DE112005003344T5

DE112005003344T5 - Ermitteln einer relativen räumlichen Information zwischen Fahrzeugen

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Publication number: DE112005003344T5
Application number: DE112005003344T
Authority: DE
Inventors: Carroll C. Rochester Hills Kellum; Max H. Shaw Chiz; Hariharan Troy Krishnan; Jayendra S. Bloomfield Hills Parikh; Vikas Calabases Kukshya
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2005-01-05
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2007-11-29
Also published as: US20110313663A1; US20060149475A1; WO2006073691A2; CN101160553A; US8401713B2; US8041469B2; WO2006073691A3

Abstract

Verfahren zum Ermitteln einer relativen räumlichen Information zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug, wobei das Verfahren umfasst, dass
ein Kommunikationskanal an dem ersten Fahrzeug überwacht wird;
ein momentanes Kommunikationssignal von dem zweiten Fahrzeug an dem Kommunikationskanal empfangen wird, wobei das momentane Kommunikationssignal mit einem Empfangsleistungsniveau empfangen wird; und
eine Distanz zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug berechnet wird, wobei eine Eingabe in die Berechnung ein Ist- oder geschätztes Sendeleistungsniveau und das Empfangsleistungsniveau umfasst.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Ermitteln einer relativen räumlichen Information zwischen Fahrzeugen und insbesondere die Verwendung von Informationen und Eigenschaften einer drahtlosen Kommunikation, um eine relative Position zwischen Fahrzeugen zu ermitteln.
Viele Systeme für eine aktive Sicherheit (AS-Systeme) und Fahrerassistenzsysteme (DA-Systeme) erfordern eine relative Position in Bezug auf Nachbarfahrzeuge, um die Insassen des ausgestatteten Fahrzeugs zu schützen oder zu unterstützen. Beispielsweise verwendet ein System eines adaptiven Tempomats eine Entfernungsmessung von dem ausgestatteten oder Host-Fahrzeug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, um dem Fahrer des Host-Fahrzeugs beim Aufrechterhalten einer Distanz zwischen den Fahrzeugen zu unterstützen. In dem Fall eines adaptiven Tempomats ist das Host-Fahrzeug mit einem Radar-, Lidar- oder Sichtsensor ausgestattet, um sich voraus befindende Fahrzeuge zu detektieren. Andere Systeme können an den Seiten des Fahrzeugs oder in der Fahrbahn angebrachte Sensoren verwenden, um eine Messung einer relativen Position zwischen Fahrzeugen zu erhalten. Ein anderes Verfahren zum Ermitteln einer relativen Position zwischen Fahrzeugen umfasst den Austausch jedes Fahrzeugorts, wie er durch einen Global Navigation Satellite System-Empfänger (GNSS-Empfänger) ermittelt wird. Dieses Verfahren kann verwendet werden, wenn beide Fahrzeuge mit einer GNSS-Einrichtung aus gestattet sind. Beispiele für GNSS-Einrichtungen umfassen ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) und einen Galileo-Empfänger.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln einer relativen räumlichen Information zwischen einem ersten und einem zweiten Fahrzeug unter Verwendung einer Empfangssignalstärke (RSS) vorgesehen. Das Verfahren umfasst, dass ein Kommunikationskanal an dem ersten Fahrzeug überwacht wird und ein momentanes Kommunikationssignal von dem zweiten Fahrzeug an dem Kommunikationskanal empfangen wird. Das momentane Kommunikationssignal wird mit einem Empfangsleistungsniveau empfangen. Es wird eine Distanz zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug berechnet. Eine Eingabe in die Berechnung umfasst unter anderem ein Ist- oder geschätztes Sendeleistungsniveau und das Empfangsleistungsniveau.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein System zum Ermitteln einer relativen räumlichen Information zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug vorgesehen. Das System umfasst einen Empfänger an dem ersten Fahrzeug zum Überwachen eines Kommunikationskanals. Das System umfasst auch einen Prozessor zum Ausführen von Anweisungen, um ein Verfahren zu realisieren. Das Verfahren umfasst, dass der Kommunikationskanal überwacht wird und ein momentanes Kommunikationssignal von dem zweiten Fahrzeug an dem Kommunikationskanal empfangen wird. Das momentane Kommunikationssignal wird mit einem Empfangsleistungsniveau empfangen. Es wird eine Distanz zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug berechnet. Eine Eingabe in die Berechnung umfasst ein Ist- oder geschätztes Sendeleistungsniveau und das Empfangsleistungsniveau.
Bei noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt zum Ermitteln einer relativen räumlichen Information zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug vorgesehen. Das Computerprogrammprodukt umfasst ein durch einen Verarbeitungsschaltkreis lesbares Speichermedium, das Anweisungen zur Ausführung durch den Verarbeitungsschaltkreis zum Ausführen eines Verfahrens speichert. Das Verfahren umfasst, dass ein Kommunikationskanal überwacht wird und ein momentanes Kommunikationssignal von dem zweiten Fahrzeug an dem Kommunikationskanal empfangen wird. Das momentane Kommunikationssignal wird mit einem Empfangsleistungsniveau empfangen. Es wird eine Distanz zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug berechnet. Eine Eingabe in die Berechnung umfasst ein Ist- oder geschätztes Sendeleistungsniveau und das Empfangsleistungsniveau.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln einer Ortsinformation vorgesehen. Das Verfahren umfasst, dass Streckendämpfungs-Modellparameter an einem ersten Fahrzeug empfangen werden. Die Streckendämpfungs-Modellparameter entsprechen einem oder mehreren Kommunikationskanälen, die von Umgebungsfahrzeugen verwendet werden. An dem ersten Fahrzeug werden Kommunikationssignale empfangen. Die Kommunikationssignale werden über einen oder mehrere der Kommunikationskanäle von drei oder mehreren Umgebungsfahrzeugen empfangen. Die Kommunikationssignale umfassen GNSS-Koordinaten, die jedem der drei oder mehreren Umgebungsfahrzeugen entsprechen. Es werden Entfernungsmesswerte zwischen dem ersten Fahrzeug und den drei oder mehreren Umgebungsfahrzeugen geschätzt. Das Schätzen findet in Ansprechen auf die Streckendämpfungs-Modellparameter und auf geschätzte Signalstärken statt, die zu den Kommunikationssignalen gehören. Es wird ein Algorithmus ausgeführt, um geschätzte GNSS-Koordinaten für das erste Fahrzeug zu ermitteln. Eine Eingabe in den Algorithmus umfasst die GNSS-Koordinaten, die jedem der drei oder mehreren Umgebungsfahrzeugen und den Entfernungsmesswerten entsprechen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen, die beispielhafte Ausführungsformen sein sollen und in denen gleiche Elemente gleich bezeichnet sind, ist:
1 ein Blockdiagramm eines Host-Fahrzeugs und eines Nachbarfahrzeugs gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
2 ein Prozessfluss, der durch beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, um eine relative räumliche Information zwischen Fahrzeugen zu ermitteln;
3 ein Prozessfluss, der durch alternative beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, um eine relative räumliche Information zwischen Fahrzeugen zu ermitteln;
4 ein Blockdiagramm einer Gruppe von Fahrzeugen gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
5 ein Blockdiagramm einer Gruppe von Fahrzeugen, die eine Distanz und Streckendämpfungsexponenten gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung senden;
6 ein Blockdiagramm eines nicht mit GNSS ausgestatteten Fahrzeugs (GNSS-U-Fahrzeugs) in einer Gruppe von Fahrzeugen, das eine Trennungsdistanz von anderen Fahrzeugen in der Gruppe gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung berechnet; und
7 ein Blockdiagramm eines GNSS-U-Fahrzeugs in einer Gruppe von Fahrzeugen, das GNSS-Koordinaten des GNSS-U-Fahrzeugs gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung berechnet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen eine Technik zum Verwenden einer Sendeleistung, einer Signalstärke, einer Doppler-Verschiebung und einer Fahrzeugsensorinformation, um eine geschätzte relative Position zwischen einem Host-Fahrzeug und einem oder mehreren Nachbarfahrzeugen zu erhalten. Die Sendeleistung, die Signalstärke und die Doppler-Verschiebung werden von einer Drahtloskommunikationseinrichtung an dem Host-Fahrzeug erhalten, ohne dass ein spezielles Zusammenwirken mit den Nachbarfahrzeugen erforderlich ist. Um beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu realisieren ist das Host-Fahrzeug mit einer Drahtloskommunikationseinrichtung ausgestattet, die eine Empfangssignalstärke (RSS) und optional die Doppler-Verschiebung eines von einer anderen Kommunikationseinrichtung an einem Nachbarfahrzeug empfangenen Signals schätzen kann. Eine über den Drahtloskommunikationslink gesendete Information kann verwendet werden, um die Schätzwerte der relativen Positionierung zwischen dem Host-Fahrzeug und einem oder mehreren Nachbarfahrzeugen zu verbessern.
Wenn zwei Fahrzeuge drahtlos kommunizieren, sendet der Sender in einer Drahtloskommunikationseinrichtung Daten mit einem bekannten Sendeleistungsniveau P_t, und empfängt der Empfänger in einer Drahtloskommunikationseinrichtung die Daten mit einem gemessenen Empfangsleistungsniveau P_r. Es kann ein Freiraumdämpfungs-Drahtloskommunikationsmodell oder eine Gleichung wie beispielsweise Pt/Pr = (4πd/λ)p verwendet werden, um anzugeben, dass das Verhältnis zwischen den beiden Leistungsniveaus für eine feste (und bekannte) Wellenlänge λ eine Funktion von Distanz d und Streckendämpfungsexponent p ist. Bei beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden Fahrzeuge mit Drahtloskommunikationseinrichtungen ein Freiraumdämpfungs-Drahtloskommunikationsmodell, wie beispielsweise das obige mit p = 2, um die Distanz zwischen einem Host-Fahrzeug und einem Nachbarfahrzeug zu schätzen. Die sendende Kommunikationseinrichtung sendet eine Information mit dem festen Sendeleistungsniveau P_t. Die empfangende Kommunikationseinrichtung schätzt die Distanz zwischen den Fahrzeugen auf der Grundlage des Sendeleistungsniveaus P_t und des Empfangsleistungsniveaus P_r gemäß einer Freiraumdämpfungsgleichung wie der obigen. Es kann jedes Drahtloskommunikations-Strecken dämpfungsmodell durch beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden (z.B. ein Freiraum-Streckendämpfungs-Kommunikationsmodell und ein Two-ray-Streckendämpfungs-Kommunikationsmodell), um eine geschätzte Distanz oder eine relative Position zwischen den Fahrzeugen zu ermitteln.
1 zeigt ein Host-Fahrzeug 102 (oder ein erstes Fahrzeug) und ein Nachbarfahrzeug 104 (oder ein zweites Fahrzeug), die beide eine Drahtloskommunikationseinrichtung 108 enthalten. Das Host-Fahrzeug 102 ist wie hierin bezeichnet das Fahrzeug, das die Entfernung berechnet, und das Nachbarfahrzeug 104 ist das Fahrzeug, das kontinuierlich ein Kommunikationssignal sendet, das an dem Host-Fahrzeug 102 empfangen wird. Die Kommunikationssignale können als frühere Kommunikationssignale (die zu einem früheren Zeitpunkt empfangen wurden), momentane Kommunikationssignale (die die letzten empfangenen Kommunikationssignale waren) und spätere Kommunikationssignale (die zu einem Zeitpunkt in der Zukunft empfangen werden) klassifiziert werden. Bei beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung führt das Host-Fahrzeug 102 sowohl die hierin beschriebene Host-Fahrzeugverarbeitung (z.B. Berechnen einer Entfernung) als auch die hierin beschriebene Nachbarfahrzeugverarbeitung (z.B. Senden eines Kommunikationssignals) aus. Ähnlich kann das Nachbarfahrzeug 104 sowohl die hierin beschriebene Host-Fahrzeugverarbeitung (z.B. Berechnen einer Entfernung) als auch die hierin beschriebene Nachbarfahrzeugverarbeitung (z.B. Senden eines Kommunikationssignals) ausführen. Die Host-Fahrzeugverarbeitung kann durch Hardware und/oder Software ausgeführt werden, die sich in dem Host-Fahrzeug 102 und/oder entfernt von diesem befindet. Ähnlich kann die Nachbarfahrzeugverarbeitung durch Hardware und/oder Software ausgeführt werden, die sich in dem Nachbarfahrzeug 104 und/oder entfernt von diesem befindet. Es werden Daten von den Drahtloskommunikationseinrichtungen 108 verwendet, um eine Entfernung 106 (oder Distanz) zwischen dem Host-Fahrzeug 102 und dem Nachbarfahrzeug 104 zu schätzen. Das Host-Fahrzeug 102 kann ein Kraftfahrzeug, ein Traktor abseits der Schnellstraße, ein Boot, ein Motorrad, ein Fußgänger und dergleichen sein. Ähnlich kann das Nachbarfahrzeug 104 ein Kraftfahrzeug, ein Traktor abseits der Schnellstraße, ein Boot, ein Motorrad, ein Fußgänger und dergleichen sein.
Das Host-Fahrzeug 102 und das Nachbarfahrzeug 104 umfassen beide eine Drahtloskommunikationseinrichtung 108. Die Drahtloskommunikationseinrichtung 108 kann Sender und Empfänger umfassen und kann durch jede Einrichtung realisiert sein, die zu drahtlosen Kommunikationen fähig ist und Wireless Fidelity (WiFi), Infrarot (IR), Hochfrequenz (HF) und jede Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11-Technologie umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist. Das Host-Fahrzeug 102 und das Nachbarfahrzeug 104 können verschiedene Kommunikationseinrichtungen verwenden, solange die Einrichtungen die Fähigkeit haben, auf eine drahtlose Weise miteinander zu kommunizieren.
In einer Mehrkanalkommunikationsumgebung können das Host-Fahrzeug 102 und die Nachbarfahrzeuge 104 von einem Steuerkanal auf einen Dienstkanal wechseln, um Nachrichten auszutauschen, die die Schätzung der Entfernung (oder der relativen Position) zwischen Fahrzeugen ermöglichen. Dieses Wechseln kann aufgrund des Kommunikationsprotokolls erforderlich sein, dem gefolgt wird, oder kann durchgeführt werden, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Leistungs- oder Entfernungsschätzwerte zu verbessern. In Systemen, in denen Fahrzeuge periodisch Informationen aussenden, kann es sein, dass ein Kanalwechsel oder spezielle Nachrichten, die speziell für die Zwecke der Entfernungsmessung vorgesehen sind, nicht erforderlich sind oder in ihrer Anzahl beschränkt sind, solange das Host-Fahrzeug 102 den zum Aussenden verwendeten Kanal überwacht.
2 zeigt einen durch beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendeten Prozessfluss, bei dem das Host-Fahrzeug 102 die Entfernung auf der Grundlage von lediglich dem Empfangsleistungsniveau und einer Annahme des Sendeleistungsniveaus von einem Nachbarfahrzeug 104 schätzt. Dieses Szenario erfordert kein Zusammenwirken von dem Nachbarfahrzeug 104 (abgesehen von einem Senden eines Signals) und stellt einen Schätzwert der Entfernung 106 zwischen dem Host-Fahrzeug 102 und dem Nachbarfahrzeug 104 für an dem Host-Fahrzeug 102 von dem Nachbarfahrzeug 104 empfangene Übertragungen bereit. Die Berechnung der Entfernung 106 kann durch eine Entfernungsratenberechnung erweitert werden, wenn das Host-Fahrzeug 102 die Doppler-Verschiebung der Nachricht von dem Nachbarfahrzeug 104 schätzt. Über eine Anzahl von Abtastwerten kann sich das Vertrauen in die Entfernungs- und/oder Entfernungsratenschätzwerte erhöhen, wobei die Auswirkungen eines Fading in einer mobilen Umgebung kompensiert werden. Der Prozess beginnt in Schritt 202, und in Schritt 204 sendet ein Nachbarfahrzeug 104 ein Drahtloskommunikationssignal über einen Sender in der Drahtloskommunikationseinrichtung 108, die sich an dem Nachbarfahrzeug 104 befindet. In Schritt 206 empfängt ein Empfänger in der Drahtloskommunikationseinrichtung 108 an dem Host-Fahrzeug 102, der einen Kommunikationskanal überwachte, das momentane Drahtloskommunikationssignal von dem Nachbarfahrzeug 104. Das momentane Drahtloskommunikationssignal wird durch den Empfänger in der Drahtloskommunikationseinrichtung 108 an dem Host-Fahrzeug 102 mit einem Empfangsleistungsniveau empfangen. Nach dem Abschließen von Schritt 206 werden die Schritte 208 und 214 initiiert (parallel, wie in 2 gezeigt, oder seriell).
In Schritt 208 in 2 schätzt das Host-Fahrzeug 102 das Empfangsleistungsniveau des momentanen Kommunikationssignals, und in Schritt 210 schätzt das Host-Fahrzeug 102 die Entfernung 106 (oder relative Position) zwischen dem Nachbarfahrzeug 104 und dem Host-Fahrzeug 102. Ein integrierter Schaltkreis oder eine andere Recheneinrichtung an dem Host-Fahrzeug 102 schätzt die Entfernung 106 unter Verwendung des Empfangsleistungsniveaus und des angenommenen Sendeleistungsniveaus des sendenden Nachbarfahrzeugs 104 (z.B. unter Verwendung eines Freiraumdämpfungs-Drahtloskommunikationsmodells). Bei alternativen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Ist-Sendeleistungsniveau verwendet, wenn das Nachbarfahrzeug 104 das Sendeleistungsniveau an das Host-Fahrzeug 102 sendet und das Host-Fahrzeug 102 die Fähigkeit besitzt, eine Nachricht von dem Nachbarfahrzeug 104 zu übersetzen, wenn die Nachricht in einem Nachrichtensatz codiert ist. Das Nachbarfahrzeug 104 kann die Sendeleistung in der Übertragung codieren, die durch das Host-Fahrzeug 102 für eine Berechnung der Entfernung verwendet wird. Alternativ kann das Nachbarfahrzeug 104 die Sendeleistung in Übertragungen codieren, bevor oder nachdem die Übertragung durch das Host-Fahrzeug 102 für eine Entfernungsmessung verwendet wird. Diese Übertragungen können an einem anderen Kommunikationskanal stattfinden als die Übertragung, die durch den Host für eine Entfernungsmessung verwendet wird. In Schritt 214 schätzt das Host-Fahrzeug 102 die Doppler-Verschiebung des momentanen Drahtloskommunikationssignals von dem Nachbarfahrzeug 104. In Schritt 216 schätzt das Host-Fahrzeug 102 eine Entfernungsrate unter Verwendung des Doppler-Schätzwerts. Sobald die Schritte 210 und 216 abgeschlossen sind, endet die Schleife in Schritt 212, und die Verarbeitung fährt in Schritt 204 fort, wenn das Nachbarfahrzeug 104 ein anderes Drahtloskommunikationssignal sendet.
3 zeigt einen Prozessfluss für alternative beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der in 3 gezeigte Prozess umfasst ein Modul 308 für eine relative Positionierung. Das Modul 308 für eine relative Positionierung verwendet eine Host-Fahrzeuginformation 304, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Gierrate, Objektdetektionssensordaten, Antennenmodell und GNSS-Position, von dem Host-Fahrzeug 102 zusammen mit einer ähnlichen Nachbarfahrzeuginformation 302 von dem Nachbarfahrzeug 104, um die Schätzwerte einer relativen Position (z.B. Entfernungs- und Entfernungsratenschätzwerte 312 zwischen Fahrzeugen) zu verbessern. Das Nachbarfahrzeug 104 teilt dem Host-Fahrzeug 102 seine Kommunikationseigenschaften mit, wie beispielsweise Antennenmodell und Sendeleistungsniveau, um die relative räumliche Ermittlung zu verbessern. Das Modul 308 für eine relative Positionierung verwendet die Host-Fahrzeuginformation 304, die Nachbarfahrzeuginformation 302 und die geschätzten Kommunikationsparameter 310 (z.B. Wellenlänge, Außenlufttemperatur, geschätztes Sendeleistungsniveau), um die Entfernungs- und Entfernungsratenschätzwerte 312 zwischen Fahrzeugen zu erzeugen. Zusätzlich können die Host-Fahrzeuginformation 304 und die Nachbarfahrzeuginformation 302 durch das Modul 308 für eine relative Positionierung verwendet werden, um die geschätzten Kommunikationsparameter 310 zu aktualisieren.
Wenn die Objektdetektionssensoren des Host-Fahrzeugs 102 ihre Grenze erreicht haben, können beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Niveau einer relativen Positionierung zwischen dem Host-Fahrzeug 102 und dem Nachbarfahrzeug 104 unter Verwendung der geschätzten Kommunikationsparameter 310 als Eingabe in das Modul 308 für eine relative Positionierung bereitstellen. Bei einem Systemstart können Standardwerte in die geschätzten Kommunikationsparameter 310 eingegeben werden, die erfasste Zustände, wie beispielsweise Außenlufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Fahrzeuggeschwindigkeit, sowie andere Kommunikationsparameter umfassen, die durch das Modul 308 für eine relative Positionierung verwendet werden. Die relative Positionierung zwischen dem Host-Fahrzeug 102 und dem Nachbarfahrzeug 104 kann verbessert werden, wenn die Objektdetektionssensoren mit einem optimalen Niveau arbeiten.
Wenn die Objektdetektionssensoren mit einem optimalen Niveau arbeiten, wird eine Information von den Objektdetektionssensoren bezüglich der Entfernung und Entfernungsrate zwischen Fahrzeugen verwendet, um die Entfernungs- und Entfernungsratenschätzwerte 312 zwischen Fahrzeugen zu berechnen. Bei beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die Ergebnisse dieser Berechnung mit den Ergebnissen der Schätzung, die in Schritt 210 stattfand, verglichen und verwendet, um die Schätzung der relativen Position zwischen den Fahrzeugen zu verbessern. Zusätzlich können die Entfernungs- und Entfernungsrateninformationen von den Objektdetektionssensoren durch das Modul 308 für eine relative Positionierung verwendet werden, um die geschätzten Kommunikationsparameter 310 zu aktualisieren. Diese geschätzten Kommunikationsparameter 310 können fest sein oder von Zeit, Ort, Fahrzeug, etc. abhängen.
Wenn die Objektdetektionssensoren nicht mit einem optimalen Niveau arbeiten (z.B. extremes blendendes Licht in Kameras, eingeschränktes Sichtfeld für Radar), können die Schritte 210 und 216 in 2 die Entfernung und die Entfernungsrate unter Verwendung von Modellen in dem Modul 308 für eine relative Positionierung schätzen, die die geschätzten Kommunikationsparameter 310 verwenden, die während eines früheren Betriebs geschätzt werden.
Wie in 3 gezeigt kann die relative räumliche Information, die auf der Grundlage der Sende- und Empfangsleistungsniveaus berechnet wird, als eine Datensicherung oder Ergänzung zu anderen Systemen für eine Ermittlung einer relativen Position oder eine Objektdetektion verwendet werden. Auf diese Weise können die Systeme für eine aktive Sicherheit (AS-Systeme) und/oder die Fahrerassistenzsysteme (DA-Systeme) in dem Fall, dass andere Systeme für eine Ermittlung einer relativen Position oder eine Objektdetektion nicht vollständig funktionieren oder in ihrer Fähigkeit eingeschränkt sind, fortfahren, um für eine Zeitdauer zu arbeiten, wobei die gleichen Informationen oder ein Teilniveau von Informationen bereitgestellt wird oder werden. Zusätzlich kann die berechnete relative räumliche Information verwendet werden, um zu verifizieren, dass die anderen Systeme für eine Ermittlung einer relativen Position oder eine Objektdetektion gültige Daten bereitstellen.
Andere beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die Fähigkeit, Schätzwerte über der Zeit zu filtern, um Ergebnisse einer relativen räumlichen Position auf der Grundlage von vorherigen Schätzwerten einzugrenzen. Auf diese Weise kann eine geschätzte räumliche Position, die eine Abweichung darstellt, verworfen werden oder mit einem niedrigeren Vertrauenswert verwendet werden. Zusätzlich können vorherige relative Positionen zu vorherigen Zeitpunkten verwendet werden, um zukünftige relative Positionen vorherzusagen.
Bei anderen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung senden sich das Host-Fahrzeug 102 und das Nachbarfahrzeug 104 gegenseitig eine geschätzte relative räumliche Information, sodass sie gegenseitig ihre individuellen Schätzwerte beobachten können. Auf diese Weise kann das Host-Fahrzeug 102 seine geschätzte relative räumliche Information durch Vergleichen dieser mit der geschätzten relativen räumlichen Information verifizieren, die von dem Nachbarfahrzeug 104 empfangen wird. Ähnlich kann das Nachbarfahrzeug 104 seine geschätzte relative räumliche Information durch Vergleichen dieser mit der geschätzten relativen räumlichen Information verifizieren, die von dem Host-Fahrzeug 102 empfangen wird. Ferner können weiterentwickelte Filter verwendet werden, um Fahrtrichtungsunterschiede und Fahrzeugmanöver zu schätzen.
Andere beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die Fähigkeit, eine Information von mehreren Nachbarfahrzeugen 104 zu verwenden, um die Entfernungs- und Entfernungsratenschätzwerte zu verbessern, die durch das Host-Fahrzeug 102 hergestellt werden. Beispielsweise können mit GNSS ausgestattete Fahrzeuge (GNSS-E-Fahrzeuge) in einer Gruppe von Fahrzeugen, die andere GNSS-E-Fahrzeuge und optional nicht mit GNSS ausgestattete Fahrzeuge (GNSS-U-Fahrzeuge) umfasst, verwendet werden, um geschätzte relative Positionen zwischen den Fahrzeugen zu ermitteln. Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff "Gruppe von Fahrzeugen" auf jede Menge oder Teilmenge von Fahrzeugen, die sich in einem geographischen Bereich befinden. Der Begriff "GNSS-E-Fahrzeug" bezieht sich, wie er hierin verwendet wird, auf ein Fahrzeug, das GNSS- und/oder Inertialmessungs- und/oder Koppelnavigationssysteme aufweist, und das seine absoluten GNSS-Koordinaten unter Verwendung von GNSS-Signalen ermitteln kann oder seine momentanen Positionskoordinaten unter Verwendung eines Inertialmessungs- und/oder Koppelnavigationssystems vorhersagen kann. Außerdem bezieht sich der Begriff "GNSS-U-Fahrzeug", wie er hierin verwendet wird, auf ein Fahrzeug, das entweder aufgrund eines Mangels an fahrzeugeigenen GNSS-Systemen, eines Mangels an Zugriff auf GNSS-Signale und/oder eines Mangels an Inertialmessungs- und/oder Koppelnavigationssystemen zeitweise nicht dazu in der Lage sein kann, seine Positionskoordinaten zu ermitteln.
Für den Drahtloskanal zwischen allen möglichen Paaren von GNSS-E-Fahrzeugen innerhalb einer direkten Kommunikationsreichweite in einer Gruppe von Fahrzeugen werden Streckendämpfungsexponentenwerte geschätzt. In einem gegebenen Bereich kann es sein, dass die Streckendämpfungsexponentenwerte nicht stark variieren. Daher können diese Werte verwendet werden, um einen Schätzwert des Drahtloskanals in dem Bereich bereitzustellen, und als ein geschätzter Kommunikationsparameter 310 zur Verwendung durch das Modul 308 für eine relative Positionierung gespeichert werden. Die GNSS-E-Fahrzeuge senden die Streckendämpfungsexponentenwerte an GNSS-U-Fahrzeuge. Die GNSS-U-Fahrzeuge verwenden die Streckendämpfungsexponentenwerte als Eingabe in das Modul 308 für eine relative Positionierung zum Charakterisieren des Drahtloskanals zwischen ihnen und den Nachbar-GNSS-E-Fahrzeugen. Die Module 308 für eine relative Positionierung verwenden die Streckendämpfungsexponentenwerte, um die Distanz eines GNSS-U-Fahrzeugs zu anderen GNSS-E-Fahrzeugen in der Gruppe zu ermitteln, und um Näherungen von GNSS-Koordinaten relativ zu jenen von anderen GNSS-E-Fahrzeugen in der Gruppe zu ermitteln.
In der Gruppe von Fahrzeugen müssen einige GNSS-E-Fahrzeuge vorhanden sein, sodass die GNSS-U-Fahrzeuge empfangssignalstärkebasierte (RSS-basierte) Entfernungsmessungs- (z.B. unter Verwendung der Streckendämpfungsexponentenwerte) und Trilaterationstechniken verwenden können, um ihre GNSS-Koordinaten relativ zu jenen von GNSS-E-Fahrzeugen zu ermitteln. Theoretisch benötigt ein GNSS-U-Fahrzeug Trennungsdistanzierte von nur drei nicht kollinearen GNSS-E-Fahrzeugen, um seine GNSS-Koordinaten genau zu ermitteln. Da die Distanzwerte je doch Fehler aufweisen können, kann ein GNSS-U-Fahrzeug dazu in der Lage sein, seine GNSS-Koordinaten durch Verwenden von Entfernungsmesswerten von mehr als drei nicht kollinearen GNSS-E-Fahrzeugen genauer zu ermitteln.
Das zuvor beschriebene Drahtloskommunikations-Streckendämfungsmodell kann durch detailliertere Charakterisierungen des Drahtloskanals zwischen zwei Fahrzeugen verbessert werden, sodass eine Beziehung zwischen den RSS-Werten und den Distanzen zwischen Fahrzeugen hergestellt werden kann. Fahrzeuge können für eine Spanne von Betriebsumgebungen (wie beispielsweise ländlich, halburban, urban, sehr urban etc.) eine Datenbank von vordefinierten Kommunikationsparametern einschließlich Streckendämpfungsmodellen und/oder Streckendämpfungsexponenten verwenden. Auf die Datenbank kann durch die hierin beschriebene Host-Fahrzeugverarbeitung zugegriffen werden, und die Datenbank kann in dem Fahrzeug oder entfernt von dem Fahrzeug angeordnet sein. Alternativ können Teile der Datenbank an dem Fahrzeug angeordnet sein und können andere Teile entfernt von dem Fahrzeug angeordnet sein. Das Modul 308 für eine relative Positionierung kann dann diese Modelle verwenden, um einen Schätzwert einer relativen Position abzuleiten. In einer Gruppe von mobilen Fahrzeugen kann es für ein GNSS-U-Fahrzeug schwieriger sein, den Umgebungsdrahtloskanal zu charakterisieren. Für Paare von GNSS-E-Fahrzeugen ist dies jedoch einfach. Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden Paare von GNSS-E-Fahrzeugen, um den Drahtloskanal in der Gruppe zu charakterisieren, und um diese Information an alle GNSS-U-Fahrzeuge auszusenden. Auf der Grundlage dieser Echtzeitcharakterisierung des Drahtloskanals in der Gruppe können GNSS-U-Fahrzeuge in der Gruppe dazu in der Lage sein, eine genauere Beziehung herzustellen, um relative Dis tanzen unter Verwendung von Signalstärken der empfangenen Informationspakete zu ermitteln.
4 ist ein Blockdiagramm einer Gruppe von Fahrzeugen, die GNSS-E- und GNSS-U-Fahrzeuge gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst. 4 umfasst fünf GNSS-E-Knoten (Knoten 1 401, Knoten 2 402, Knoten 3 403, Knoten 4 404 und Knoten 5 405), die jeweils einem Ort eines anderen GNSS-E-Fahrzeugs entsprechen, und einen GNSS-U-Knoten (Knoten 6 406), der dem Ort eines GNSS-U-Fahrzeugs entspricht. Zusätzlich gibt 4 eine Distanz (z.B. d1, d2 und d3) und einen Streckendämpfungsexponentenwert (z.B. p1, p2 und p3) zwischen jedem Paar von GNSS-E-Knoten an. Bei beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden alle GNSS-E-Fahrzeugpaare in der Gruppe innerhalb einer direkten Kommunikationsreichweite signalstärkebasierte Entfernungsmessungstechniken wie oben beschrieben, um die Streckendämpfungsexponentenwerte wie in 4 gezeigt zu schätzen. Das in 1 gezeigte Host-Fahrzeug 102 kann ein beliebiges oder alle der GNSS-E-Fahrzeuge oder ein beliebiges oder alle der GNSS-U-Fahrzeuge sein. ähnlich kann das in 1 gezeigte Nachbarfahrzeug 104 ein beliebiges oder alle der GNSS-E-Fahrzeuge oder ein beliebiges oder alle der GNSS-U-Fahrzeuge sein.
5 ist ein Blockdiagramm einer Gruppe von Fahrzeugen, die Distanz- und Streckendämpfungsexponentenwerte gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung senden. Sobald die GNSS-E-Fahrzeugpaare in der Gruppe innerhalb einer direkten Kommunikationsreichweite identifiziert sind, senden die GNSS-E-Fahrzeuge Informationspakete, die ihre momentanen GNSS-Koordinaten und die Leistung des gesendeten Pakets an dem Ausgang an der Antenne an dem Fahrzeug umfassen. Es sei angemerkt, dass die Fahrzeuge nicht nur ein Informations paket senden müssen, sondern stattdessen eine Anzahl von Paketen senden können, um das Herausmitteln kleiner Skalierungs-Fading-Effekte zu ermöglichen. Die Informationspakete werden an sowohl GNSS-E- als auch GNSS-U-Fahrzeuge in der Gruppe ausgesendet.
Alle GNSS-E-Fahrzeuge in der Gruppe tauschen Informationspakete aus und ermitteln Trennungsdistanzen zwischen ihnen sowie Streckendämpfungsexponentenwerte für einzelne lokale Drahtloskanäle. Bei einem Empfang der Informationspakete durch die GNSS-E-Fahrzeuge in der Gruppe berechnen sie die Distanzen zwischen ihnen und dem sendenden Fahrzeug unter Verwendung von jeweiligen GNSS-Koordinaten. Für jedes Paar von GNSS-E-Fahrzeugen in der Gruppe wird die gesamte Streckendämpfung berechnet. Die Streckendämpfung kann als das Sendeleistungsniveau P_t minus das Empfangsleistungsniveau P_r abgeleitet werden. Als nächstes berechnen die empfangenden GNSS-E-Fahrzeuge die Streckendämpfungsexponentenwerte (unter Verwendung von zuvor berechneten Distanz- und Streckendämpfungswerten) für den Drahtloskanal zwischen ihnen und dem sendenden Fahrzeug. Allgemein kann es sein, dass sich die Streckendämpfungsexponentenwerte in einem gegebenen Bereich nicht stark ändern. Somit können diese Werte einen Schätzwert des Drahtloskanals in der Gruppe bereitstellen.
Die empfangenden GNSS-E-Fahrzeuge senden diese Streckendämpfungsexponentenwerte (zusammen mit einer anderen entsprechenden Information, wie beispielsweise den GNSS-Koordinaten, Orientierungen und der Fahrtrichtung von jedem einzelnen Paar von Fahrzeugen) an GNSS-U-Fahrzeuge in der Gruppe aus. Die GNSS-U-Fahrzeuge können eine Datenbank von Streckendämpfungsexponentenwerten aufbauen, die kontinuierlich über der Zeit aktualisiert werden. 6 ist ein Blockdiagramm eines GNSS-U-Fahrzeugs in einer Gruppe von Fahrzeugen, das eine Tren nungsdistanz von anderen Fahrzeugen in der Gruppe gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung berechnet. Auf der Grundlage der Signalstärken von von Nachbar-GNSS-E-Fahrzeugen empfangenen Informationspaketen und der fahrzeugeigenen Datenbank von Streckendämpfungsexponentenwerten berechnet das GNSS-U-Fahrzeug an Knoten 6 406 Trennungsdistanzen zwischen ihm selbst und Nachbar-GNSS-E-Fahrzeugen.
7 ist ein Blockdiagramm eines GNSS-U-Fahrzeugs in einer Gruppe von Fahrzeugen, das GNSS-Koordinaten des GNSS-U-Fahrzeugs gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung berechnet. Die GNSS-U-Fahrzeuge können nun GNSS-E-Fahrzeuge in der Gruppe innerhalb einer direkten Kommunikationsreichweite identifizieren (um ihre GNSS-Koordinaten relativ zu den GNSS-Koordinaten von GNSS-E-Fahrzeugen unter Verwendung einer RSS-basierten Entfernungsmessung und Trilateration zu ermitteln) und die fahrzeugeigene Datenbank von Streckendämpfungsexponentenwerten verwenden, um für Drahtloskanäle zwischen ihnen und jedem ihrer Nachbar-GNSS-E-Fahrzeuge geeignete Streckendämpfungsexponenten zu ermitteln. Das GNSS-U-Fahrzeug kann eine Trilateration ausführen (Kreise mit Positionen von GNSS-E-Fahrzeugen als Mittelpunkt und Trennungsdistanzen zu GNSS-losen Fahrzeugen als Radien), um seine Position relativ zu GNSS-Koordinaten seiner Nachbar-GNSS-E-Fahrzeuge zu ermitteln. Idealerweise liefert der Schnittpunkt aller Kreise wie in 7 gezeigt die GNSS-Koordinaten des GNSS-U-Fahrzeugs. Wenn sich die Kreise nicht in einem Punkt schneiden, werden Fachleuten bekannte Techniken angewandt, um die GNSS-Koordinaten aufzulösen.
Alternative beispielhafte Ausführungsformen können GNSS-E-Fahrzeugen ermöglichen, bei Ausfällen zu GNSS-U-Fahrzeugen zu werden und eine Genauigkeit einer relativen räumlichen Messung aufrecht zu erhalten. Wenn eine Gruppe von GNSS-E-Fahrzeugen über der Zeit Streckendämpfungsexponenten geschätzt hat, können diese Fahrzeuge die vorherigen Schätzwerte von Streckendämpfungsexponenten während einer Zeitdauer verwenden, wenn in einem beliebigen oder allen der Fahrzeuge möglicherweise keine GNSS-Information verfügbar ist (z.B. Abdeckung durch Bäume oder Eintritt eines Fahrzeugs in einen Tunnel). Die Verwendung von vorherigen Streckendämpfungsexponentenmessungen kann ein besseres Streckendämpfungsmodell zum Ermitteln einer relativen räumlichen Information zwischen dem Satz von Fahrzeugen bereitstellen.
Die in Bezug auf 4 bis 7 beschriebene alternative beispielhafte Ausführungsform kann verwendet werden, wenn das Host-Fahrzeug 102 und das Nachbarfahrzeug 104 Teil einer Gruppe von Fahrzeugen sind, die GNSS-Einrichtungen umfassen. Um diese alternative Ausführungsform zu verwenden, kann eines, können beide oder kann keines des Host-Fahrzeugs 102 und des Nachbarfahrzeugs 104 eine GNSS-Einrichtung umfassen. Ein Verwenden der vorhergesagten Streckendämpfungsexponentenwerte kann zu einem besseren Schätzwert der relativen Position des Nachbarfahrzeugs 104 in Bezug auf das Host-Fahrzeug 102 im Vergleich zu den in Bezug auf 2-3 beschriebenen Streckendämpfungsmodellen führen. Durch Verwenden der vorhergesagten Streckendämpfungsexponentenwerte (die genauer sein können als Freiraum-Streckendämpfungsmodelle, Two-ray-Streckendämpfungsmodelle oder andere verallgemeinerte Streckendämpfungsmodelle), leiten die GNSS-U-Fahrzeuge eine Beziehung zwischen der Signalstärke eines empfangenen Pakets/von empfangenen Paketen und den Distanzen zwischen Fahrzeugen ab. Die GNSS-U-Fahrzeuge verwenden dann diese Beziehung, um eine Distanz zwischen ihnen und den sendenden GNSS-E-Fahrzeugen vorherzusagen. Auf diese Weise kann die Gesamtleistung der RSS-basierten Entfernungsmessungs technik verbessert werden. Dies kann direkt an eine bessere Leistung von AS- und DA-Systemen übertragen werden und indirekt auf eine frühere Einführung der Kollisionswarnanwendung in den Fahrzeugen übertragen werden.
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können verwendet werden, um die Genauigkeit von RSS-basierten Entfernungsmesswerten zu erhöhen und somit die optimale Anzahl von Entfernungsmesswerten zu verringern, die für GNSS-U-Fahrzeuge erforderlich ist, um GNSS-Koordinaten zu ermitteln. Auch können beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, da ein Erreichen eines höheren Durchdringungsniveaus für GNSS-E-Fahrzeuge nicht immer machbar sein kann, durch Verringern der Anforderungen an das Durchdringungsniveau von GNSS-E-Fahrzeugen verwendet werden, um eine frühere Annahme verschiedener AS- und DA-Anwendungen zu vereinfachen.
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können verwendet werden, um eine relative räumliche Information zwischen Fahrzeugen unter Verwendung eines fahrzeugzentrierten Ansatzes zu ermitteln, der sich auf eine Entfernungsmessung zwischen zwei Punkten (dem Host-Fahrzeug 102 und dem Nachbarfahrzeug 104) konzentriert. Zusätzlich wird ein Nachrichtensatz verwendet, der für Fahrzeugkommunikationssysteme Standard ist, und daher ist kein spezialisierter Nachrichtensatz erforderlich. Die relative räumliche Information kann verwendet werden, um bestehende Entfernungssensoren, wie beispielsweise Radar, Lidar und GNSS, zu ersetzen und/oder zu erweitern.
Wie oben beschrieben können die Ausführungsformen der Erfindung in Form von Hardware, Software, Firmware oder jeglichen Prozessen und/oder Vorrichtungen zum Ausführen der Ausführungsformen umfasst sein. Ausführungsformen der Erfindung können auch in Form von Computerprogrammcode umfasst sein, der Anweisungen enthält, die auf konkreten Medien, wie beispielsweise Disketten, CD-ROMs, Festplatten oder jedem anderen von einem Computer lesbaren Speichermedium umfasst sind, wobei, wenn der Computerprogrammcode in einen Computer geladen und durch diesen ausgeführt wird, der Computer zu einer Vorrichtung zum Ausführen der Erfindung wird. Die vorliegende Erfindung kann auch in Form von Computerprogrammcode umfasst sein, zum Beispiel entweder in einem Speichermedium gespeichert, in einen Computer geladen und/oder durch diesen ausgeführt oder über ein Übertragungsmedium übertragen werden, wie beispielsweise über eine elektrische Verdrahtung oder Verkabelung, über Faseroptik oder über elektromagnetische Strahlung, wobei, wenn der Computerprogrammcode in einen Computer geladen und durch diesen ausgeführt wird, der Computer zu einer Vorrichtung zum Ausführen der Erfindung wird. Bei einer Realisierung an einem Universalmikroprozessor konfigurieren die Computerprogrammcodesegmente den Mikroprozessor, um spezifische Logikschaltkreise zu erzeugen.
Während die Erfindung in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird von Fachleuten verstanden, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können und Elemente hiervon durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können viele Abwandlungen durchgeführt werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von dem wesentlichen Schutzumfang hiervon abzuweichen. Daher wird beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die spezielle Ausführungsform beschränkt ist, die als die Ausführungsform offenbart ist, die zum Ausführen dieser Erfindung als am geeignetesten betrachtet wird, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die in dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche liegen. Ferner bezeichnet die Verwendung der Begriffe erste(r/s), zweite(r/s) etc. keine Reihenfolge oder Wichtigkeit, sondern die Begriffe erste(r/s), zweite(r/s) etc. werden verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden.
Zusammenfassung
Es wird ein Verfahren zum Ermitteln einer relativen räumlichen Information zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug vorgesehen, wobei das Verfahren umfasst, dass ein Kommunikationskanal an dem ersten Fahrzeug überwacht wird und ein durch das zweite Fahrzeug an dem Kommunikationskanal gesendetes momentanes Kommunikationssignal empfangen wird. Das momentane Kommunikationssignal wird mit einem Empfangsleistungsniveau empfangen. Es wird eine relative Position zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug berechnet. Eine Eingabe in die Berechnung umfasst ein Ist- oder geschätztes Sendeleistungsniveau und das Empfangsleistungsniveau.

Claims

Verfahren zum Ermitteln einer relativen räumlichen Information zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug, wobei das Verfahren umfasst, dass ein Kommunikationskanal an dem ersten Fahrzeug überwacht wird; ein momentanes Kommunikationssignal von dem zweiten Fahrzeug an dem Kommunikationskanal empfangen wird, wobei das momentane Kommunikationssignal mit einem Empfangsleistungsniveau empfangen wird; und eine Distanz zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug berechnet wird, wobei eine Eingabe in die Berechnung ein Ist- oder geschätztes Sendeleistungsniveau und das Empfangsleistungsniveau umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen auf der Grundlage eines Drahtloskommunikations-Streckendämpfungsmodells ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen auf der Grundlage eines vorherigen Schätzwerts eines Drahtloskommunikations-Streckendämpfungs-Modellparameters ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen umfasst, dass ein Freiraum-Streckendämpfungs-Drahtloskommunikationsmodell ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen umfasst, dass ein Two-ray-Streckendämpfungs-Drahtloskommunikationsmodell ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein früheres Kommunikationssignal und/oder das momentane Kommunikationssignal und/oder ein späteres Kommunikationssignal einen geschätzten Streckendämpfungsexponentenwert umfasst/umfassen und eine Eingabe in die Berechnung ferner den geschätzten Streckendämpfungsexponentenwert umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen einer Distanz zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug in Verbindung mit einer GNSS-Einrichtung ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Fahrzeug eine GNSS-Einrichtung zum Ermitteln einer GNSS-Position des ersten Fahrzeugs umfasst, und wobei die Eingabe in die Berechnung ferner die GNSS-Position des ersten Fahrzeugs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein früheres Kommunikationssignal und/oder das momentane Kommunikationssignal und/oder ein späteres Kommunikationssignal eine GNSS-Position des zweiten Fahrzeugs umfasst/umfassen und wobei die Eingabe in die Berechnung ferner die GNSS-Position des zweiten Fahrzeugs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein Streckendämpfungsexponentenwert in Ansprechen auf eine GNSS-Position des ersten Fahrzeugs und auf die GNSS-Position des zweiten Fahrzeugs ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein Kommunikationsstreckendämpfungs-Modellparameter in Ansprechen auf eine GNSS-Position des ersten Fahrzeugs und auf die GNSS-Position des zweiten Fahrzeugs ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Fahrzeug Zugriff auf eine Datenbank von vordefinierten Kommunikationsparametern hat und die Eingabe in die Berechnung ferner einen oder mehrere vordefinierte Kommunikationsparameter umfasst, wobei ein früheres Kommunikationssignal und/oder das momentane Kommunikationssignal und/oder ein späteres Kommunikationssignal ein Ist-Sendeleistungsniveau umfasst und der Wert des geschätzten Sendeleistungsniveaus auf das Ist-Sendeleistungsniveau gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das momentane Kommunikationssignal durch einen Empfänger an dem ersten Fahrzeug empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass die Distanz an ein System für ein aktive Sicherheit und/oder ein Fahrerassistenzsystem gesendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass eine dem momentanen Kommunikationssignal zugehörige Entfernungsrate ermittelt wird, wobei eine Eingabe in die Ermittlung eine dem momentanen Kommunikationssignal zugehörige Doppler-Verschiebung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Eingabe in die Berechnung eine erste Fahrzeuginformation umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die erste Fahrzeuginformation verwendet wird, um Distanzschätzwerte zu filtern oder zu glätten.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die erste Fahrzeuginformation eine Geschwindigkeit und/oder eine Gierrate und/oder eine Beschleunigung und/oder Objektdetektionssensordaten und/oder ein Antennenmodell umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein früheres Kommunikationssignal und/oder das momentane Kommunikationssignal und/oder ein späteres Kommunikationssignal eine zweite Fahrzeuginformation umfasst/umfassen.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die zweite Fahrzeuginformation verwendet wird, um Distanzschätzwerte zu filtern oder zu glätten.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die zweite Fahrzeuginformation eine Geschwindigkeit und/oder eine Gierrate und/oder eine Beschleunigung und/oder Objektdetektionssensordaten und/oder ein Antennenmodell umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen einer Distanz zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug in Verbindung mit einem anderen Ortsermittlungs- oder Objektdetektionssystem verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das andere Ortsermittlungs- oder Objektdetektionssystem ein radar- und/oder lidar- und/oder sicht- und/oder magnetisch- und/oder sonarbasiertes System ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein früheres Kommunikationssignal und/oder das momentane Kommunikationssignal und/oder ein späteres Kommunikationssignal einen Schätzwert der Distanz umfasst/umfassen, wie er durch das zweite Fahrzeug berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Eingabe in die Berechnung ferner einen geschätzten Kommunikationsparameter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein früheres Kommunikationssignal und/oder das momentane Kommunikationssignal und/oder ein späteres Kommunikationssignal ein Ist-Sendeleistungsniveau umfasst/umfassen und der Wert des geschätzten Sendeleistungsniveaus auf das Ist-Sendeleistungsniveau gesetzt wird.
System zum Ermitteln einer relativen räumlichen Information zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug, umfassend: einen Empfänger an einem ersten Fahrzeug zum Überwachen eines Kommunikationskanals; und einen Prozessor zum Ausführen von Anweisungen zum Realisieren eines Verfahrens, wobei das Verfahren umfasst, dass der Kommunikationskanal an dem ersten Fahrzeug überwacht wird; ein momentanes Kommunikationssignal von dem zweiten Fahrzeug an dem Kommunikationssignal empfangen wird, wobei das momentane Kommunikationssignal mit einem Empfangsleistungsniveau empfangen wird; und eine relative Position zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug berechnet wird, wobei eine Eingabe in die Berechnung ein Ist- oder geschätztes Sendeleistungsniveau und das Empfangsleistungsniveau umfasst.
System nach Anspruch 27, wobei das Berechnen auf der Grundlage eines Drahtloskommunikations-Streckendämpfungsmodells ausgeführt wird.
System nach Anspruch 27, wobei der Empfänger ein Drahtlosempfänger ist.
System nach Anspruch 27, wobei das Verfahren ferner umfasst, dass die relative Position an ein System für eine aktive Sicherheit und/oder ein Fahrerassistenzsystem gesendet wird.
Computerprogrammprodukt zum Ermitteln einer relativen räumlichen Information zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug, wobei das Computerprogrammprodukt umfasst: ein Speichermedium, das durch einen Verarbeitungsschaltkreis lesbar ist und Anweisungen zur Ausführung durch den Verarbeitungsschaltkreis zum Ausführen eines Verfahrens speichert, wobei das Verfahren umfasst, dass ein Kommunikationskanal an dem ersten Fahrzeug überwacht wird; ein momentanes Kommunikationssignal von dem zweiten Fahrzeug an dem Kommunikationskanal empfangen wird, wobei das momentane Kommunikationssignal mit einem Empfangsleistungsniveau empfangen wird; und eine relative Position zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug berechnet wird, wobei eine Eingabe in die Berechnung ein Ist- oder geschätztes Sendeleistungsniveau und das Empfangsleistungsniveau umfasst.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 31, wobei das Berechnen auf der Grundlage eines Drahtloskommunikations-Streckendämpfungsmodells ausgeführt wird.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 31, wobei das Verfahren ferner umfasst, dass die relative Position an ein System für eine aktive Sicherheit und/oder ein Fahrerassistenzsystem gesendet wird.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 31, wobei das erste Fahrzeug eine GNSS-Einrichtung zum Ermitteln einer GNSS-Position des ersten Fahrzeugs umfasst, und wobei die. Eingabe in die Berechnung ferner die GNSS-Position des ersten Fahrzeugs umfasst.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 31, wobei ein früheres Kommunikationssignal und/oder das momentane Kommunikationssignal und/oder ein späteres Kommunikationssignal eine GNSS-Position des zweiten Fahrzeugs umfasst/umfassen, und wobei die Eingabe in die Berechnung ferner die GNSS-Position des zweiten Fahrzeugs umfasst.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 31, wobei eine GNSS-Position des ersten Fahrzeugs in Ansprechen auf die GNSS-Position des zweiten Fahrzeugs und auf einen Streckendämpfungsexponentenwert ermittelt wird.
Verfahren zum Ermitteln einer Ortsinformation, wobei das Verfahren umfasst, dass Streckendämpfungs-Modellparameter an einem ersten Fahrzeug empfangen werden, wobei die Streckendämpfungs-Modellparameter einem oder mehreren Kommunikationskanälen entsprechen, die von Umgebungsfahrzeugen verwendet werden; Kommunikationssignale an dem ersten Fahrzeug empfangen werden, wobei die Kommunikationssignale über einen oder mehrere der Kommunikationskanäle von drei oder mehreren der Umgebungsfahrzeuge empfangen werden und die Kommunikationssignale GNSS-Koordinaten umfassen, die jedem der drei oder mehreren Umgebungsfahrzeuge entsprechen; Entfernungsmesswerte zwischen dem ersten Fahrzeug und den drei oder mehreren Umgebungsfahrzeugen geschätzt werden, wobei das Schätzen in Ansprechen auf die Streckendämpfungs-Modellparameter und auf geschätzte Signalstärken stattfindet, die zu den Kommunikationssignalen gehören; und ein Algorithmus ausgeführt wird, um geschätzte GNSS-Koordinaten für das erste Fahrzeug zu ermitteln, wobei eine Eingabe in den Algorithmus die GNSS-Koordinaten, die jedem der drei oder mehreren Umgebungsfahrzeugen entsprechen, und die Entfernungsmesswerte umfasst.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Streckendämpfungs-Modellparameter einen Streckendämpfungsexponenten umfassen.