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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisierung eines vernetzten Kraftfahrzeugs, das insbesondere ausgebildet ist, zumindest teilautomatisiert geführt zu werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Fahrunterstützung eines vernetzten Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug.
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Stand der Technik
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Für die Navigation von Fahrzeugen und für automatisierbare Fahrfunktionen von Fahrzeugen ist eine präzise Positionsbestimmung essenziell. Üblicherweise werden Daten von einem globalen Navigationssatellitensystem bzw. GNSS für die Positionsbestimmung des Fahrzeugs verwendet. Derartige GNSS-Daten werden beispielsweise von Satelliten bereitgestellt. Ein Positionssensor, wie beispielsweise ein GPS-Sensor, kann die GNSS-Daten empfangen und daraus eine Position des Fahrzeugs berechnen.
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Zum Empfangen von GNSS-Daten der Satelliten ist üblicherweise eine freie Strecke zwischen dem Positionssensor und den Satelliten notwendig. Somit können Vegetation und Gebäude den Empfang der GNSS-Daten und die Präzision der Positionsbestimmung beeinträchtigen. Des Weiteren sind für eine hochgenaue Positionierung Korrekturdaten notwendig.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2020 125 448 A1 zeigt ein Verfahren zur Bestimmung der Position mindestens eines zu lokalisierenden Verkehrsteilnehmers.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2017 130 624 A1 zeigt ein Fahrzeug-Positionsbestimmungssystem mit Verwendung von V2X-, Sensor- und GNSS-Informationen.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2018 220 782 A1 ist ferner eine Lokalisierung anhand von dynamischen Objekten bekannt.
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Wie auch in anderen Technologiebereichen spielt bei Fahrzeuganwendungen die Vernetzung eine immer größere Rolle. Immer mehr Fahrzeuge besitzen die Möglichkeit, sich mit anderen Verkehrsteilnehmern, Infrastrukturkomponenten (z.B. sogenannten Roadside Units) oder mit Backenddiensten in einer Cloud zu verbinden.
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Offenbarung der Erfindung
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Es kann daher als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die eine zuverlässige Lokalisierung eines vernetzten Kraftfahrzeugs erlauben.
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Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Lokalisierung eines vernetzten Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Kraftfahrzeug insbesondere ausgebildet ist, zumindest teilautomatisiert geführt zu werden. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:
- Es wird eine erste Lokalisierung des Kraftfahrzeugs mittels fahrzeuginterner Lokalisierungssystemen durchgeführt und erste Lokalisierungsergebnisse werden erzeugt.
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Es werden außerdem externe Lokalisierungsinformationen, von einer fahrzeugexternen Quelle, wie z.B. einem Infrastruktursystem, durch das Kraftfahrzeug empfangen. Daraufhin wird eine zweite Lokalisierung des Kraftfahrzeugs mittels der empfangenen Lokalisierungsinformationen durchgeführt. Hierbei können die empfangenen externen Lokalisierungsinformationen zweite Lokalisierungsergebnisse umfassen oder es werden aus den empfangenen externen Lokalisierungsinformationen zweite Lokalisierungsergebnisse erzeugt.
Es erfolgt eine, insbesondere kontinuierliche, Überprüfung der ersten Lokalisierung durch die zweite Lokalisierung, insbesondere mittels eines Vergleichs der ersten und zweiten Lokalisierungsergebnisse.
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Die erste Lokalisierung kann beispielsweise mittels Daten eines globalen Navigationssatellitensystems und/oder mittels eines Umgebungsmodells und/oder mittels Umgebungsinformationen eines Fahrzeugsensorsystems durchgeführt werden.
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Für die zweite Lokalisierung können beispielsweise Daten eines Infrastruktursystems angefordert werden, die mittels stationärer Sensoren des Infrastruktursystems erzeugt wurden.
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Als Lokalisierungsergebnisse können hierbei beispielsweise Daten oder Datensätze verstanden werden, die es erlauben, das Kraftfahrzeug innerhalb eines lokalen oder globalen Koordinatensystems einzuordnen. Die Koordinaten können relativ oder absolut sein. Die Lokalisierungsergebnisse können beispielsweise eine Position und Lage des Kraftfahrzeugs relativ zu einer Infrastruktur und/oder innerhalb einer Karte angeben.
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Die empfangenen externen Lokalisierungsinformationen können beispielsweise bereits explizit zweite Lokalisierungsergebnisse, also eine Position und Lage des Kraftfahrzeugs relativ zu einer Infrastruktur und/oder innerhalb einer Karte umfassen, wobei diese zweiten Lokalisierungsergebnisse durch ein fahrzeugexternes Lokalisierungssystem erzeugt wurden, beispielsweise durch eine Umfeldsensorik des Infrastruktursystems. Alternativ oder zusätzlich können die externen Lokalisierungsinformationen Informationen beispielsweise zur Position zu anderen Objekten, umfassen, aus denen eine Recheneinheit des Kraftfahrzeugs zweite Lokalisierungsergebnisse erzeugen kann.
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Üblicherweise weist das Kraftfahrzeug mehrere fahrzeuginterne Lokalisierungsquellen auf, die von dem fahrzeuginterne Lokalisierungssystem umfasst sind und die unabhängig voneinander sind. Beispielsweise basiert eine erste fahrzeuginterne Lokalisierungsquelle auf einem oder mehreren globalen Satellitennavigationssystemen (GNSS). Beispielsweise basiert eine zweite fahrzeuginterne Lokalisierungsquelle auf sogenannten Feature-basierten Lokalisierungsverfahren. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden abhängig vom Ergebnis der Überprüfung eine oder mehrere fehlerhafte Lokalisierungsquellen des fahrzeuginternen Lokalisierungssystems und/oder des externen Infrastruktursystems identifiziert. In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung können einzelne, als fehlerhaft identifizierte Lokalisierungsquellen des fahrzeuginternen Lokalisierungssystems durch fehlerfreie Lokalisierungsquellen des externen Infrastruktursystems kompensiert werden. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass einzelne fahrzeuginterne Lokalisierungsquellen zeitweise nicht für die Lokalisierung des Kraftfahrzeugs verwendet werden und stattdessen Informationen (Lokalisierungsinformationen oder Lokalisierungsergebnisse) von dem externen Infrastruktursystem zur Lokalisierung des Kraftfahrzeugs verwendet werden. Damit wird die Verfügbarkeit und die Genauigkeit der Lokalisierung verbessert. Fehlerhafte Quellen z.B. werden nicht zur Lokalisierung verwendet und die Sicherheit wird erhöht. Ferner kann eine Degradation des Kraftahrzeugs aufgrund einzelner oder mehrerer fehlerhafter oder ausgefallener Lokalisierungsquellen vermieden werden.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung empfängt das Kraftfahrzeug alternativ oder zusätzlich Informationen über einen bevorstehenden Ausfall bestimmter Lokalisierungsquellen von dem externen Infrastruktursystem und/oder einer anderen externen Quelle und /oder erhält derartige Informationen von einer fahrzeuginternen Quelle.
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Somit erlaubt die Erfindung ein proaktives Umschalten/Hinzuschalten von Lokalisierungsquellen der Infrastruktur, wenn beispielsweise im Vorfeld bekannt ist, dass eine oder mehrere Lokalisierungsquellen/-systeme nicht verfügbar sein werden. Die Information über einen derartigen bevorstehenden Ausfall einer Lokalisierungsquelle kann beispielsweise über eine Karte, Erfahrungswerte aus der Vergangenheit, Informationen anderer Fahrzeuge usw. erhalten werden. Beispiele für derartige bevorstehende Ausfälle sind der Wegfall des Satellitenempfangs an Tunneln oder in Häuserschluchten, wodurch eine GNSSbasierte fahrzeuginterne Lokalisierungsquelle zeitweise nicht zur Verfügung steht.
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Optional oder zusätzlich kann die Verfügbarkeit einer sicheren Lokalisierung proaktiv erhöht werden, für den Fall, dass schon vorab bekannt ist, wann und wo eine der fahrzeugeigenen Lokalisationsquellen nicht verfügbar ist. Diese Information kann von einer externen Quelle (außerhalb des Fahrzeugs) oder von einer Quelle innerhalb des Fahrzeugs oder auch als Kombination beider Quellen vorliegen. Mögliche externe Informationsquellen sind beispielsweise Telematik-Dienste und Flottendaten oder V2X-Informationen anderer Fahrzeuge, die vor dem Kraftfahrzeug fahren. Mögliche fahrzeuginterne Informationsquellen sind beispielsweise frühere Fahrten des Fahrzeugs auf derselben Strecke, wobei der Wegfall und Status der fahrzeuginternen Lokalisierungsquellen protokolliert und wieder ausgelesen wird, und/oder Informationen aus einer digitalen Karte des Fahrzeugs, die statische Informationen über die verfügbaren Lokalisierungsquellen enthalten.
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Für die Überprüfung können vorzugsweise als erste und zweite Lokalisierungsergebnisse jeweils eine Entfernung des Kraftfahrzeugs zu einem bestimmten Punkt berechnet werden und eine Differenz der ersten und zweiten Lokalisierungsergebnisse gebildet werden. Diese Differenz kann mit einem Schwellenwert verglichen werden. Übersteigt beispielsweise die Differenz einen bestimmten Schwellenwert, so muss von einer fehlerhaften Lokalisierungsquelle ausgegangen werden.
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So kann die Überprüfung besonders schnell und effizient durchgeführt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann für die Überprüfung ein Vergleichswert der ersten und zweiten Lokalisierungsergebnisse über eine bestimmte Zeit beobachtet werden, und eine Überprüfung der ersten Lokalisierung erfolgen, indem ein sequenzieller statistischer Test durchgeführt wird, insbesondere ein „Sequential Probability Ratio“-Test und/oder ein „Kolmogorov-Smirnoff“-Test.
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So kann die Überprüfung besonders genau durchgeführt werden, statistische Ausreißer werden dadurch eliminiert.
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Alternativ oder zusätzlich kann für die Überprüfung eine Unsicherheit und/oder eine Konfidenz von als erste und zweite Lokalisierungsergebnisse bestimmten Positionen berechnet werden. Insbesondere kann eine Unsicherheit und/oder eine Konfidenz bestimmt werden, indem ein Chi-Quadrat-Anpassungstest zum statistischen Test auf Gleichheit zweiter Gaußverteilungen durchgeführt wird.
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Das Ergebnis der erfindungsgemäßen Überprüfung ist eine zuverlässigere und robustere Lokalisierung des Kraftfahrzeugs. Diese kann, da sie durch eine zusätzliche Quelle abgesichert und überprüft ist, ein erhöhtes Sicherheitsniveau (z.B. ASIL) anbieten.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Lokalisierung eines vernetzten Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Kraftfahrzeug insbesondere ausgebildet ist, zumindest teilautomatisiert geführt zu werden. Die Vorrichtung ist ausgebildet, ein Verfahren dem ersten Aspekt auszuführen. Hierbei umfasst die Vorrichtung eine Kommunikationseinheit und mindestens eine Recheneinheit. Die Kommunikationseinheit ist ausgebildet, externe Lokalisierungsinformationen von einem externen Infrastruktursystem zu empfangen. Die Recheneinheit ist ausgebildet, eine erste Lokalisierung des Kraftfahrzeugs mittels Daten von fahrzeuginternen Lokalisierungssystemen durchzuführen und erste Lokalisierungsergebnisse zu erzeugen. Die Recheneinheit ist weiter ausgebildet, eine zweite Lokalisierung des Kraftfahrzeugs mittels der empfangenen externen Lokalisierungsinformationen durchzuführen, wobei zweite Lokalisierungsergebnisse entweder von den externen Lokalisierungsinformationen umfasst sind oder aus diesen erzeugt werden.
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Erfindungsgemäß ist die Recheneinheit weiter ausgebildet, die ersten Lokalisierungsergebnisse kontinuierlich durch die zweiten Lokalisierungsergebnisse zu überprüfen, insbesondere mittels eines Vergleichs der ersten und zweiten Lokalisierungsergebnisse, und das Ergebnis der Überprüfung auszugeben.
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Bevorzugt ist die Vorrichtung als Steuergerät für ein zumindest teilautomatisiert geführtes Kraftfahrzeug ausgebildet. Die Recheneinheit und die Kommunikationseinheit können in zwei separaten Steuergeräten oder in einem gemeinsamen Steuergerät integriert sein.
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Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein vernetztes Kraftfahrzeug vorgeschlagen, das insbesondere ausgebildet ist, zumindest teilautomatisiert geführt zu werden, und das eine Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt aufweist.
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Die Formulierung „vernetztes Kraftfahrzeug“ umfasst ein Kraftfahrzeug, das eine geeignete Kommunikationseinrichtung aufweist, mit der das vernetzte Kraftfahrzeug Daten mit anderen Verkehrsteilnehmern, insbesondere mit einem Infrastruktursystem austauschen kann. Dazu wird eine drahtlose Datenverbindung aufgebaut, über die das vernetzte Kraftfahrzeug Daten senden und/oder empfangen kann. Es kann sich bevorzugt um eine Funkverbindung, beispielsweise eine Mobilfunkverbindung oder eine direkte Drahtlosverbindung handeln. Eine derartige Kommunikation zwischen einem Kraftfahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer wird auch als V2X oder C2X-Komunikation bezeichnet.
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Die Formulierung „zumindest teilautomatisiert“ umfasst einen oder mehrere der folgenden Fälle: assistiertes Führen, teilautomatisiertes Führen, hochautomatisiertes Führen, vollautomatisiertes Führen eines Kraftfahrzeugs.
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Assistiertes Führen bedeutet, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs dauerhaft entweder die Quer- oder die Längsführung des Kraftfahrzeugs ausführt. Die jeweils andere Fahraufgabe (also ein Steuern der Längs- oder der Querführung des Kraftfahrzeugs) wird automatisch durchgeführt. Das heißt also, dass bei einem assistierten Führen des Kraftfahrzeugs entweder die Quer- oder die Längsführung automatisch gesteuert wird.
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Teilautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) und/oder für einen gewissen Zeitraum eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss aber das automatische Steuern der Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Kraftfahrzeugführung bereit sein.
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Hochautomatisiertes Führen bedeutet, dass für einen gewissen Zeitraum in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Bei Bedarf wird automatisch eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur Übernahme des Steuerns der Längs- und Querführung ausgegeben, insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve ausgegeben. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. Bei einem hochautomatisierten Führen ist es nicht möglich, in jeder Ausgangssituation automatisch einen risikominimalen Zustand herbeizuführen.
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Vollautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Vor einem Beenden des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung erfolgt automatisch eine Aufforderung an den Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe (Steuern der Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs), insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve. Sofern der Fahrer nicht die Fahraufgabe übernimmt, wird automatisch in einen risikominimalen Zustand zurückgeführt. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. In allen Situationen ist es möglich, automatisch in einen risikominimalen Systemzustand zurückzuführen.
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Fahrerloses Steuern bzw. Führen bedeutet, dass unabhängig von einem spezifischen Anwendungsfall (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Die Längs- und Querführung des Fahrzeugs werden somit zum Beispiel bei allen Straßentypen, Geschwindigkeitsbereichen und Umweltbedingungen automatisch gesteuert. Die vollständige Fahraufgabe des Fahrers wird somit automatisch übernommen. Der Fahrer ist somit nicht mehr erforderlich. Das Kraftfahrzeug kann also auch ohne Fahrer von einer beliebigen Startposition zu einer beliebigen Zielposition fahren. Potenzielle Probleme werden automatisch gelöst, also ohne Hilfe des Fahrers.
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Ein Fernsteuern des Kraftfahrzeugs bedeutet, dass eine Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs ferngesteuert werden. Das heißt beispielsweise, dass Fernsteuerungssignale zum Fernsteuern der Quer- und Längsführung an das Kraftfahrzeug gesendet werden. Das Fernsteuern wird zum Beispiel mittels einer Fernsteuerungseinrichtung durchgeführt.
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Die Erfindung erlaubt demnach die Unterstützung einer fahrzeugeigenen Lokalisierung durch eine intelligente Infrastruktur. Dadurch ergibt sich eine Erhöhung der Robustheit, Ausfallsicherheit, Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Sicherheit, indem die Lokalisierung kontinuierlich überprüft wird und Ungenaue oder nicht ausreichende oder ausfallende oder fehlerhafte Positionsquellen (bspw. GPS, aber auch Feature-basierte Lokalisierungen) erkannt und kompensiert werden. Kompensieren kann in diesem Zusammenhang insbesondere bedeuten, dass zumindest zeitweise einzelne fahrzeuginterne Lokalisierungsquellen durch fahrzeugexterne Lokalisierungsinformationen ersetzt, oder zumindest unterstützt bzw. die Lokalisierung korrigiert wird.
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Lokalisationsfehler und -inkonsistenzen einer fahrzeuginternen Lokalisierung können auf diese Weise zuverlässig festgestellt werden. Dadurch ergibt sich Erhöhung der Sicherheit und Vermeidung von möglichen Fehlern durch eine falsche Lokalisierung, insbesondere bei einem zumindest teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.
- 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der Erfindung.
- 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Bevorzugte Ausführungen der Erfindung
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In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente gegebenenfalls verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
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In 1 ist beispielhaft der Ablauf eines Verfahrens zur Lokalisierung eines vernetzten Kraftfahrzeugs nach einem möglichen Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Kraftfahrzeug in diesem Beispiel ist ausgebildet, zumindest teilautomatisiert geführt zu werden.
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In einem ersten Schritt 210 wird eine erste Lokalisierung des Kraftfahrzeugs mittels fahrzeuginterner Lokalisierungssysteme durchgeführt und es werden erste Lokalisierungsergebnisse erzeugt. Optional empfängt das Kraftfahrzeug hierbei Informationen 270 von einem externen Infrastruktursystem und/oder einer anderen externen Quelle und/oder von einer fahrzeuginternen Quelle, über einen bevorstehenden Ausfall oder einer bevorstehenden Einschränkung bestimmter Lokalisierungsquellen der fahrzeuginternen Lokalisierungssysteme und kann diese Informationen bei der Erzeugung der ersten Lokalisierungsergebnisse nutzen.
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In einem zweiten Schritt 220 werden Lokalisierungsinformationen von einem externen Infrastruktursystem durch das Kraftfahrzeug empfangen.
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In einem dritten Schritt 230 wird eine zweite Lokalisierung des Kraftfahrzeugs mittels der empfangenen Lokalisierungsinformationen durchgeführt und es werden zweite Lokalisierungsergebnisse erzeugt.
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Die Schritte 210 bis 230 werden bevorzugt während der Fahrt des Kraftfahrzeugs wiederholt ausgeführt, beispielsweise in regelmäßigen zeitlichen Abständen.
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In Schritt 240 erfolgt eine kontinuierliche Überprüfung der ersten Lokalisierung durch die zweite Lokalisierung, insbesondere mittels eines Vergleichs der ersten und zweiten Lokalisierungsergebnisse.
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In einem optionalen Schritt 250 werden abhängig vom Ergebnis der Überprüfung in Schritt 240 eine oder mehrere fehlerhafte Lokalisierungsquellen des fahrzeuginternen Lokalisierungssystems und/oder des externen Infrastruktursystems identifiziert. Unter einer Lokalisierungsquelle des fahrzeuginternen Lokalisierungssystems ist hierbei insbesondere eine von mehreren Lokalisierungsquellen des Kraftfahrzeugs zu verstehen. Z.B. weist das Kraftfahrzeug eine erste, auf einem globalen Satellitennavigationssystem (GNSS) basierte Lokalisierungsquelle und eine zweite, auf einer Umgebungssensorik basierte (Feature-basierte) Lokalisierungsquelle auf.
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In einem weiteren optionalen Schritt 260 werden die eine oder die mehreren in Schritt 250 als fehlerhaft identifizierten Lokalisierungsquellen des fahrzeuginternen Lokalisierungssystems durch fehlerfreie Lokalisierungsquellen des externen Infrastruktursystems kompensiert, d.h. zumindest zeitweise wird zusätzlich oder ausschließlich die in Schritt 230 empfangene Information zur Lokalisierung des vernetzten Kraftfahrzeugs verwendet.
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2 stellt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung 100 zur Lokalisierung eines vernetzten Kraftfahrzeugs dar, insbesondere eines Steuergeräts des vernetzten Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug (nicht dargestellt), das die Vorrichtung 100 aufweist, ist ausgebildet, zumindest teilautomatisiert geführt zu werden.
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Die Vorrichtung 100 umfasst eine Recheneinheit 110, sowie Kommunikationsschnittstellen 121, 131, 141, wobei die Kommunikationsschnittstellen 121, 131, 141 Teile einer Kommunikationseinheit sind, über die der Recheneinheit 110 Daten von verschiedenen fahrzeuginternen und fahrzeugexternen Quellen 120, 130, 140 zugeführt werden können.
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Die Recheneinheit umfasst ein erstes Modul 112, das ausgebildet ist, eine erste Lokalisierung des Kraftfahrzeugs mittels fahrzeuginterner Lokalisierungssysteme 120 durchzuführen und erste Lokalisierungsergebnisse zu erzeugen. Hierzu empfängt das Modul 112 über die Kommunikationsschnittstelle 121 Lokalisierungsdaten von fahrzeuginternen Lokalisierungssystemen, wie z.B. einem GNSS-Modul oder einem Feature-basierten Lokalisierungssystem.
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Die Recheneinheit umfasst ein zweites Modul 114, das ausgebildet ist, eine zweite Lokalisierung des Kraftfahrzeugs mittels Daten durchzuführen, die von einer externen Datenquelle 130, beispielsweise einem Infrastruktursystem über die Kommunikationsschnittstelle 131 empfangen werden, und zweite Lokalisierungsergebnisse zu erzeugen.
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Die ersten und zweiten Lokalisierungsergebnisse werden einem dritten Modul 116 der Recheneinheit zugeführt, wo eine Konsistenzprüfung, also eine Überprüfung der ersten Lokalisierung durch die zweite Lokalisierung mittels eines Vergleichs der ersten und zweiten Lokalisierungsergebnisse durchgeführt wird. Durch diese gegenseitige Überprüfung können beispielsweise fehlerhafte Lokalisierungsquellen detektiert werden. Es wird hierdurch eine zuverlässige und abgesicherte Lokalisierung des Kraftfahrzeugs erzielt.
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Die ersten und zweiten Lokalisierungsergebnisse, sowie das Ergebnis der Konsistenzprüfung werden einem dritten Modul 118 der Recheneinheit zugeführt, wo eine Kompensation der fehlerhaften bzw. der nicht verfügbaren Lokalisierungsquellen durchgeführt wird. Um nicht verfügbare Lokalisierungsquellen zu erkennen kann das Modul 118 Informationen über einen bevorstehenden oder aktuellen Ausfall bestimmter Lokalisierungsquellen von einer fahrzeugexternen oder fahrzeuginternen Quelle 140 über die Kommunikationsschnittstelle 141 empfangen.
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Hierdurch wird eine robuste und ausfallsichere Lokalisierung des Kraftfahrzeugs erzielt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016006137 A1 [0004]
- DE 102020125448 A1 [0005]
- DE 102017130624 A1 [0006]
- DE 102018220782 A1 [0007]
