observation data ( 17 ) a two-frequency evaluation of a GPS locating signal ( 6 ).

Method according to one of the preceding claims, wherein in determining the difference the observation data ( 16 ) of the traffic object ( 3 ) are processed in an RTK measurement as reference data of a reference station, wherein the receiving position ( 19 ) of the traffic object ( 3 ) is ignored.

Method according to one of the preceding claims, wherein when determining the relative movement path (c) the proper movement of the motor vehicle ( 2 ) based on vehicle dynamics data ( 2 ) is taken into account.

Method according to one of the preceding claims, wherein from the traffic object ( 3 ) Driving data ( 21 . 25 ), by which a proper movement of the traffic object ( 3 ) at the time of reception (T1) and / or a predicted proper movement after the reception time (T1) is described.

Method according to claim 5, wherein the driving data ( 21 ) Vehicle dynamics data of the traffic object ( 3 ), the vehicle dynamics data ( 21 ) comprise at least one of the following quantities: acceleration, velocity, yaw rate, orientation with respect to a reference direction; and by the control device ( 9 ) for determining the relative movement path (c) a travel path of the traffic object ( 3 ) based on the vehicle dynamics data ( 21 ) and one since the time of reception (T1) elapsed time (dT) determined.

Method according to claim 5, wherein from the traffic object ( 3 ) Route data ( 25 ) which receive a predicted path of the traffic object ( 3 ) from the time of receipt (T1) to an estimated time of arrival of the observation data ( 16 ) in the control device ( 9 ), and the control device ( 9 ) the relative movement path (c) based on the received path data ( 25 ).

Method according to one of the preceding claims, wherein the control device ( 9 ) a clock ( 22 ) with a clock ( 23 ) of the traffic object ( 3 ) based on time data ( 24 ) of the navigation satellite system (GNSS).

Control device ( 9 . 15 ) for a motor vehicle ( 2 . 3 ), which is adapted to carry out a method according to one of the preceding claims and / or by means of a receiving device ( 14 ) for receiving a locating signal ( 6 ) of a navigation satellite system (GNSS) at a reception time (T) at a reception position ( 19 ) Observation data ( 16 ), the code information and / or phase information of the locating signal ( 6 ) and to determine the observation data ( 16 ) and a timestamp ( 20 ) indicating the time of reception (T1) via a communication device ( 13 ) to a motor vehicle ( 2 ).

Motor vehicle ( 2 . 3 ) - a receiving device ( 10 . 14 ) for receiving a locating signal ( 6 ) of a navigation satellite system (GNSS) and - a communication device ( 11 . 13 ) for exchanging communication data ( 16 . 20 . 21 . 25 ) with another motor vehicle ( 3 . 2 ) and - a control device ( 9 . 15 ) according to claim 9.