DE102021104640A1 - Procedure for GNSS-based localization of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur GNSS-basierten Lokalisierung eines Fahrzeugs (1) mittels einer Lokalisierungseinrichtung (2) des Fahrzeugs (1), umfassend zumindest folgende Schritte:a) Empfangen mindestens eines GNSS-Signals (3) von mindestens einem GNSS-Satelliten (4) mittels mindestens eines GNSS-Empfängers (5) des Fahrzeugs (1),b) Einlesen mindestens einer statistischen Information aus einem GNSS-Profil zu der dem Empfang in Schritt a) zugrunde liegenden Empfangssituation, wobei die mindestens eine statistische Information geeignet ist, um mindestens eine Eigenschaft des empfangenen GNSS-Signals (3) zu beschreiben,c) Ermitteln mindestens einer Lokalisierungsinformation mittels der Lokalisierungseinrichtung (2) unter Berücksichtigung des in Schritt a) empfangenen mindestens einen GNSS-Signals (3) und der in Schritt b) eingelesenen mindestens einen statistischen Information.The invention relates to a method for GNSS-based localization of a vehicle (1) using a localization device (2) of the vehicle (1), comprising at least the following steps: a) receiving at least one GNSS signal (3) from at least one GNSS satellite ( 4) by means of at least one GNSS receiver (5) of the vehicle (1),b) reading in at least one piece of statistical information from a GNSS profile for the reception situation on which the reception in step a) is based, the at least one piece of statistical information being suitable, to describe at least one property of the received GNSS signal (3),c) determining at least one piece of localization information using the localization device (2) taking into account the at least one GNSS signal (3) received in step a) and the one read in step b). at least one piece of statistical information.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur GNSS-basierten Lokalisierung eines Fahrzeugs mittels einer Lokalisierungseinrichtung des Fahrzeugs, ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens, ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist sowie eine Lokalisierungseinrichtung für ein Fahrzeugs, eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens. Die Erfindung kann insbesondere beim autonomen Fahren zur Anwendung zu kommen.The invention relates to a method for GNSS-based localization of a vehicle using a localization device of the vehicle, a computer program for carrying out the method, a machine-readable storage medium on which the computer program is stored and a localization device for a vehicle, set up for carrying out the method. The invention can be used in particular in autonomous driving.

Stand der TechnikState of the art

Das automatisierte bzw. autonome Fahren stellt sehr hohe Anforderungen an die Ortung. GNSS (Global Navigation Satellite System, wie z.B. GPS oder GLONASS) spielt hierbei eine besonders wichtige Rolle, da dies das derzeit wichtigste Ortungssystem darstellt, um eine direkte absolute Ortung zu ermöglichen. Das automatisierte bzw. autonome Fahren stellt hierbei neben der Positionsgenauigkeit besonders hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit und Integrität (bzw. Korrektheit) der Ortungsinformationen, zum Beispiel an die Korrektheit der Genauigkeitsangabe.Automated or autonomous driving places very high demands on location. GNSS (Global Navigation Satellite System, such as GPS or GLONASS) plays a particularly important role here, as this is currently the most important positioning system to enable direct absolute positioning. In addition to position accuracy, automated or autonomous driving places particularly high demands on the availability and integrity (or correctness) of the location information, for example on the correctness of the accuracy specification.

Bekannt sind GNSS-Korrekturdatendienste, die den Fehlereinfluss der GNSS-Fehler im Orbit (im wesentlichen Satellitenbahnfehler, Satelliten-Uhrfehler, - Code- und -Phasen-Biases, sowie ionosphärische und troposphärische Refraktionseinflüsse) ermitteln können. Mit Hilfe derartiger bestehender Korrekturdatendienste ist es möglich, die besagten Fehlereinflüsse bei der GNSS-basierten Ortung zu berücksichtigen, sodass die Genauigkeit des GNSS-basierten Ortungsergebnisses gesteigert werden kann.GNSS correction data services are known which can determine the influence of the GNSS errors in orbit (essentially satellite orbit errors, satellite clock errors, code and phase biases, as well as ionospheric and tropospheric refraction influences). With the help of such existing correction data services, it is possible to take into account the error influences mentioned in the GNSS-based positioning, so that the accuracy of the GNSS-based positioning result can be increased.

Die bestehenden Korrekturdatendienste ermöglichen eine GNSS basierte Positionierungsgenauigkeit im cm-Bereich durch Korrektur der sog. Signal-In-Space (SIS) Fehler (Anomalien im Satellitenorbit, Satellitenuhr, Atmosphärische Effekt) solange eine Sichtverbindung zu den genutzten Satelliten besteht. Im Falle einer Abschattung z.B. durch hohe Gebäude im urbanen Raum können Signale an den Oberflächen reflektiert werden so dass die Verwendung von Korrekturdatendiensten zwar weiterhin die SIS Fehler kompensiert und so in der Regel zwar weiterhin eine Erhöhung der Genauigkeit gegenüber einer Nichtverwendung von Korrekturdaten erreicht, dennoch verschlechtert sich in diesem Fall die Ortungsgenauigkeit (z.B. auf eine Genauigkeit in der Größenordnung von Meter oder 10Meter) aufgrund von Signalbrechungen oder Reflektionen (sog. Mehrwege Effekte). Diese Problematik wird auch als GNSS-Performanz-Degradation im urbanen bzw. innerstädtischen Raum beschrieben.The existing correction data services enable GNSS-based positioning accuracy in the cm range by correcting the so-called Signal-In-Space (SIS) errors (anomalies in the satellite orbit, satellite clock, atmospheric effect) as long as there is line of sight to the satellites used. In the case of shadowing, e.g. by high buildings in urban areas, signals can be reflected on the surfaces, so that the use of correction data services still compensates for the SIS errors and thus usually achieves an increase in accuracy compared to not using correction data, but it still deteriorates In this case, the localization accuracy (e.g. to an accuracy of the order of meters or 10 meters) due to signal refractions or reflections (so-called multipath effects). This problem is also described as GNSS performance degradation in urban or inner-city areas.

Hiervon ausgehend besteht das Bestreben die GNSS-Positionsgenauigkeit und möglichst auch die Integrität des Positionsergebnisses im innerstädtischen Bereich zu verbessern.Based on this, the aim is to improve the GNSS position accuracy and, if possible, the integrity of the position result in inner-city areas.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Hier vorgeschlagen wird gemäß Anspruch 1 ein Verfahren zur GNSS-basierten Lokalisierung eines Fahrzeugs mittels einer Lokalisierungseinrichtung des Fahrzeugs, umfassend zumindest folgende Schritte:

  1. a) Empfangen mindestens eines GNSS-Signals von mindestens einem GNSS-Satelliten mittels mindestens eines GNSS-Empfängers des Fahrzeugs,
  2. b) Einlesen mindestens einer statistischen Information aus einem GNSS-Profil zu der dem Empfang in Schritt a) zugrunde liegenden Empfangssituation, wobei die mindestens eine statistische Information geeignet ist, um mindestens eine Eigenschaft des empfangenen GNSS-Signals zu beschreiben,
  3. c) Ermitteln mindestens einer Lokalisierungsinformation mittels der Lokalisierungseinrichtung unter Berücksichtigung des in Schritt a) empfangenen mindestens einen GNSS-Signals und der in Schritt b) eingelesenen mindestens einen statistischen Information.
According to claim 1, a method for GNSS-based localization of a vehicle by means of a localization device of the vehicle is proposed here, comprising at least the following steps:
  1. a) receiving at least one GNSS signal from at least one GNSS satellite using at least one GNSS receiver of the vehicle,
  2. b) reading in at least one item of statistical information from a GNSS profile relating to the reception situation on which the reception in step a) is based, the at least one piece of statistical information being suitable for describing at least one property of the received GNSS signal,
  3. c) determining at least one piece of localization information using the localization device, taking into account the at least one GNSS signal received in step a) and the at least one piece of statistical information read in step b).

Die angegebene Reihenfolge der Schritte a), b) und c) ist beispielhaft und kann sich so bei einem regulären Betriebsablauf des Verfahrens einstellen bzw. zumindest einmal in der angegebenen Reihenfolge ablaufen. Darüber hinaus können die Schritte a), b) und c), insbesondere zumindest die Schritte a) und b) auch zumindest teilweise parallel bzw. gleichzeitig durchgeführt werden.The specified sequence of steps a), b) and c) is exemplary and can thus occur during a regular operating sequence of the method or can take place at least once in the specified sequence. In addition, steps a), b) and c), in particular at least steps a) and b), can also be carried out at least partially in parallel or simultaneously.

Das Verfahren erlaubt durch das Einlesen mindestens einer statistischen Information aus einem GNSS-Profil in vorteilhafter Weise eine Verwendung von Apriori-Wissen zur GNSS-Signal-Qualität bei der GNSS-basierten Lokalisierung bzw. in der Lokalisierungseinrichtung. Hierdurch wird ein neuer Ansatz beschrieben, wie durch Anwendung von GNSS-Profilen bzw. vorab erlernten GNSS-Signal-Charakteristiken in der Lokalisierungseinrichtung die Ortungsgenauigkeit und/oder die Integrität des Lokalisierungsergebnisses verbessert werden kann. Somit trägt das Verfahren in vorteilhafter Weise dazu bei, dass die GNSS-Positionsgenauigkeit und möglichst auch die Integrität des Positionsergebnisses im innerstädtischen Bereich verbessert werden kann.By reading in at least one item of statistical information from a GNSS profile, the method advantageously allows a priori knowledge of the GNSS signal quality to be used in the GNSS-based localization or in the localization device. This describes a new approach as to how the location accuracy and/or the integrity of the localization result can be improved by using GNSS profiles or previously learned GNSS signal characteristics in the localization device. The method thus advantageously contributes to the fact that the GNSS position accuracy and, if possible, also the integrity of the position result can be improved in inner-city areas.

Insbesondere kann bei dem beschriebenen, neuen Ansatz mit Hilfe von einem oder mehreren (bestimmten) statistischen Parametern aus GNSS-Profilen eine vorteilhafte Verwertung der GNSS-Profile bzw. GNSS-Signalcharakteristiken erfolgen. Dies kann in vorteilhafter Weise unter Berücksichtigung der Anwendung mehrerer, verschiedener Lokalisierungsmethoden erfolgen.In particular, with the described new approach using one or more (specific) statistical parameters from GNSS profiles, an advantageous utilization of the GNSS-Pro file or GNSS signal characteristics. This can advantageously be done taking into account the use of several different localization methods.

GNSS steht für Globales Navigationssatellitensystem, wie zum Beispiel GPS (Global Positioning System), GLONASS, Beidou oder Galileo. Unter einer GNSS-basierten Lokalisierung ist eine Lokalisierung zu verstehen, die zumindest auch oder hauptsächlich auf GNSS-Messungen bzw. GNSS-Auswertungen basiert. Darüber hinaus können auch weitere Lokalisierungsprozesse, die beispielsweise mit Umfeldsensordaten, Trägheits- bzw. Inertialsensordaten und/oder (digitalen) Kartendaten arbeiten in die GNSS-basierte Lokalisierung mit einfließen. Bei dem Fahrzeug handelt es sich in der Regel um ein Kraftfahrzeug, wie etwa ein Automobil. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein solches, welches für einen zumindest teilweise automatisierten bzw. autonomen Fahrbetrieb eingerichtet ist.GNSS stands for Global Navigation Satellite System, such as GPS (Global Positioning System), GLONASS, Beidou or Galileo. A GNSS-based localization is to be understood as a localization that is at least also or mainly based on GNSS measurements or GNSS evaluations. In addition, other localization processes that work, for example, with environmental sensor data, inertial or inertial sensor data and/or (digital) map data can also be included in the GNSS-based localization. The vehicle is usually a motor vehicle, such as an automobile. The vehicle is preferably one that is set up for at least partially automated or autonomous driving.

In Schritt a) erfolgt ein Empfangen mindestens eines GNSS-Signals von mindestens einem GNSS-Satelliten mittels mindestens eines GNSS-Empfängers des Fahrzeugs. Der GNSS-Empfänger kann Bestandteil der Lokalisierungseinrichtung oder mit dieser verbunden sein. Der GNSS-Empfänger umfasst in der Regel mindestens eine GNSS-Antenne. Der GNSS-Empfänger und/oder die Lokalisierungseinrichtung können Laufzeitmessungen mit den empfangenen GNSS-Signalen durchführen, um insbesondere mittels Trilateration bzw. Triangulation die momentane (geodätische) Position des GNSS-Empfängers bzw. des Fahrzeugs zu ermitteln.In step a), at least one GNSS signal is received from at least one GNSS satellite by means of at least one GNSS receiver of the vehicle. The GNSS receiver can be part of the localization device or connected to it. The GNSS receiver typically includes at least one GNSS antenna. The GNSS receiver and/or the localization device can carry out transit time measurements with the received GNSS signals in order to determine the current (geodetic) position of the GNSS receiver or the vehicle, in particular by means of trilateration or triangulation.

In Schritt b) erfolgt ein Einlesen mindestens einer statistischen Information aus einem GNSS-Profil zu der dem Empfang in Schritt a) zugrunde liegenden Empfangssituation, wobei die mindestens eine statistische Information geeignet ist, um mindestens eine Eigenschaft des empfangenen GNSS-Signals zu beschreiben. Die Empfangssituation ist insbesondere durch die (geodätische) Position des GNSS-Empfängers bzw. des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des GNSS-Signalempfangs und die (orbitale) Position des mindestens einen GNSS-Satelliten zum Zeitpunkt des Aussendens des GNSS-Signals charakterisiert. Dabei kann die (geodätische) Position des GNSS-Empfängers bzw. des Fahrzeugs durch ein Areal bzw. einen Bereich angenähert werden, in dem sich das Fahrzeugs wahrscheinlich befindet. Die (orbitale) Position des mindestens einen GNSS-Satelliten kann über Navigationsdaten, welche jeder einzelne Satellit ausstrahlt (sog. Broadcast Ephemeriden), bestimmt werden. Damit lässt sich auch die geometrische Verteilung der Satellitenkonstellation als weiteres Qualitätsmaß zu dem Zeitpunkt beschreiben, wenn die statistische Information des Signals ermittelt wird.In step b), at least one piece of statistical information is read from a GNSS profile for the reception situation on which the reception in step a) is based, the at least one piece of statistical information being suitable for describing at least one property of the received GNSS signal. The reception situation is characterized in particular by the (geodetic) position of the GNSS receiver or the vehicle at the time the GNSS signal was received and the (orbital) position of the at least one GNSS satellite at the time the GNSS signal was transmitted. The (geodetic) position of the GNSS receiver or the vehicle can be approximated by an area or an area in which the vehicle is probably located. The (orbital) position of the at least one GNSS satellite can be determined using navigation data that each individual satellite broadcasts (so-called broadcast ephemeris). This also allows the geometric distribution of the satellite constellation to be described as a further quality measure at the point in time when the statistical information of the signal is determined.

Das GNSS-Profil umfasst in der Regel mindestens eine GNSS-Signalcharakteristik. Das GNSS-Profil kann empfangssituationsspezifisch sein und in diesem Zusammenhang beispielsweise für eine bestimmte Empfangssituation mindestens eine GNSS-Signalcharakteristik umfassen bzw. beschreiben. Es kann beispielsweise (fahrzeugintern oder fahrzeugextern) ein Modell bereitgestellt werden, in dem eine Vielzahl von GNSS-Profilen hinterlegt ist. Auf dieses Modell kann in Schritt b) zugegriffen werden. Dabei kann auf dasjenige GNSS-Profil zugegriffen werden, welches zu der dem Empfang in Schritt a) zugrunde liegenden Empfangssituation in dem Modell hinterlegt ist. Das jeweilige GNSS-Profil kann beispielsweise GNSS-Empfangssignal-Eigenschaften bzw. GNSS-Signalcharakteristiken betreffend Pseudorange, Frequenz bzw. Doppler, Signalstärke und/oder Trägerphase beschreiben. Die GNSS-Profile bzw. GNSS-Signalcharakteristik können beispielsweise geeignet sein, um damit eine Lokalisierungsmethode wie etwa GNSS-Fingerprint, Signal-Korrekturen, Gewichtungen und/oder Selektionen von Signalen und/oder ein Verstärken einer Integritätsinformation durchzuführen. Beispielsweise können die GNSS-Profile in Form von kartiertem GNSS-Profilen bzw. GNSS-Signalcharakteristiken verfügbar gemacht werden. Zum Beispiel können die GNSS-Profile bzw. GNSS-Signalcharakteristiken als ein Datenlayer in einer digitalen Karten (HD-Map) eines (automatisierten) Fahrzeugs bereitgestellt sein.The GNSS profile usually includes at least one GNSS signal characteristic. The GNSS profile can be specific to the reception situation and in this context, for example, can include or describe at least one GNSS signal characteristic for a specific reception situation. For example, a model can be provided (inside the vehicle or outside the vehicle) in which a large number of GNSS profiles are stored. This model can be accessed in step b). In this case, the GNSS profile that is stored in the model for the reception situation on which the reception in step a) is based can be accessed. The respective GNSS profile can describe, for example, GNSS received signal properties or GNSS signal characteristics with regard to pseudorange, frequency or Doppler, signal strength and/or carrier phase. The GNSS profiles or GNSS signal characteristics can, for example, be suitable for carrying out a localization method such as GNSS fingerprint, signal corrections, weighting and/or selection of signals and/or amplifying integrity information. For example, the GNSS profiles can be made available in the form of mapped GNSS profiles or GNSS signal characteristics. For example, the GNSS profiles or GNSS signal characteristics can be provided as a data layer in a digital map (HD map) of an (automated) vehicle.

Das (jeweilige) GNSS-Profil umfasst in der Regel weiterhin mindestens eine statistische Information. Die mindestens eine statistische Information ist geeignet, um mindestens eine Eigenschaft des empfangenen GNSS-Signals zu beschreiben. Bei dieser Eigenschaft handelt es sich insbesondere um eine Qualitätseigenschaft bzw. qualitativen Eigenschaft des empfangenen GNSS-Signals. Mit anderen Worten betrifft dies insbesondere eine die Qualität des empfangenen GNSS-Signals beschreibende Eigenschaft. Als statistische Information kann beispielsweise ein statistischer Parameter bzw. ein Statistik-Parameter eingelesen werden. Ein Beispiel für einen solchen Parameter kann eine Varianz sein. Die mindestens eine statistische Information bzw. der statistische Parameter kann beispielsweise geeignet sein, um die Unsicherheit mindestens einer GNSS-Empfangssignal-Eigenschaft und/oder von einzelnen, ggf. aggregierten GNSS-Empfangssignal-Eigenschaften zu repräsentieren, die von dem betreffenden GNSS-Profil beschrieben wird bzw. werden.The (respective) GNSS profile usually also includes at least one piece of statistical information. The at least one piece of statistical information is suitable for describing at least one property of the received GNSS signal. This property is in particular a quality property or qualitative property of the received GNSS signal. In other words, this relates in particular to a property that describes the quality of the received GNSS signal. For example, a statistical parameter or a statistical parameter can be read in as statistical information. An example of such a parameter can be a variance. The at least one piece of statistical information or the statistical parameter can be suitable, for example, to represent the uncertainty of at least one GNSS received signal property and/or individual, possibly aggregated GNSS received signal properties that are described by the relevant GNSS profile will or will

Die jeweiligen GNSS-Profile bzw. GNSS-Signalcharakteristiken liefern insbesondere statistische Parameter zu den GNSS-Empfangssignal-Eigenschaften betreffend Pseudorange, Frequenz bzw. Doppler, Signalstärke, und/oder Trägerphase. Dies hat den besonderen Vorteil, dass diese nun als Apriori-Wissen verfügbar sind. In einer vorteilhaften weise können diese über ein Modell, in Abhängigkeit der Empfangssituation, insbesondere in Abhängigkeit von Empfängerposition und Satellitenposition bzw. Empfangsposition und zugehöriger Azimut und -Elevationswinkel zwischen dem Satelliten, welcher das betreffende Signal abstrahlt, und der Antenne des GNSS-Empfängers, welche das betreffende Signal empfängt, bereitgestellt werden.In particular, the respective GNSS profiles or GNSS signal characteristics provide statistical ones Parameters for the GNSS received signal properties regarding pseudorange, frequency or Doppler, signal strength, and/or carrier phase. This has the particular advantage that these are now available as a priori knowledge. In an advantageous manner, this can be done via a model, depending on the reception situation, in particular depending on the receiver position and satellite position or reception position and associated azimuth and elevation angle between the satellite, which emits the signal in question, and the antenna of the GNSS receiver, which receives the relevant signal.

Die GNSS-Profile bzw. GNSS-Signalcharakteristiken können durch Aggregation vieler einzelner Beobachtungen gewonnen werden (zum Beispiel mittels Crowd-Sourcing). Dabei können mehrere Messungen einer GNSS-Signaleigenschaft betreffend der gleichen Empfangssituation bzw. Konstellation von Empfangs- und Satellitenposition (die wegen zyklischer Satellitenbahnen üblicherweise wiederholbar ist, sodass zugehörige Messungen zum Beispiel an verschiedenen Tagen erhoben worden sein können) herangezogen werden, um einen statistischen Parameter einer GNSS-Empfangssignal-Eigenschaften zu bestimmen.The GNSS profiles or GNSS signal characteristics can be obtained by aggregating many individual observations (e.g. using crowd sourcing). Several measurements of a GNSS signal property relating to the same reception situation or constellation of reception and satellite position (which is usually repeatable due to cyclic satellite orbits, so that associated measurements may have been collected on different days, for example) can be used to calculate a statistical parameter of a Determine GNSS received signal properties.

In Schritt c) erfolgt ein Ermitteln mindestens einer Lokalisierungsinformation mittels der Lokalisierungseinrichtung unter Berücksichtigung des in Schritt a) empfangenen mindestens einen GNSS-Signals und der in Schritt b) eingelesenen mindestens einen statistischen Information. Die mindestens eine Lokalisierungsinformation kann beispielsweise einen oder mehrere der folgenden Parameter umfassen: (Eigen-)Position des Fahrzeugs, (Eigen-)Geschwindigkeit des Fahrzeugs, (Eigen-)Beschleunigung des Fahrzeugs. Vorzugsweise umfasst die Lokalisierungsinformation zumindest die (Eigen-)Position des Fahrzeugs. Weiterhin kann die Lokalisierungsinformation alternativ oder kumulativ (zu einem oder mehreren der vorgenannten Parameter) eine Integritätsinformation, wie etwa einen Konfidenzbereich bzw. ein Konfidenzintervall umfassen. Als Beispiel für eine Integritätsinformation kann etwa ein sogenanntes „Protection Level“ ermittelt werden. Dieses betrifft in der Regel einen Bereich bzw. ein Areal, in dem die wahre Fahrzeugposition mit einer vorgebbaren Mindestwahrscheinlichkeit liegt. Die statistische Information kann weiterhin genutzt werden um einzelne Signale oder Satelliten zu gewichten um deren Einfluss in die Positionsschätzung zu regulieren. Auch die Nutzung der statistischen Information zur Echtzeit-Kalibrierung der internen Monitorings ist möglich, so dass beispielsweise Detektionsschwellwerte in dynamisch der Situation entsprechend gewählt werden können.In step c), at least one piece of localization information is determined by means of the localization device, taking into account the at least one GNSS signal received in step a) and the at least one piece of statistical information read in step b). The at least one item of localization information can include, for example, one or more of the following parameters: (own) position of the vehicle, (own) speed of the vehicle, (own) acceleration of the vehicle. The localization information preferably includes at least the (own) position of the vehicle. Furthermore, the localization information can alternatively or cumulatively (in addition to one or more of the aforementioned parameters) include integrity information, such as a confidence range or a confidence interval. A so-called "protection level" can be determined as an example of integrity information. As a rule, this relates to a region or an area in which the true vehicle position lies with a definable minimum probability. The statistical information can also be used to weight individual signals or satellites in order to regulate their influence on the position estimate. It is also possible to use the statistical information for real-time calibration of the internal monitoring, so that, for example, detection threshold values can be selected dynamically according to the situation.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine statistische Information geeignet ist, um eine Qualität des empfangenen GNSS-Signals zu beschreiben. Die mindestens eine statistische Information kann beispielsweise in Form mindestens eines Parameters in dem (jeweiligen) GNSS-Profil hinterlegt sein, der geeignet ist, um eine Qualität des empfangenen GNSS-Signals zu beschreiben. Der mindestens eine Parameter kann als beispielhafte Parameter etwa die Kurzzeit-Varianz und/oder die Langzeit-Varianz umfassen.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the at least one piece of statistical information is suitable for describing a quality of the received GNSS signal. The at least one piece of statistical information can be stored in the (respective) GNSS profile in the form of at least one parameter, for example, which is suitable for describing a quality of the received GNSS signal. The at least one parameter can include the short-term variance and/or the long-term variance as exemplary parameters.

Es können beispielsweise in den GNSS-Profilen bzw. GNSS-Signalcharakteristiken statistische Parameter genutzt werden, welche die Unsicherheit der einzelnen aggregierten GNSS-Empfangssignal-Eigenschaften repräsentieren, zum Beispiel in Form der Varianz. Hierzu kann zum einen die sogenannte Kurzzeit-Varianz genutzt werden, welche üblicherweise die typische Streuung einer bestimmten Signaleigenschaft (z.B. Pseudorange oder Carrier to Noise Ratio) während einer Messung (d.h. die Streuung über die Zeit der Messung betreffend eines Messzeitraums von z.B. 10s) repräsentiert. Zum anderen kann (alternativ oder kumulativ) die sogenannte Langzeit-Varianz genutzt werden, welche üblicherweise die Streuung einer bestimmtem Signaleigenschaft unter Betrachtung mehrerer Messungen (d.h. Messungen, die z.B. an verschiedenen Tagen erhoben worden sind) repräsentiert.For example, statistical parameters can be used in the GNSS profiles or GNSS signal characteristics, which represent the uncertainty of the individual aggregated GNSS received signal properties, for example in the form of the variance. On the one hand, the so-called short-term variance can be used for this purpose, which usually represents the typical scatter of a certain signal property (e.g. pseudoorange or carrier to noise ratio) during a measurement (i.e. the scatter over the time of the measurement regarding a measurement period of e.g. 10s). On the other hand, the so-called long-term variance can be used (alternatively or cumulatively), which usually represents the scatter of a specific signal property considering several measurements (i.e. measurements that have been taken on different days, for example).

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine statistische Information eine statistische Langzeit-Information, wie beispielsweise eine Langzeit-Varianz umfasst. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang bevorzugt, dass die statistische Langzeit-Information (insbesondere Langzeit-Varianz) auf Basis von zeitlich verschiedenen GNSS-Beobachtungen zu der gleichen Empfangssituation ermittelt wurde. Die Verwendung der Langzeit-Information (Langzeit-Varianz) ist besonders vorteilhaft, da sie insbesondere Auskunft über die Wiederholbarkeit von GNSS-Empfangssignal-Eigenschaften darlegen kann.According to a further advantageous embodiment, it is proposed that the at least one piece of statistical information includes long-term statistical information, such as long-term variance. In particular, it is preferred in this context that the statistical long-term information (in particular long-term variance) was determined on the basis of chronologically different GNSS observations for the same reception situation. The use of long-term information (long-term variance) is particularly advantageous since it can provide information about the repeatability of GNSS received signal properties.

Unter Berücksichtigung einer oder mehrerer der genannten Unsicherheiten (insbesondere der Langzeit-Varianz) kann vorteilhaft eine gezielte Verwertung der GNSS-Profile bzw. GNSS-Signalcharakteristiken erfolgen. Dies kann insbesondere erfolgen, indem je nach zugrundeliegender Unsicherheit verschiedene Verfahren (z.B. GNSS-Fingerprint, Korrektur von Signalen, Wichtung/Selektion von Signal, PL-Boosting) zur Anwendung kommen.Taking into account one or more of the uncertainties mentioned (in particular the long-term variance), the GNSS profiles or GNSS signal characteristics can advantageously be used in a targeted manner. This can be done in particular by using different methods (e.g. GNSS fingerprint, correction of signals, weighting/selection of signals, PL boosting) depending on the underlying uncertainty.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass in Schritt c) in Abhängigkeit der mindestens einen statistischen Information eine Lokalisierungsmethode zum Ermitteln der mindestens einen Lokalisierungsinformation ausgewählt wird. Insbesondere kann in diesem Zusammenhang unter Berücksichtigung einer durch die statistische Information (insbesondere der Langzeit-Varianz) beschriebenen Unsicherheiten eine gezielte Verwertung der GNSS-Profile bzw. GNSS-Signalcharakteristiken erfolgen, indem je nach zugrundeliegender Unsicherheit eine GNSS-Fingerprint-Methode oder eine GNSS-Trilaterations-Methode zur Anwendung kommen. Als Lokalisierungsmethode kann beispielsweise eine sogenannte GNSS-Fingerprint-Methode (GNSS-Fingerabdruck-Methode) ausgewählt werden, wenn die statistischen Information einen Unsicherheitswert beschreibt, der unterhalb eines vordefinierbaren Grenzwerts liegt.According to a further advantageous embodiment, it is proposed that in step c) depending on the at least one piece of statistical information tion a localization method for determining the at least one piece of localization information is selected. In particular, in this context, taking into account the uncertainties described by the statistical information (in particular the long-term variance), the GNSS profiles or GNSS signal characteristics can be used in a targeted manner by using a GNSS fingerprint method or a GNSS Trilateration method are used. A so-called GNSS fingerprint method (GNSS fingerprint method) can be selected as the localization method, for example, if the statistical information describes an uncertainty value that is below a predefined limit value.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass in Schritt c) in Abhängigkeit der mindestens einen statistischen Information eine Maßnahme zur Anpassung der Ermittlung der mindestens einen Lokalisierungsinformation ausgewählt wird. Insbesondere kann in diesem Zusammenhang unter Berücksichtigung einer durch die statistische Information (insbesondere der Langzeit-Varianz) beschriebenen Unsicherheiten eine gezielte Verwertung der GNSS-Profile bzw. GNSS-Signalcharakteristiken erfolgen, indem je nach zugrundeliegender Unsicherheit eine Korrektur von GNSS-Signalen oder eine Gewichtung (bzw. Selektion) von GNSS-Signalen zur Anwendung kommen. Als eine Maßnahme zur Anpassung der Ermittlung der mindestens einen Lokalisierungsinformation kann beispielsweise eine Korrektur von GNSS-Signalen erfolgen, wenn die statistischen Information einen Unsicherheitswert beschreibt, der unterhalb eines vordefinierbaren Grenzwerts liegt. Alternativ oder kumulativ kann als eine weitere Maßnahme zur Anpassung der Ermittlung der mindestens einen Lokalisierungsinformation beispielsweise eine Gewichtung und/oder Selektion von GNSS-Signalen in Abhängigkeit der statistischen Information bzw. des Unsicherheitswerts erfolgen. Wenn die statistischen Information einen Unsicherheitswert beschreibt, der oberhalb eines vordefinierbaren Grenzwerts liegt kann entsprechend beispielsweise eine Herabwichtung des betreffenden GNSS-Signals erfolgen.According to a further advantageous embodiment, it is proposed that in step c) a measure for adapting the determination of the at least one piece of localization information is selected as a function of the at least one piece of statistical information. In particular, in this context, taking into account the uncertainties described by the statistical information (in particular the long-term variance), the GNSS profiles or GNSS signal characteristics can be used in a targeted manner, in that, depending on the underlying uncertainty, a correction of GNSS signals or a weighting ( or selection) of GNSS signals are used. As a measure for adapting the determination of the at least one item of localization information, a correction of GNSS signals can be carried out, for example, if the statistical information describes an uncertainty value that is below a predefinable limit value. Alternatively or cumulatively, a further measure for adapting the determination of the at least one item of localization information can be, for example, a weighting and/or selection of GNSS signals depending on the statistical information or the uncertainty value. If the statistical information describes an uncertainty value that is above a predefinable limit value, the relevant GNSS signal can be correspondingly downgraded, for example.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine Lokalisierungsinformation eine Integritätsinformation über die Integrität eines Lokalisierungsergebnisses umfasst. Die Integritätsinformation kann zum Beispiel in Form eines Konfidenzbereichs bzw. ein Konfidenzintervalls ermittelt werden. Als Beispiel für eine Integritätsinformation kann etwa ein sogenanntes „Protection Level“ ermittelt werden. Dieses betrifft in der Regel einen Bereich bzw. ein Areal, in dem die wahre Fahrzeugposition mit einer vorgebbaren Mindestwahrscheinlichkeit liegt. In diesem Zusammenhang kann als eine Maßnahme zur Anpassung der Ermittlung der mindestens einen Lokalisierungsinformation beispielsweise eine Verstärkung der Integritätsinformation, wie etwa eine künstliche Erhöhung der Integritätsinformation (zum Beispiel als Aufschlag auf das Protection Level) erfolgen, wenn die statistischen Information einen Unsicherheitswert beschreibt, der oberhalb eines vordefinierbaren Grenzwerts liegt.According to a further advantageous embodiment, it is proposed that the at least one piece of localization information includes integrity information about the integrity of a localization result. The integrity information can be determined, for example, in the form of a confidence range or a confidence interval. A so-called "protection level" can be determined as an example of integrity information. As a rule, this relates to a region or an area in which the true vehicle position lies with a definable minimum probability. In this context, as a measure to adapt the determination of the at least one piece of localization information, the integrity information can be amplified, such as an artificial increase in the integrity information (e.g. as a surcharge on the protection level) if the statistical information describes an uncertainty value that is above a predefined limit value.

Weiterhin kann die künstliche Erhöhung der Integritätsinformation abhängig vom Grad der Unsicherheit bzw. von der Höhe des Unsicherheitswerts sein. Ferner kann die künstliche Erhöhung der Integritätsinformation abhängig von der Anzahl an GNSS-Profilen sein, die bezogen auf denselben Ort (dieselbe Position) bzw. denselben Bereich, jeweils eine statistische Information enthalten, die einen Unsicherheitswert beschreibt, der oberhalb eines (des) vordefinierbaren Grenzwerts liegt.Furthermore, the artificial increase in the integrity information can depend on the degree of uncertainty or on the magnitude of the uncertainty value. Furthermore, the artificial increase in the integrity information can be dependent on the number of GNSS profiles that, based on the same place (the same position) or the same area, each contain statistical information that describes an uncertainty value that is above a (the) predefined limit value lies.

Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Computerprogramm zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens vorgeschlagen. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Computerprogramm(-produkt), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein hier beschriebenes Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a computer program for carrying out a method described here is also proposed. In other words, this relates in particular to a computer program (product), comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the latter to execute a method described here.

Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein maschinenlesbares Speichermedium vorgeschlagen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Regelmäßig handelt es sich bei dem maschinenlesbaren Speichermedium um einen computerlesbaren Datenträger.According to a further aspect, a machine-readable storage medium is also proposed, on which the computer program is stored. The machine-readable storage medium is usually a computer-readable data carrier.

Nach einem weiteren Aspekt wird eine Lokalisierungseinrichtung für ein Fahrzeug Vorgeschlagen, wobei die Lokalisierungseinrichtung zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Beispielsweise kann das zuvor beschriebene Speichermedium Bestandteil der Lokalisierungseinrichtung oder mit dieser verbunden sein. Vorzugsweise ist die Lokalisierungseinrichtung in oder an einem (Kraft-) Fahrzeug angeordnet oder zur Montage in oder an einem solchen vorgesehen und eingerichtet.According to a further aspect, a localization device for a vehicle is proposed, the localization device being set up to carry out a method described here. For example, the storage medium described above can be part of the localization device or connected to it. The localization device is preferably arranged in or on a (motor) vehicle or is provided and set up for installation in or on such a vehicle.

Bevorzugt handelt es sich bei der Lokalisierungseinrichtung um einen GNSS-Sensor oder diese umfasst einen solchen. Die Lokalisierungseinrichtung ist weiterhin bevorzugt für einen automatisierten oder autonomen Betrieb des Fahrzeugs vorgesehen und eingerichtet. Weiterhin kann es sich bei der Lokalisierungseinrichtung um einen kombinierten Bewegungs- und Positionssensor handeln. Ein solcher ist für autonome Fahrzeuge besonders vorteilhaft. Die Lokalisierungseinrichtung beziehungsweise eine Recheneinheit (Prozessor) der Lokalisierungseinrichtung kann beispielsweise auf das hier beschriebene Computerprogramm zugreifen, um ein hier beschriebenes Verfahren auszuführen.The localization device is preferably a GNSS sensor or includes one. The localization device is also preferably provided and set up for automated or autonomous operation of the vehicle. Furthermore, the localization device can be a combined movement and position sensor. Such is particularly advantageous for autonomous vehicles. The localization device or a computing unit (processor) of the localization device can, for example, access the computer program described here in order to execute a method described here.

Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Computerprogram und/oder dem Speichermedium und/oder der Lokalisierungseinrichtung auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.The details, features and advantageous configurations discussed in connection with the method can accordingly also occur in the computer program presented here and/or the storage medium and/or the localization device and vice versa. In this respect, full reference is made to the statements there for a more detailed characterization of the features.

Die hier vorgestellte Lösung sowie deren technisches Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und/oder Erkenntnissen aus anderen Figuren und/oder der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Es zeigen schematisch:

  • 1: einen beispielhaften Ablauf des hier beschriebenen Verfahrens, und
  • 2: eine bespielhafte Lokalisierungseinrichtung in einem Fahrzeug.
The solution presented here and its technical environment are explained in more detail below with reference to the figures. It should be pointed out that the invention should not be limited by the exemplary embodiments shown. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and/or findings from other figures and/or the present description. They show schematically:
  • 1 : an example of the procedure described here, and
  • 2 : an exemplary localization device in a vehicle.

1 zeigt schematisch einen beispielhaften Ablauf des hier beschriebenen Verfahrens. Das Verfahren dient zur GNSS-basierten Lokalisierung eines Fahrzeugs 1 mittels einer Lokalisierungseinrichtung 2 des Fahrzeugs 1 (vgl. 2). Die mit den Blöcken 110, 120 und 130 dargestellte Reihenfolge der Schritte a), b) und c) ist beispielhaft und kann sich so bei einem regulären Betriebsablauf einstellen. 1 shows a schematic of an exemplary sequence of the method described here. The method is used for the GNSS-based localization of a vehicle 1 using a localization device 2 of the vehicle 1 (cf. 2 ). The sequence of steps a), b) and c) represented by blocks 110, 120 and 130 is an example and can thus be set in a regular operating sequence.

In Block 110 erfolgt gemäß Schritt a) ein Empfangen mindestens eines GNSS-Signals 3 von mindestens einem GNSS-Satelliten 4 mittels mindestens eines GNSS-Empfängers 5 des Fahrzeugs 1. In Block 120 erfolgt gemäß Schritt b) ein Einlesen mindestens einer statistischen Information aus einem GNSS-Profil zu der dem Empfang in Schritt a) zugrunde liegenden Empfangssituation, wobei die mindestens eine statistische Information geeignet ist, um mindestens eine Eigenschaft des empfangenen GNSS-Signals 3 zu beschreiben. In Block 130 erfolgt gemäß Schritt c) ein Ermitteln mindestens einer Lokalisierungsinformation mittels der Lokalisierungseinrichtung 2 unter Berücksichtigung des in Schritt a) empfangenen mindestens einen GNSS-Signals 3 und der in Schritt b) eingelesenen mindestens einen statistischen Information.In block 110, according to step a), at least one GNSS signal 3 is received from at least one GNSS satellite 4 by means of at least one GNSS receiver 5 of the vehicle 1. In block 120, according to step b), at least one piece of statistical information is read in from a GNSS profile for the reception situation on which the reception in step a) is based, the at least one piece of statistical information being suitable for describing at least one property of the received GNSS signal 3 . In block 130, according to step c), at least one piece of localization information is determined by means of the localization device 2, taking into account the at least one GNSS signal 3 received in step a) and the at least one piece of statistical information read in step b).

Eine Ausführungsvariante des Verfahrens wird exemplarisch anhand des GNSS-Profils betreffend der Pseudoranges (kurz: PR) erläutert. Im Konkreten sind das Informationen z.B. zur absoluten PR und/oder zum PR-Fehler. Das entsprechende GNSS-Profil kann beispielhaft für jeden aktuell empfangbaren Satelliten bereitgestellt werden (jedes GNSS-Profil kann dabei die SignalEigenschaft eines Satellitensignals beschreiben; da zugleich mehrere Satelliten empfangen werden, kann es somit für jeden empfangbaren Satelliten ein zugehöriges GNSS-Profil geben).An embodiment variant of the method is explained as an example using the GNSS profile relating to the pseudoranges (abbreviated: PR). Specifically, this is information, e.g. on the absolute PR and/or the PR error. The corresponding GNSS profile can be provided as an example for each currently receivable satellite (each GNSS profile can describe the signal property of a satellite signal; since several satellites are received at the same time, there can be an associated GNSS profile for each receivable satellite).

Dem jeweiligen GNSS-Profil ist über die Varianz eine Unsicherheit σ2 zugeordnet. Die Varianz stellt hier ein Beispiel für die statistische Information dar, die aus dem GNSS-Profil eingelesen werden kann. Dies stellt zudem ein Beispiel dafür dar, dass und ggf. wie die mindestens eine statistische Information geeignet sein kann, um eine Qualität des empfangenen GNSS-Signals 3 zu beschreiben.An uncertainty σ 2 is assigned to the respective GNSS profile via the variance. The variance here is an example of the statistical information that can be read from the GNSS profile. This also represents an example for the fact that and possibly how the at least one piece of statistical information can be suitable for describing a quality of the received GNSS signal 3 .

Weiterhin kann die mindestens eine statistische Information eine statistische Langzeit-Information, wie etwa eine Langzeit-Varianz umfassen. Dies bedeutet mit Blick auf die beschriebene Ausführungsvariante, dass es sich bei der Varianz um eine Langzeit-Varianz handeln kann. Die Langzeit-Varianz wird üblicherweise auf Basis von zeitlich verschiedenen GNSS-Beobachtungen zu der gleichen Empfangssituation ermittelt.Furthermore, the at least one piece of statistical information can include long-term statistical information, such as long-term variance. With a view to the embodiment variant described, this means that the variance can be a long-term variance. The long-term variance is usually determined on the basis of chronologically different GNSS observations of the same reception situation.

Beispielsweise kann im Falle einer geringen Unsicherheit das jeweilige GNSS-Profil, welches den PR-Fehler beschreibt, zur Korrektur der PR-Messung verwendet werden und/oder das jeweilige GNSS-Profil, welches die absolute PR beschreibt, für eine GNSS-Fingerprint-Methode genutzt werden.For example, in the case of a low level of uncertainty, the respective GNSS profile, which describes the PR error, can be used to correct the PR measurement and/or the respective GNSS profile, which describes the absolute PR, can be used for a GNSS fingerprint method be used.

Dies stellt auch ein Beispiel dafür dar, dass und ggf. wie in Schritt c) in Abhängigkeit der mindestens einen statistischen Information eine Lokalisierungsmethode zum Ermitteln der mindestens einen Lokalisierungsinformation ausgewählt werden kann.This also represents an example of the fact that, and possibly as in step c), a localization method for determining the at least one piece of localization information can be selected as a function of the at least one piece of statistical information.

Im Falle einer hohen Unsicherheit die einem GNSS-Profil zugeordnet ist, spricht dies insbesondere in Anbetracht der Langzeit-Varianz für ein weniger zuverlässiges GNSS-Signal, welches im Zusammenhang mit einer komplexen Empfangsbedingung für das betreffende Satellitensignal steht. Entsprechend kann vorgesehen werden, ein solches Signal weniger stark bei der Positionsbestimmung zu berücksichtigen.In the case of a high level of uncertainty associated with a GNSS profile, this speaks for a less reliable GNSS signal, especially in view of the long-term variance, which is associated with a complex reception condition for the satellite signal in question. Provision can accordingly be made for such a signal to be taken into account to a lesser extent when determining the position.

Mit Hilfe der aus dem GNSS-Profil (a-priori) verfügbaren statistischen Information zur Unsicherheit des Signals kann in diesem Fall beispielsweise eine Wichtung bzw. Selektion von zu berücksichtigenden Signalen vorgenommen werden (z.B. direkt über den Faktor 1/σ2 oder in Stufen), z.B. indem die Unsicherheit als „Messrauschen“ in die Positions-Berechnung z.B. mittels eines Kalman-Filters eingeht.With the help of the statistical information available from the GNSS profile (a priori) on the uncertainty of the signal, in this case, for example, a weighting or selection of signals to be taken into account can be carried out (e.g. directly via the factor 1/σ 2 or in steps), for example by including the uncertainty as “measurement noise” in the position calculation, for example using a Kalman filter.

Dies stellt auch ein Beispiel dafür dar, dass und ggf. wie in Schritt c) in Abhängigkeit der mindestens einen statistischen Information eine Maßnahme zur Anpassung der Ermittlung der mindestens einen Lokalisierungsinformation ausgewählt werden kann.This also represents an example of the fact that, and possibly as in step c), a measure for adapting the determination of the at least one piece of localization information can be selected as a function of the at least one piece of statistical information.

Eine hohe Unsicherheit, die einem GNSS-Profil zugeordnet ist, kann insbesondere in Anbetracht der Langzeit-Varianz ein Indikator für eine komplexe Empfangsbedingung bzw. Empfangssituation sein, wie diese beispielsweise im innerstädtischen Bereich durch komplexe Signal-Abschattungen durch hohe Gebäude entstehen kann.A high level of uncertainty associated with a GNSS profile can be an indicator of complex reception conditions or reception situations, particularly in view of the long-term variance, such as can arise in inner-city areas due to complex signal shadowing by tall buildings.

Entsprechend schwierig lässt sich mittels des sogenannten Protection-Level (PL, z.B. als Fehlerellipse um die Position) eine zuverlässige Unsicherheit der aktuellen Positionsschätzung ermitteln. Um die Komplexität der Empfangssituation und der damit verbunden Unsicherheit des GNSS-Signals auch auf Positions-Ebene zu berücksichtigen, kann beispielhaft die PL-Berechnung in dieser Situation konservativer berechnet werden (hier auch als PL-Verstärkung bzw. PL-Boosting bezeichnet), zum Beispiel, in dem in diesem Falle ein zusätzlicher Aufschlag des PL angewandt wird.It is correspondingly difficult to determine a reliable uncertainty of the current position estimate using the so-called protection level (PL, e.g. as an error ellipse around the position). In order to take into account the complexity of the reception situation and the associated uncertainty of the GNSS signal at the position level as well, the PL calculation can be calculated more conservatively in this situation (here also referred to as PL amplification or PL boosting), for example Example in which an additional surcharge of the PL is applied in this case.

In einer weiteren Variante kann der Aufschlag des PL-Boosting darüber hinaus abhängig vom Grad der Unsicherheit sein.In a further variant, the surcharge of the PL boosting can also be dependent on the degree of uncertainty.

Die Situation kann sich verschärfen, wenn dieser Zustand einer hohen Unsicherheit zugleich für mehrere empfangene Satellitensignale erreicht wird, d.h. mehrere GNSS-Profile geben eine hohe Unsicherheit an. Dies kann ebenfalls beim PL-Boosting Berücksichtigung finden. Hierzu kann z.B. der „Aufschlag“ in Abhängigkeit der Häufigkeit von GNSS-Signalen mit hoher Unsicherheit bestimmt sein.The situation can be exacerbated if this state of high uncertainty is reached simultaneously for several received satellite signals, i.e. several GNSS profiles indicate high uncertainty. This can also be taken into account in PL boosting. For example, the "surcharge" can be determined depending on the frequency of GNSS signals with a high degree of uncertainty.

Beispielsweise kann in diesem Zusammenhang ein PL-Aufschlag erfolgen, wenn eine signfikante Anzahl der GNSS-Profile eine hohe Unsicherheit aufweisen.In this context, for example, a PL can be added if a significant number of GNSS profiles show a high degree of uncertainty.

Dies stellt auch ein Beispiel dafür dar, dass und ggf. wie die mindestens eine Lokalisierungsinformation eine Integritätsinformation über die Integrität eines Lokalisierungsergebnisses umfassen kann.This also represents an example of the fact that and possibly how the at least one piece of localization information can include integrity information about the integrity of a localization result.

Die Anhand des GNSS-Profils bzw. GNSS-Signalcharakteristik für PR bzw. PR-Fehler veranschaulichen Sachverhalten lassen sich in analoger Weise auf weitere Elemente der GNSS-Signalcharakteristiken bzw. weitere GNSS-Profile zur Beschreibung weiterer GNSS-Empfangssignal-Eigenschaften übertragen.The facts illustrated on the basis of the GNSS profile or GNSS signal characteristic for PR or PR errors can be transferred in an analogous manner to further elements of the GNSS signal characteristics or further GNSS profiles for describing further GNSS received signal properties.

2 zeigt schematisch eine bespielhafte Lokalisierungseinrichtung 2 in einem Fahrzeug 1. Die Lokalisierungseinrichtung 2 ist zur Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet. 2 shows a schematic of an exemplary localization device 2 in a vehicle 1. The localization device 2 is set up to carry out the method described here.

Das beschriebene Verfahren trägt in vorteilhafter Weise dazu bei, die GNSS-Positionsgenauigkeit und möglichst auch die Integrität des Positionsergebnisses zu verbessern.The method described advantageously contributes to improving the GNSS position accuracy and, if possible, also the integrity of the position result.

Claims (10)

Verfahren zur GNSS-basierten Lokalisierung eines Fahrzeugs (1) mittels einer Lokalisierungseinrichtung (2) des Fahrzeugs (1), umfassend zumindest folgende Schritte: a) Empfangen mindestens eines GNSS-Signals (3) von mindestens einem GNSS-Satelliten (4) mittels mindestens eines GNSS-Empfängers (5) des Fahrzeugs (1), b) Einlesen mindestens einer statistischen Information aus einem GNSS-Profil zu der dem Empfang in Schritt a) zugrunde liegenden Empfangssituation, wobei die mindestens eine statistische Information geeignet ist, um mindestens eine Eigenschaft des empfangenen GNSS-Signals (3) zu beschreiben, c) Ermitteln mindestens einer Lokalisierungsinformation mittels der Lokalisierungseinrichtung (2) unter Berücksichtigung des in Schritt a) empfangenen mindestens einen GNSS-Signals (3) und der in Schritt b) eingelesenen mindestens einen statistischen Information.Method for GNSS-based localization of a vehicle (1) using a localization device (2) of the vehicle (1), comprising at least the following steps: a) receiving at least one GNSS signal (3) from at least one GNSS satellite (4) by means of at least one GNSS receiver (5) of the vehicle (1), b) reading in at least one item of statistical information from a GNSS profile relating to the reception situation on which the reception in step a) is based, the at least one piece of statistical information being suitable for describing at least one property of the received GNSS signal (3), c) determining at least one piece of localization information using the localization device (2), taking into account the at least one GNSS signal (3) received in step a) and the at least one piece of statistical information read in step b). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine statistische Information geeignet ist, um eine Qualität des empfangenen GNSS-Signals (3) zu beschreiben.procedure after claim 1 , wherein the at least one piece of statistical information is suitable for describing a quality of the received GNSS signal (3). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens eine statistische Information eine statistische Langzeit-Information umfasst.procedure after claim 1 or 2 , wherein the at least one piece of statistical information comprises long-term statistical information. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die statistische Langzeit-Information auf Basis von zeitlich verschiedenen GNSS-Beobachtungen zu der gleichen Empfangssituation ermittelt wurde.procedure after claim 3 , whereby the statistical long-term information was determined on the basis of chronologically different GNSS observations of the same reception situation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt c) in Abhängigkeit der mindestens einen statistischen Information eine Lokalisierungsmethode zum Ermitteln der mindestens einen Lokalisierungsinformation ausgewählt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein in step c) a localization method for determining the at least one piece of localization information is selected as a function of the at least one piece of statistical information. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt c) in Abhängigkeit der mindestens einen statistischen Information eine Maßnahme zur Anpassung der Ermittlung der mindestens einen Lokalisierungsinformation ausgewählt wird.The method according to any one of the preceding claims, wherein in step c) depending on the at least one piece of statistical information, a measure for adapting the determination of the at least one piece of localization information is selected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Lokalisierungsinformation eine Integritätsinformation über die Integrität eines Lokalisierungsergebnisses umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one piece of localization information comprises integrity information about the integrity of a localization result. Computerprogramm zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Computer program for carrying out a method according to one of the preceding claims. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 8 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which the computer program claim 8 is saved. Lokalisierungseinrichtung (2) für ein Fahrzeug (1), eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Localization device (2) for a vehicle (1), set up to carry out a method according to one of Claims 1 until 7 .
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Cited By (2)

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US20220128707A1 (en) * 2020-10-22 2022-04-28 Robert Bosch Gmbh Method for GNSS-based location of a vehicle having a GNSS location device in view of integrity information provided in relation to GNSS correction data
US12072425B2 (en) * 2020-10-22 2024-08-27 Robert Bosch Gmbh Method for GNSS-based location of a vehicle having a GNSS location device in view of integrity information provided in relation to GNSS correction data

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