EP3247976A1 - Determining the position of a vehicle - Google Patents

Determining the position of a vehicle

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Publication number
EP3247976A1
EP3247976A1 EP16713353.7A EP16713353A EP3247976A1 EP 3247976 A1 EP3247976 A1 EP 3247976A1 EP 16713353 A EP16713353 A EP 16713353A EP 3247976 A1 EP3247976 A1 EP 3247976A1
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EP
European Patent Office
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measured values
sensors
vehicle
sensor device
sensor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16713353.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Steffen SCHÄFER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP3247976A1 publication Critical patent/EP3247976A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/025Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
    • GPHYSICS
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    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/166Mechanical, construction or arrangement details of inertial navigation systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L15/0027Radio-based, e.g. using GSM-R
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    • GPHYSICS
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    • G01C21/005Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 with correlation of navigation data from several sources, e.g. map or contour matching
    • GPHYSICS
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    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08Systems for determining direction or position line
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
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    • B61L2205/00Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Definitions

  • the invention relates to a sensor device for determining the position of a vehicle, which runs on a predetermined route, in particular a rail vehicle. Further, the invention applies ⁇ be a vehicle, a use and a method.
  • beacons In modern mass transportation such as subways, trams and trains, it is often difficult to determine the exact position of each vehicle.
  • GPS receivers are used, which can be combined with wei ⁇ cal sensors.
  • Beacons for example, can be placed along a train route. In order to keep the costs for the installation of beacons low, the distances of the beacons are chosen so large that the number of beacons can be kept low. However, this leads to a less accurate position determination based on the beacon.
  • triangulation based on mobile radio signals. Trains, especially high-speed trains, also travel at speeds that are so high that an exact position determination by means of GPS or triangulation is not possible.
  • radio signals emanating for example from stationary beacons be blocked by obstacles and tunnels.
  • DE 195 32 104 C1 discloses a device for determining the position of a track-guided vehicle.
  • DE 101 04 946 A1 shows a method for determining and monitoring the planned position of an object.
  • DE 10 2013 013 156 AI discloses a method in which an additional transmitter is integrated into a navigation system.
  • the senor device has a number
  • the sensors can detect the movement directly or indirectly. This means that the sensors can provide a Positionsinfor ⁇ mation, for example, directly or the position can be derived from the sensor values, for example, by integration or differentiation. As physical variables, for example, all variables can be detected that enable a recognition of a position.
  • the sensors have at least magnetic field sensors for detecting an orientation and / or pressure sensors and / or real-time clocks.
  • the sensor device furthermore has a data memory which is designed to store reference measured values for the sensors at predetermined positions on the given route.
  • the predefined positions can be defined on the given route, for example at intervals which correspond to the desired spatial resolution.
  • the predefined positions consequently result in the predefined route strung together.
  • the corresponding reference measured values can be stored in the data memory, which are used for comparison with the measured values recorded by the sensors.
  • the sensor device has a computing device which is coupled to the sensors and compares the measured values output by the sensors with the stored reference measured values. If the measured values output by the sensors coincide with the reference measured values, the computing device outputs the position corresponding to the respective reference measured values as the current position of the sensor device or of the vehicle.
  • Intervals or maximum deviations can be specified for comparing the measured values output by the sensors with the reference measured values. If the measured values output by the sensors lie within one of the reference measured values within the respective interval or the maximum deviation, the comparison can be regarded as positive or true or it can be assumed that a match exists.
  • the invention uses reference measured values for the position determination, which identify, for example, local conditions of the respective positions. The invention further exploits the insight that such local conditions are usually different for each Po ⁇ sition on a predetermined route.
  • the present invention thus makes it possible to determine the position of a vehicle on a given route with very simple means and is not dependent on external signals.
  • the sensor device may have a wireless communication interface.
  • a Bluetooth interface For example, a WLAN interface, a GSM interface or the like may be provided.
  • a GSM interface When using a GSM interface or any other
  • the current position can also be forwarded, for example, to a control center or control center.
  • a control center or control center For example, if passengers have an exact location, for example, of the train they are currently in, they can retrieve information about places of interest around their current location via a smartphone. Furthermore, the passengers can be displayed, for example in a subway, the exact position of their train or of the train on which they are waiting. Furthermore, with knowledge of the train in which a passenger is located, the passenger can be shown, for example, detailed information about the current timetable, delays of the train and the like.
  • the sensors can have acceleration sensors and / or yaw rate sensors.
  • the computing device may be configured to calculate a movement of the sensor device based on the measured values output by the acceleration sensors and / or yaw rate sensors. This makes it possible, in addition to a comparison of the measured values recorded, e.g. also an inertial navigation or a dead-reckoning navigation. As a result, in addition to the comparison of the measured values with the reference measured values, a movement of the vehicle can be calculated precisely and compared with the stored predetermined positions.
  • an orientation of the vehicle can be determined with a magnetic field sensor, eg a compass.
  • a pressure sensor With a pressure sensor, the height of the vehicle can be determined, and with a satellite ⁇ based position sensor, such as a GPS sensor, an approximate position of the vehicle can be determined.
  • the position of the vehicle which is determined by it inaccurately can be used to restrict the considered sets of reference measured values for comparison by the computing device. For example, the comparison may be limited to those sets of reference measurements that relate to positions within a given perimeter around the inaccurately determined position. As a result, the computing load of the computing device can be reduced.
  • the data store may include reference measurements for a plurality of predetermined routes.
  • the computing device may be forms based on the measured values output by the sensors on which of the predetermined routes the vehicle is moving. For example, reference measured values for a plurality of subway lines can be stored in the data memory, which can intersect, partially parallel to one another or one above the other, or the like.
  • the computing device may, for example, store the acquired measured values over a predetermined period of time and, based on a temporal projection or temporal consideration of the measured values and the reference measured values, not only determine the current position but also the respective route from the multiplicity of routes.
  • the sensor device can have at least three wireless communication interfaces, which can be designed, for example, as Bluetooth interfaces. If three wireless communication interfaces are provided, these can be used as so-called "iBeacons", whereby a particularly simple transmission of the current position becomes possible.
  • the computing device can, for example via each of the wireless Ltdunikationsfilstel ⁇ len len the communication interfaces common predetermined unique identifier and for each current position output a unique primary identifier and a unique secondary identifier. each combination of egg ⁇ ner unique primary identifier and a unique secondary identifier identifying a respective position on the route.
  • the sensor device can also be used in vehicles traveling a route for which no reference measurement ⁇ values are stored in the data memory. This may include re ⁇ chen Nurreg in a reference run on the route specified differently surrounded the readings issued by the sensors in the data storage than the Ref Save erenzmesshong together with the current position of the sensor device. So it is possible to include the reference ⁇ readings for any route.
  • the computing device can be designed to query the respectively current position of a reference sensor. For example, a calibrated by a user satellite-based sensor, such as a high-precision GPS sensor can be used. Any other kind of highly accurate positioning can also be used. Elaborate, high-precision measuring equipment can be removed from the vehicle after reference travel and reused in other applications.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a sensor device according to the invention
  • FIG. 2 shows a representation of an embodiment of a vehicle according to the invention
  • FIG. 3 shows a flow chart of an embodiment of a method according to the invention
  • FIG. 1 shows a sensor device 1-1, which has a sensor 4. Further possible sensors are indicated by three points.
  • the sensor 4 delivers measured values 5 to a movement of the sensor device 1-1 or to physical variables of an environment of the sensor device 1-1 to the computing device 9-1.
  • the computing device 9-1 is coupled to a data memory 6, which has reference measurements 7-1 to 7-n on predefined positions 8-1 to 8-n on a route 3, which are shown in tabular form in FIG.
  • the number of reference values 7-1 to 7-n or the specified positio ⁇ NEN 8-1 to 8-n on the route 3 is determined here in an embodiment with reference to the length of the route and the desired th spatial resolution.
  • the distance between the individual positions 8-1 to 8-n corresponds to a maximum of the desired spatial resolution.
  • the computing device 9-1 can determine which of the predetermined positions 8-1 - 8-n correspond to the measured values 5 and these as ak ⁇ tuelle position 10 spend.
  • the computing device 9-1 can use predetermined intervals around the reference measured values 7-1 to 7-n. If a measured value ⁇ 5 within the predetermined interval to the jeweili ⁇ gen reference measured value 7-1 to 7-n, this can be interpreted as conformity.
  • the predetermined intervals can be specified, for example, as a percentage or absolute deviation from the reference measured value 7-1 to 7-n.
  • the senor 4 can be designed as an acceleration sensor and / or yaw rate sensor. This makes it possible to detect a size (see FIG 2) on which the sensor device is arranged 1-1, directly depends on the Be ⁇ movement of the sensor device 1-1 or a vehicle 2. For example, generates a curve having a predetermined radius and is traversed by a subway at a predetermined speed, for example, a characteristic lateral acceleration and a characteristic ⁇ yaw rate, which depends on the radius of the curve and the Ge ⁇ speed of the subway are.
  • the vehicle 2 receives information about the current speed of the vehicle 2. This makes it possible for the computing device 9-1 to normalize the measured values 5 based on the current speed or to adapt the reference measured values 7-1 to 7-n to the current speed.
  • Magnetic field sensors can be used, for example, as a compass and detect an orientation of the vehicle 2. This makes it possible, for example, to identify at intersecting subway lines on the basis of the orientation of the vehicle 2 on which of the subway lines the vehicle 2 moves. It can also be using a pressure sensor such as a height of the vehicle 2 ⁇ be true.
  • Satellite-based position sensors can e.g. are used to perform an inaccurate detection of the position of the vehicle 2.
  • the possible candidates for the current position 10 in the data memory 6 can be restricted and the computing device only has to compare the current measured values 5 with a limited data set. This speeds up the calculation of the current position. It can e.g. a radius can be specified around the inaccurately detected position. For comparison, only those reference measured values 7-1 to 7-n are then used, which relate to positions which lie within the predefined radius around the inaccurately detected position.
  • the data memory 6 in one embodiment may have reference measured values 8-1 to 8-n for a plurality of routes 3.
  • the computing device 9-1 can compare the measured values 5 with the reference measured values 8-1 to 8-n of the different routes 3 and in this way determine on which route 3 the vehicle 2 is moving.
  • the computing device can, for example 9-1 also make a time derivative or integration of readings 5 or a transformation of the measured values in the 5 Fri ⁇ frequency range or the like.
  • the reference measurement values 8-1 to 8-n may be stored in a corresponding form.
  • Figure 2 designed as a train car 2 is 2 Darge ⁇ is having an embodiment of a sensor device according to the invention 1-2. For clarity and to avoid repetition, only those components of the sensor device 1-2 are shown in FIG 2, which were not yet explained in detail to FIG 1.
  • the sensor device 1-2 of FIG. 2 has three wireless communication interfaces 12-1 to 12-3, which serve to output the current position 10 of the train 2 wirelessly. This information can for example be detected by a smartphone of an occupant of the train 2 and displayed to the occupant. In ei ⁇ ner embodiment, a wireless communication interface can also only be provided 12-1 to 12-3. If three wireless communication interfaces 12-1 to 12- 3 or more wireless communication interfaces are provided, the current position 10 can be transmitted, for example, to smartphones according to the iBeacon standard. In such an The wireless communication interfaces 12-1 to 12-3 are designed as Bluetooth interfaces 12-1 to 12-3. The iBeacon standard provides that a predetermined unique identifier is output over each of the wireless communication interfaces 12-1 through 12-3. This is the same for each of the wireless communication interfaces 12-1 to 12-3 and identifies, for example, the provider of the transport service or the like.
  • a unique primary identifier and a unique secondary identifier can also be specified for each of the predefined positions 8-1 to 8-n.
  • the sensor device 1-2 of FIG. 2 furthermore has a reference sensor 11, which may be, for example, a calibrated or manually calibrated GPS sensor 11.
  • a reference sensor 11 which may be, for example, a calibrated or manually calibrated GPS sensor 11.
  • the controller 9-2 may be placed in a detection mode. In this mode, the vehicle 2 can perform a re ⁇ reference travel on a predetermined route.
  • the control device 9-2 can transmit the measured values 5 output by the sensors 4 in the data memory 6 as reference measured values 7 -1 to 7-n together with the current position 10, which can be detected by the GPS sensor 11, store. In this way, the sensor device 1-2 can also be used to detect the current position 10 of a vehicle 2 on a route 3 not yet stored in the data memory 6.
  • the method illustrated in FIG. 3 can be used to determine the current position 10 of a vehicle 2.
  • measured values 5 of a movement of the vehicle 2 and / or physical variables of an environment of the vehicle 2 are detected, SI.
  • the acquired measured values 5 are then compared with stored reference ge ⁇ measured values 7-1 to 7-n, to each of which a predetermined position is stored 8-1 to 8-n, S2.
  • Corresponding to the respective reference measurement values 7-1 to 7-n corresponding position 8-1 to 8-n is in an over ⁇ conformity of the detected measurement values 5 with the reference measuring values ⁇ 7-1 to 7-n as the current position 10 of the vehicle 2 issued, S3.
  • measured values 5 are detected within the scope of the method, they may have an acceleration, a rotation rate or the like of the vehicle 2.
  • a movement of the vehicle can also be calculated from these measured values 5.
  • magnetic fields, pressures, satellite-based position data, a time or the like can also be detected.
  • the current position 10 may be over a wireless communication interface 12-1 to 12-3.
  • a wireless communication interface 12-1 to 12-3. are given. This allows the simple transfer of the current position 10, for example, to smart phones, tablet PCs or notebooks, the occupant of the vehicle 2.
  • WLAN interface a GSM interface or the like may be formed.
  • reference measured values 7-1 to 7-n can be stored for a plurality of predetermined routes 3. Based on the detected measured values 5 can then be determined on which of the predetermined routes 3, the vehicle 2 moves.
  • the respectively current position 10 can be read by a reference sensor 11, e.g. a calibrated by a user satellite-based sensor 11, are queried.
  • 4 shows a route 3, on which predetermined positions
  • the route 3 may e.g. be the route 3 of a subway line.
  • the five positions 8-2 through 8-6 are shown.
  • the number of positions 8-2 to 8-6 may depend on the length of the route 3 and the desired spatial resolution. For example, if a spatial resolution of a maximum of five meters is desired, you can Route 3 every five meters corresponding positions 8-2 to 8-6 be provided.
  • the computing device 9-1, 9-2 may be configured to interpolate the reference measured values 7-1 to 7-n between two positions 8-1 to 8-n. This makes it possible to increase the spatial resolution of having to hinterle ⁇ gen without further re ⁇ ference readings 7-1 to 7-n in the data memory. 6
  • the curve at which position 8-3 is located will be reflected in reference measurements 7-3, for example characteristic acceleration values and yaw rates which are reproduced by the sensors 4 and the measured values 5 during a travel through this curve.
  • reference measurements 7-3 for example characteristic acceleration values and yaw rates which are reproduced by the sensors 4 and the measured values 5 during a travel through this curve.
  • the reference measurements 7-1 to 7-n may be e.g. also have SSIDs and corresponding signal strengths of WLAN networks or the like.
  • Vibration sensors may e.g. also detect characteristic vibrations, e.g. be generated in a certain section of the route 3.
  • certain routes 3 may also be excluded in one embodiment, since e.g. no vehicle on the corresponding route 3 or corresponding positions 8-1 to 8-n of the respective route at the respective time.

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Abstract

The invention relates to a sensor device for a vehicle that travels on a predetermined route, particularly a rail vehicle, comprising: a plurality of sensors designed to detect a movement of said sensor device and/or physical variables of an environment of said sensor device, and to issue corresponding measurement values, said sensors comprising magnetic sensors for detecting an orientation and/or pressure sensors and/or real time clocks; a data storage unit designed to store reference measurement values for the sensors, relating to predetermined positions on the predetermined route; and a computing unit designed to compare the measurement values issued by the sensors with the stored reference measurement values and, when the measurement values issued by the sensors coincide with said reference measurement values, to issue, as the current position of the sensor device, the position which corresponds to the respective reference measurement values. The invention also relates to a corresponding vehicle and a corresponding method.

Description

Beschreibung description
Bestimmen der Position eines Fahrzeugs Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zur Positionsbestimmung für ein Fahrzeug, welches auf einer vorgegebenen Route fährt, insbesondere ein Schienenfahrzeug. Ferner be¬ trifft die Erfindung ein Fahrzeug, eine Verwendung und ein Verfahren . Determining the Position of a Vehicle The invention relates to a sensor device for determining the position of a vehicle, which runs on a predetermined route, in particular a rail vehicle. Further, the invention applies ¬ be a vehicle, a use and a method.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Folgenden hauptsächlich in Bezug auf Schienenfahrzeuge beschrieben wird, kann sie mit jeder Art von Fahrzeugen eingesetzt werden, welche auf vorge¬ gebenen Routen verkehren. Although the present invention is described below primarily with respect to rail vehicles, it can be used with any kind of vehicles which run on pre ¬ added routes.
In modernen Massentransportmitteln wie z.B. U-Bahnen, Straßenbahnen und Zügen ist es häufig schwer, die Position des jeweiligen Fahrzeugs exakt zu bestimmen. Üblicherweise werden z.B. GPS-Empfänger genutzt, die mit wei¬ teren Sensoren kombiniert werden können. Funkfeuer können beispielsweise entlang einer Zugstrecke aufgestellt werden. Um die Kosten für die Installation der Funkfeuer gering zu halten, werden die Abstände der Funkfeuer allerdings so groß gewählt, dass die Anzahl der Funkfeuer gering gehalten werden kann. Dies führt aber zu einer weniger genauen Positionsbestimmung anhand der Funkfeuer. Gleiches gilt für eine Triangulation basierend auf Mobilfunksignalen. Züge, insbesondere Hochgeschwindigkeitszüge, fahren ferner mit Geschwindigkeiten, die derart hoch sind, dass eine exakte Positionsbestimmung mittels GPS oder Triangulation nicht möglich ist. Ferner können Funksignale, die z.B. von stationären Funkfeuern ausgehen, durch Hindernisse und Tunnel blockiert werden. Das gleiche gilt zum Beispiel für U-Bahnen, die nahe¬ zu ausschließlich unterirdisch bewegt werden. Häufig besitzen Fahrgäste in Zügen oder U-Bahnen z.B. Smart- phones oder dergleichen, welche einen GPS-Empfänger aufweisen, der zur Positionsbestimmung genutzt werden kann. Allerdings gelten für diesen die gleichen Einschränkungen, wie oben bereits für die GPS-Sensoren der Fahrzeuge selbst darge¬ stellt . In modern mass transportation such as subways, trams and trains, it is often difficult to determine the exact position of each vehicle. Usually, for example, GPS receivers are used, which can be combined with wei ¬ cal sensors. Beacons, for example, can be placed along a train route. In order to keep the costs for the installation of beacons low, the distances of the beacons are chosen so large that the number of beacons can be kept low. However, this leads to a less accurate position determination based on the beacon. The same applies to a triangulation based on mobile radio signals. Trains, especially high-speed trains, also travel at speeds that are so high that an exact position determination by means of GPS or triangulation is not possible. Furthermore, radio signals emanating for example from stationary beacons, be blocked by obstacles and tunnels. The same applies, for example, to subways that are moved almost exclusively underground. Frequently, passengers in trains or subways eg have smartphones or the like, which have a GPS receiver that can be used to determine the position. However apply to these same restrictions, provides ¬ as already for GPS sensors, the vehicles themselves Darge.
Die DE 195 32 104 Cl offenbart eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines spurgeführten Fahrzeugs. Die DE 195 32 104 C1 discloses a device for determining the position of a track-guided vehicle. The
DE 101 04 946 AI zeigt ein Verfahren zur Bestimmung und Überwachung der geplanten Position eines Objekts. Die DE 101 04 946 A1 shows a method for determining and monitoring the planned position of an object. The
DE 10 2013 013 156 AI offenbart ein Verfahren, bei welchem ein zusätzlicher Sender in ein Navigationssystem integriert wird . DE 10 2013 013 156 AI discloses a method in which an additional transmitter is integrated into a navigation system.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbes¬ serte Positionserfassung für Fahrzeuge bereitzustellen. It is an object of the present invention to provide a verbes ¬ serte position detection for vehicles.
Diese Aufgabe wird durch eine Sensorvorrichtung gemäß Patent- anspruch 1, ein Fahrzeug gemäß Patentanspruch 10, eine Verwendung gemäß Patentanspruch 11 und ein Verfahren gemäß Patentanspruch 12 gelöst. This object is achieved by a sensor device according to claim 1, a vehicle according to claim 10, a use according to claim 11 and a method according to claim 12.
Erfindungsgemäß weist die Sensorvorrichtung eine Anzahl According to the invention, the sensor device has a number
- d.h. einen oder mehrere - Sensoren auf, welche dazu ausge¬ bildet sind, eine Bewegung der Sensorvorrichtung und/oder physikalische Größen einer Umgebung der Sensorvorrichtung zu erfassen und entsprechende Messwerte auszugeben. Dabei können die Sensoren die Bewegung direkt oder indirekt erfassen. Dies bedeutet, dass die Sensoren z.B. direkt eine Positionsinfor¬ mation liefern können oder die Position aus den Sensorwerten beispielsweise durch Integration oder Differenzierung abgeleitet werden kann. Als physikalische Größen können z.B. alle Größen erfasst werden, die eine Wiedererkennung einer Positi- on ermöglichen. Die Sensoren weisen zumindest Magnetfeldsensoren zur Detektion einer Orientierung und/oder Drucksensoren und/oder Echtzeituhren auf. Die Sensorvorrichtung weist ferner einen Datenspeicher auf, welcher dazu ausgebildet ist, zu vorgegebenen Positionen auf der vorgegebenen Route Referenzmesswerte für die Sensoren zu speichern. Dazu können auf der vorgegebenen Route z.B. in Ab- ständen, welche der gewünschten Ortsauflösung entsprechen, die vorgegebenen Positionen definiert werden. Die vorgegebenen Positionen ergeben folglich aneinandergereiht die vorgegebene Route. Zu jeder der vorgegebenen Positionen können in dem Datenspeicher die entsprechenden Referenzmesswerte ge- speichert werden, die einem Vergleich mit den von den Sensoren erfassten Messwerten dienen. - ie one or more - sensors, which are ¬ forms to detect a movement of the sensor device and / or physical quantities of an environment of the sensor device and output corresponding measured values. The sensors can detect the movement directly or indirectly. This means that the sensors can provide a Positionsinfor ¬ mation, for example, directly or the position can be derived from the sensor values, for example, by integration or differentiation. As physical variables, for example, all variables can be detected that enable a recognition of a position. The sensors have at least magnetic field sensors for detecting an orientation and / or pressure sensors and / or real-time clocks. The sensor device furthermore has a data memory which is designed to store reference measured values for the sensors at predetermined positions on the given route. For this purpose, the predefined positions can be defined on the given route, for example at intervals which correspond to the desired spatial resolution. The predefined positions consequently result in the predefined route strung together. For each of the predetermined positions, the corresponding reference measured values can be stored in the data memory, which are used for comparison with the measured values recorded by the sensors.
Dazu weist die Sensorvorrichtung eine Recheneinrichtung auf, die mit den Sensoren gekoppelt ist und die von den Sensoren ausgegebenen Messwerte mit den gespeicherten Referenzmesswerten vergleicht. Bei einer Übereinstimmung der von den Sensoren ausgegebenen Messwerte mit den Referenzmesswerten gibt die Recheneinrichtung die den jeweiligen Referenzmesswerten entsprechende Position als die aktuelle Position der Sensor- Vorrichtung bzw. des Fahrzeugs aus. For this purpose, the sensor device has a computing device which is coupled to the sensors and compares the measured values output by the sensors with the stored reference measured values. If the measured values output by the sensors coincide with the reference measured values, the computing device outputs the position corresponding to the respective reference measured values as the current position of the sensor device or of the vehicle.
Für den Vergleich der von den Sensoren ausgegebenen Messwerte mit den Referenzmesswerten können Intervalle oder maximale Abweichungen vorgegeben werden. Liegen die von den Sensoren ausgegebenen Messwerte innerhalb des jeweiligen Intervalls bzw. der maximalen Abweichung um einen der Referenzmesswerte, kann der Vergleich als positiv oder als zutreffend erachtet werden bzw. es wird von einer Übereinstimmung ausgegangen. Die Erfindung nutzt für die Positionsbestimmung Referenzmesswerte, die z.B. lokale Gegebenheiten der jeweiligen Positionen kennzeichnen. Die Erfindung nutzt ferner die Erkenntnis, dass solche lokalen Gegebenheiten üblicherweise für jede Po¬ sition auf einer vorgegebenen Route unterschiedlich sind. Intervals or maximum deviations can be specified for comparing the measured values output by the sensors with the reference measured values. If the measured values output by the sensors lie within one of the reference measured values within the respective interval or the maximum deviation, the comparison can be regarded as positive or true or it can be assumed that a match exists. The invention uses reference measured values for the position determination, which identify, for example, local conditions of the respective positions. The invention further exploits the insight that such local conditions are usually different for each Po ¬ sition on a predetermined route.
Ferner können diese lokalen Gegebenheiten sehr einfach durch Sensoren, welche lokal in der Sensorvorrichtung installiert sein können, erfasst werden. Ein einfacher Vergleich der erfassten Messwerte mit den für die einzelnen Positionen gespeicherten Referenzmesswerten genügt folglich, um aus der Vielzahl der gespeicherten Positio- nen die aktuelle Position des Fahrzeugs zu bestimmen. Furthermore, these local conditions can be very easily detected by sensors that can be installed locally in the sensor device. A simple comparison of the recorded measured values with the reference measured values stored for the individual positions is therefore sufficient to determine the current position of the vehicle from the plurality of stored positions.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht folglich eine Bestimmung der Position eines Fahrzeugs auf einer vorgegebenen Route mit sehr einfachen Mitteln und ist nicht auf externe Signale an- gewiesen. The present invention thus makes it possible to determine the position of a vehicle on a given route with very simple means and is not dependent on external signals.
Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter¬ bildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die un- abhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können und die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele zu neuen Ausführungsbeispielen kombi¬ niert werden können. Further, particularly advantageous embodiments and further ¬ formations of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description, wherein the independent claims of a claim category can also be developed analogous to the dependent claims of another claim category and the features of various embodiments to new embodiments combi ¬ ned can be.
Um z.B. Fahrgästen des Fahrzeugs die aktuelle Position zu übermitteln, kann die Sensorvorrichtung eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle aufweisen. Beispielsweise kann eine Bluetooth-Schnittstelle, eine WLAN-Schnittstelle, eine GSM- Schnittstelle oder dergleichen vorgesehen sein. Bei Einsatz einer GSM-Schnittstelle oder einer beliebigen anderen For example, Passengers of the vehicle to transmit the current position, the sensor device may have a wireless communication interface. For example, a Bluetooth interface, a WLAN interface, a GSM interface or the like may be provided. When using a GSM interface or any other
Schnittstelle mit entsprechender Reichweite kann die aktuelle Position ferner z.B. an eine Leitstelle oder Steuerzentrale weitergeleitet werden. Verfügen Fahrgäste über eine exakte Position z.B. des Zugs, in welchem sie sich gerade befinden, können sie beispielsweise Informationen zu Sehenswürdigkeiten in der Umgebung der aktuellen Position über ein Smartphone abrufen. Ferner kann den Fahrgästen z.B. in einer U-Bahn die exakte Position ihres Zugs oder des Zugs, auf welchen sie warten, angezeigt werden. Ferner können bei Kenntnis des Zugs, in welchem sich ein Fahrgast befindet, dem Fahrgast z.B. detaillierte Informationen zu dem aktuellen Fahrplan, Verspätungen des Zugs und dergleichen angezeigt werden. Um die Position des Fahrzeugs bzw. der Sensorvorrichtung exakt bestimmen zu können, können die Sensoren Beschleunigungssensoren und/oder Drehratensensoren aufweisen. Interface with corresponding range, the current position can also be forwarded, for example, to a control center or control center. For example, if passengers have an exact location, for example, of the train they are currently in, they can retrieve information about places of interest around their current location via a smartphone. Furthermore, the passengers can be displayed, for example in a subway, the exact position of their train or of the train on which they are waiting. Furthermore, with knowledge of the train in which a passenger is located, the passenger can be shown, for example, detailed information about the current timetable, delays of the train and the like. In order to be able to determine the position of the vehicle or of the sensor device exactly, the sensors can have acceleration sensors and / or yaw rate sensors.
Ferner kann die Recheneinrichtung ausgebildet sein, eine Bewegung der Sensorvorrichtung basierend auf den von den Beschleunigungssensoren und/oder Drehratensensoren ausgegebenen Messwerten zu berechnen. Dies ermöglicht neben einem Ver- gleich der erfassten Messwerte z.B. auch eine Inertial- navigation bzw. eine Koppelnavigation. Dadurch kann zusätzlich zu dem Vergleich der Messwerte mit den Referenzmesswerten eine Bewegung des Fahrzeugs exakt berechnet und mit den gespeicherten vorgebebeben Positionen verglichen werden. Furthermore, the computing device may be configured to calculate a movement of the sensor device based on the measured values output by the acceleration sensors and / or yaw rate sensors. This makes it possible, in addition to a comparison of the measured values recorded, e.g. also an inertial navigation or a dead-reckoning navigation. As a result, in addition to the comparison of the measured values with the reference measured values, a movement of the vehicle can be calculated precisely and compared with the stored predetermined positions.
Weitere mögliche Sensoren sind neben den oben bereits erwähnten Sensoren z.B. Satelliten-basierte Positionssensoren, ein Mikrofon oder dergleichen. Wie erwähnt kann mit einem Magnetfeldsensor, z.B. einem Kompass, eine Orientierung des Fahr- zeugs bestimmt werden. Mit einem Drucksensor kann die Höhe des Fahrzeugs bestimmt werden, und mit einem Satelliten¬ basierten Positionssensor, z.B. einem GPS-Sensor, kann eine ungefähre Position des Fahrzeugs bestimmt werden. Insbesondere bei Verwendung eines Satelliten-basierten Positionssensors kann die durch diesen ungenau bestimmte Position des Fahrzeugs genutzt werden, um für den Vergleich durch die Recheneinrichtung eine Einschränkung der in Betracht gezogenen Sätze von Referenzmesswerten durchzuführen. Beispielswei- se kann der Vergleich auf diejenigen Sätze von Referenzmesswerten eingeschränkt werden, die Positionen in einem vorgegebenen Umkreis um die ungenau bestimmte Position betreffen. Dadurch kann die Rechenlast der Recheneinrichtung verringert werden . Other possible sensors, in addition to the sensors already mentioned above, for example satellite-based position sensors, a microphone or the like. As mentioned, an orientation of the vehicle can be determined with a magnetic field sensor, eg a compass. With a pressure sensor, the height of the vehicle can be determined, and with a satellite ¬ based position sensor, such as a GPS sensor, an approximate position of the vehicle can be determined. Particularly when using a satellite-based position sensor, the position of the vehicle which is determined by it inaccurately can be used to restrict the considered sets of reference measured values for comparison by the computing device. For example, the comparison may be limited to those sets of reference measurements that relate to positions within a given perimeter around the inaccurately determined position. As a result, the computing load of the computing device can be reduced.
In einer Ausführungsform kann der Datenspeicher Referenzmesswerte für eine Vielzahl von vorgegebenen Routen aufweisen. In solch einer Ausführungsform kann die Recheneinrichtung ausge- bildet sein, basierend auf den von den Sensoren ausgegebenen Messwerten zu bestimmen, auf welcher der vorgegebenen Routen sich das Fahrzeug bewegt. Beispielsweise können in dem Daten¬ speicher Referenzmesswerte für eine Vielzahl von U-Bahn- Linien hinterlegt sein, die sich kreuzen können, teilweise parallel nebeneinander oder übereinander verlaufen können oder dergleichen. Die Recheneinrichtung kann z.B. über einen vorgegebenen Zeitraum die erfassten Messwerte speichern und basierend auf einer zeitlichen Projektion bzw. zeitlichen Be- trachtung der Messwerte und der Referenzmesswerte nicht nur die aktuelle Position, sondern auch die jeweilige Route aus der Vielzahl von Routen bestimmen. In one embodiment, the data store may include reference measurements for a plurality of predetermined routes. In such an embodiment, the computing device may be forms based on the measured values output by the sensors on which of the predetermined routes the vehicle is moving. For example, reference measured values for a plurality of subway lines can be stored in the data memory, which can intersect, partially parallel to one another or one above the other, or the like. The computing device may, for example, store the acquired measured values over a predetermined period of time and, based on a temporal projection or temporal consideration of the measured values and the reference measured values, not only determine the current position but also the respective route from the multiplicity of routes.
Um die Übermittlung an z.B. Smartphones von Passagieren des Fahrzeugs zu erleichtern, kann die Sensorvorrichtung mindestens drei drahtlose Kommunikationsschnittstellen aufweisen, die z.B. als Bluetooth-Schnittstellen ausgebildet sein können. Werden drei drahtlose Kommunikationsschnittstellen bereitgestellt, können diese als sogenannte „iBeacons" genutzt werden, wodurch eine besonders einfache Übermittlung der aktuellen Position möglich wird. Dazu kann die Recheneinrichtung z.B. über jede der drahtlosen Kommunikationsschnittstel¬ len eine den Kommunikationsschnittstellen gemeinsame vorgegebene eindeutige Kennzeichnung und für jede aktuelle Position eine eindeutige primäre Kennung und eine eindeutige sekundäre Kennung ausgeben. Dabei kennzeichnet jede Kombination aus ei¬ ner eindeutigen primären Kennung und einer eindeutigen sekundären Kennung jeweils eine Position auf der Route. Die Sensorvorrichtung kann auch in Fahrzeugen eingesetzt werden, die eine Route fahren, für die noch keine Referenzmess¬ werte in dem Datenspeicher hinterlegt sind. Dazu kann die Re¬ cheneinrichtung z.B. bei einer Referenzfahrt auf der vorgege¬ benen Route die von den Sensoren ausgegebenen Messwerte in dem Datenspeicher als die Referenzmesswerte gemeinsam mit der jeweils aktuellen Position der Sensorvorrichtung speichern. So wird es möglich, für jede beliebige Route die Referenz¬ messwerte aufzunehmen. Um die dadurch erfassten Referenzmesswerte mit einer Position auf der Route verknüpfen zu können, kann die Recheneinrichtung ausgebildet sein, die jeweils aktuelle Position von ei- nem Referenzsensor abzufragen. Dazu kann z.B. ein von einem Benutzer kalibrierter Satelliten-basierter Sensor, beispielsweise ein hochgenauer GPS-Sensor, genutzt werden. Jede andere Art der hochgenauen Positionsbestimmung kann auch genutzt werden. Aufwändige hochgenaue Messapparaturen können nach der Referenzfahrt wieder aus dem Fahrzeug entfernt und in anderen Anwendungen wiederverwendet werden. In order to facilitate the transmission to, for example, smartphones of passengers of the vehicle, the sensor device can have at least three wireless communication interfaces, which can be designed, for example, as Bluetooth interfaces. If three wireless communication interfaces are provided, these can be used as so-called "iBeacons", whereby a particularly simple transmission of the current position becomes possible. <br/><br/> For this purpose, the computing device can, for example via each of the wireless Kommunikationsfilstel ¬ len len the communication interfaces common predetermined unique identifier and for each current position output a unique primary identifier and a unique secondary identifier. each combination of egg ¬ ner unique primary identifier and a unique secondary identifier identifying a respective position on the route. the sensor device can also be used in vehicles traveling a route for which no reference measurement ¬ values are stored in the data memory. This may include re ¬ cheneinrichtung eg in a reference run on the route specified differently surrounded the readings issued by the sensors in the data storage than the Ref Save erenzmesswerte together with the current position of the sensor device. So it is possible to include the reference ¬ readings for any route. In order to be able to link the reference measured values detected thereby with a position on the route, the computing device can be designed to query the respectively current position of a reference sensor. For example, a calibrated by a user satellite-based sensor, such as a high-precision GPS sensor can be used. Any other kind of highly accurate positioning can also be used. Elaborate, high-precision measuring equipment can be removed from the vehicle after reference travel and reused in other applications.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beige¬ fügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to the beige ¬ added figures using exemplary embodiments. The same components are provided with identical reference numerals in the various figures. Show it:
FIG 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung, 1 shows a block diagram of an embodiment of a sensor device according to the invention,
FIG 2 eine Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, 2 shows a representation of an embodiment of a vehicle according to the invention,
FIG 3 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 3 shows a flow chart of an embodiment of a method according to the invention,
FIG 4 eine Darstellung einer Route und der entsprechenden Referenzmesswerte . 4 shows a representation of a route and the corresponding reference measured values.
FIG 1 zeigt eine Sensorvorrichtung 1-1, die einen Sensor 4 aufweist. Weitere mögliche Sensoren sind durch drei Punkte angedeutet. 1 shows a sensor device 1-1, which has a sensor 4. Further possible sensors are indicated by three points.
Der Sensor 4 liefert Messwerte 5 zu einer Bewegung der Sensorvorrichtung 1-1 bzw. zu physikalischen Größen einer Umgebung der Sensorvorrichtung 1-1 an die Recheneinrichtung 9-1. The sensor 4 delivers measured values 5 to a movement of the sensor device 1-1 or to physical variables of an environment of the sensor device 1-1 to the computing device 9-1.
Die Recheneinrichtung 9-1 ist mit einem Datenspeicher 6 gekoppelt, welcher zu vorgegebenen Positionen 8-1 bis 8-n auf einer Route 3 jeweils Referenzmesswerte 7-1 bis 7-n aufweist, welche in FIG 1 tabellarisch dargestellt sind. Die Anzahl der Referenzmesswerte 7-1 bis 7-n bzw. der vorgegebenen Positio¬ nen 8-1 bis 8-n auf der Route 3 bestimmt sich dabei in einer Ausführungsform anhand der Länge der Route und der gewünsch- ten Ortsauflösung . Der Abstand zwischen den einzelnen Positionen 8-1 bis 8-n entspricht dabei maximal der gewünschten Ortsauflösung . The computing device 9-1 is coupled to a data memory 6, which has reference measurements 7-1 to 7-n on predefined positions 8-1 to 8-n on a route 3, which are shown in tabular form in FIG. The number of reference values 7-1 to 7-n or the specified positio ¬ NEN 8-1 to 8-n on the route 3 is determined here in an embodiment with reference to the length of the route and the desired th spatial resolution. The distance between the individual positions 8-1 to 8-n corresponds to a maximum of the desired spatial resolution.
Durch einen Vergleich der von dem Sensor 4 erfassten Messwer- te 5 mit den Referenzmesswerten 7-1 bis 7-n kann die Recheneinrichtung 9-1 bestimmen, welcher der vorgegebenen Positionen 8-1 - 8-n die Messwerte 5 entsprechen, und diese als ak¬ tuelle Position 10 ausgeben. Beim Vergleich der Messwerte 5 mit den Referenzmesswerten 7-1 bis 7-n kann die Recheneinrichtung 9-1 vorgegebene Intervalle um die Referenzmesswerte 7-1 bis 7-n nutzen. Liegt ein Mess¬ wert 5 innerhalb des vorgegebenen Intervalls zu dem jeweili¬ gen Referenzmesswert 7-1 bis 7-n, kann dies als Übereinstim- mung gewertet werden. Die vorgegebenen Intervalle können z.B. als prozentuale oder absolute Abweichung von dem Referenzmesswert 7-1 bis 7-n angegeben werden. By comparing the measured values 5 recorded by the sensor 4 with the reference measured values 7-1 to 7-n, the computing device 9-1 can determine which of the predetermined positions 8-1 - 8-n correspond to the measured values 5 and these as ak ¬ tuelle position 10 spend. When comparing the measured values 5 with the reference measured values 7-1 to 7-n, the computing device 9-1 can use predetermined intervals around the reference measured values 7-1 to 7-n. If a measured value ¬ 5 within the predetermined interval to the jeweili ¬ gen reference measured value 7-1 to 7-n, this can be interpreted as conformity. The predetermined intervals can be specified, for example, as a percentage or absolute deviation from the reference measured value 7-1 to 7-n.
Der Sensor 4 kann in einer Ausführungsform als Beschleuni- gungssensor und/oder Drehratensensor ausgebildet sein. Dies ermöglicht es, eine Größe zu erfassen, die direkt von der Be¬ wegung der Sensorvorrichtung 1-1 bzw. eines Fahrzeugs 2 (siehe FIG 2), auf welchem die Sensorvorrichtung 1-1 angeordnet ist, abhängt. Beispielsweise erzeugt eine Kurve, die einen vorgegebenen Radius aufweist und z.B. von einer U-Bahn mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit durchfahren wird, eine charakteristische Querbeschleunigung und eine charakteristi¬ sche Drehrate, welche von dem Radius der Kurve und der Ge¬ schwindigkeit der U-Bahn abhängig sind. In one embodiment, the sensor 4 can be designed as an acceleration sensor and / or yaw rate sensor. This makes it possible to detect a size (see FIG 2) on which the sensor device is arranged 1-1, directly depends on the Be ¬ movement of the sensor device 1-1 or a vehicle 2. For example, generates a curve having a predetermined radius and is traversed by a subway at a predetermined speed, for example, a characteristic lateral acceleration and a characteristic ¬ yaw rate, which depends on the radius of the curve and the Ge ¬ speed of the subway are.
Um unterschiedliche Geschwindigkeiten des Fahrzeugs 2 aus¬ gleichen zu können, kann die Sensorvorrichtung 1-1 bzw. die Recheneinrichtung 9-1 in einer Ausführungsform von dem Fahr- zeug 2 eine Information über die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2 erhalten. Dadurch wird es der Recheneinrichtung 9-1 möglich, basierend auf der aktuellen Geschwindigkeit die Messwerte 5 zu normieren oder die Referenzmesswerte 7-1 bis 7-n an die aktuelle Geschwindigkeit anzupassen. To different speeds of the vehicle 2 from ¬ same to the sensor device 11 and the computing device 9-1, in an embodiment of the vehicle 2 receive information about the current speed of the vehicle 2. This makes it possible for the computing device 9-1 to normalize the measured values 5 based on the current speed or to adapt the reference measured values 7-1 to 7-n to the current speed.
Obwohl in FIG 1 lediglich ein Sensor 4 dargestellt ist, können ja nach Anwendung eine Vielzahl von Sensoren genutzt werden. Beispielsweise können in einer Ausführungsform zusätz- lieh zu Beschleunigungssensoren und/oder Drehratensensoren auch Magnetfeldsensoren, Drucksensoren, Satelliten-basierte Positionssensoren, Echtzeituhren oder jede andere geeignete Art von Sensor genutzt werden. Magnetfeldsensoren können z.B. als Kompass genutzt werden und eine Orientierung des Fahrzeugs 2 erfassen. Dadurch wird es z.B. möglich, bei sich kreuzenden U-Bahn-Linien anhand der Orientierung des Fahrzeugs 2 zu identifizieren, auf welcher der U-Bahn-Linien sich das Fahrzeug 2 bewegt. Ferner kann mit Hilfe eines Drucksensors z.B. eine Höhe des Fahrzeugs 2 be¬ stimmt werden. Although only one sensor 4 is shown in FIG. 1, a large number of sensors can be used after application. For example, magnetic field sensors, pressure sensors, satellite-based position sensors, real-time clocks or any other suitable type of sensor can be used in an embodiment in addition to acceleration sensors and / or rotation rate sensors. Magnetic field sensors can be used, for example, as a compass and detect an orientation of the vehicle 2. This makes it possible, for example, to identify at intersecting subway lines on the basis of the orientation of the vehicle 2 on which of the subway lines the vehicle 2 moves. It can also be using a pressure sensor such as a height of the vehicle 2 ¬ be true.
Satelliten-basierte Positionssensoren können z.B. genutzt werden, um eine ungenaue Erfassung der Position des Fahrzeugs 2 durchzuführen. Mit Hilfe der ungenau erfassten Position können die möglichen Kandidaten für die aktuelle Position 10 in dem Datenspeicher 6 eingeschränkt werden, und die Recheneinrichtung muss die aktuellen Messwerte 5 lediglich mit einem eingeschränkten Datensatz vergleichen. Dies beschleunigt die Berechnung der aktuellen Position. Es kann z.B. ein Radius um die ungenau erfasste Position vorgegeben werden. Zum Vergleich werden dann lediglich diejenigen Referenzmesswerte 7-1 bis 7-n herangezogen, welche sich auf Positionen beziehen, die innerhalb des vorgegebenen Radius um die ungenau er- fasste Position liegen. Satellite-based position sensors can e.g. are used to perform an inaccurate detection of the position of the vehicle 2. With the aid of the inaccurately detected position, the possible candidates for the current position 10 in the data memory 6 can be restricted and the computing device only has to compare the current measured values 5 with a limited data set. This speeds up the calculation of the current position. It can e.g. a radius can be specified around the inaccurately detected position. For comparison, only those reference measured values 7-1 to 7-n are then used, which relate to positions which lie within the predefined radius around the inaccurately detected position.
Hinter der Tabelle, welche in dem Datenspeicher 6 hinterlegt ist, ist gestrichelt eine weitere Tabelle angedeutet. Dies soll verdeutlichen, dass der Datenspeicher 6 in einer Ausführungsform Referenzmesswerte 8-1 bis 8-n für eine Vielzahl von Routen 3 aufweisen kann. Die Recheneinrichtung 9-1 kann in einer solchen Ausführungsform die Messwerte 5 mit den Refe- renzmesswerten 8-1 bis 8-n der unterschiedlichen Routen 3 vergleichen und auf diese Art feststellen, auf welcher Route 3 sich das Fahrzeug 2 bewegt. Behind the table, which is stored in the data memory 6, dashed another table is indicated. This is intended to illustrate that the data memory 6 in one embodiment may have reference measured values 8-1 to 8-n for a plurality of routes 3. In such an embodiment, the computing device 9-1 can compare the measured values 5 with the reference measured values 8-1 to 8-n of the different routes 3 and in this way determine on which route 3 the vehicle 2 is moving.
Wird im Rahmen dieser Patentanmeldung von den Messwerten 5 gesprochen, können damit nicht nur die aktuellen Messwerte 5 gemeint sein. Vielmehr kann damit gleichzeitig eine zeitliche Veränderung der Messwerte 5 bzw. eine historische Betrachtung der Messwerte 5 gemeint sein. Die Recheneinrichtung 9-1 kann z.B. auch eine zeitliche Ableitung oder Integration der Mess- werte 5 oder eine Transformation der Messwerte 5 in den Fre¬ quenzbereich oder dergleichen vornehmen. Die Referenzmesswerte 8-1 bis 8-n können in einer entsprechenden Form gespeichert sein. In FIG 2 ist ein als Zug 2 ausgebildetes Fahrzeug 2 darge¬ stellt, welches eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 1-2 aufweist. Der Übersichtlichkeit halber und um Wiederholungen zu vermeiden, sind in FIG 2 lediglich diejenigen Komponenten der Sensorvorrichtung 1-2 dargestellt, die zu FIG 1 noch nicht im Detail erläutert wurden. If in the context of this patent application one speaks of the measured values 5, not only the current measured values 5 can be meant. Rather, this may mean at the same time a temporal change of the measured values 5 or a historical consideration of the measured values 5. The computing device can, for example 9-1 also make a time derivative or integration of readings 5 or a transformation of the measured values in the 5 Fri ¬ frequency range or the like. The reference measurement values 8-1 to 8-n may be stored in a corresponding form. In Figure 2, designed as a train car 2 is 2 Darge ¬ is having an embodiment of a sensor device according to the invention 1-2. For clarity and to avoid repetition, only those components of the sensor device 1-2 are shown in FIG 2, which were not yet explained in detail to FIG 1.
Die Sensorvorrichtung 1-2 der FIG 2 weist drei drahtlose Kommunikationsschnittstellen 12-1 bis 12-3 auf, die dazu dienen, die aktuelle Position 10 des Zugs 2 drahtlos auszugeben. Die- se Information kann z.B. von einem Smartphone eines Insassen des Zugs 2 erfasst und dem Insassen angezeigt werden. In ei¬ ner Ausführungsform kann auch lediglich eine der drahtlosen Kommunikationsschnittstellen 12-1 bis 12-3 vorgesehen sein. Sind drei drahtlose Kommunikationsschnittstellen 12-1 bis 12- 3 oder mehr drahtlose Kommunikationsschnittstellen vorgesehen, kann die aktuelle Position 10 z.B. an Smartphones nach dem iBeacon-Standard übermittelt werden. In solch einer Aus- führungsform sind die drahtlosen Kommunikationsschnittstellen 12-1 bis 12-3 als Bluetooth-Schnittstellen 12-1 bis 12-3 ausgebildet . Der iBeacon-Standard sieht vor, dass über jede der drahtlosen Kommunikationsschnittstellen 12-1 bis 12-3 eine vorgegebene eindeutige Kennzeichnung ausgegeben wird. Diese ist für jede der drahtlosen Kommunikationsschnittstellen 12-1 bis 12-3 gleich und kennzeichnet z.B. den Anbieter des Transportdiens- tes oder dergleichen. The sensor device 1-2 of FIG. 2 has three wireless communication interfaces 12-1 to 12-3, which serve to output the current position 10 of the train 2 wirelessly. This information can for example be detected by a smartphone of an occupant of the train 2 and displayed to the occupant. In ei ¬ ner embodiment, a wireless communication interface can also only be provided 12-1 to 12-3. If three wireless communication interfaces 12-1 to 12- 3 or more wireless communication interfaces are provided, the current position 10 can be transmitted, for example, to smartphones according to the iBeacon standard. In such an The wireless communication interfaces 12-1 to 12-3 are designed as Bluetooth interfaces 12-1 to 12-3. The iBeacon standard provides that a predetermined unique identifier is output over each of the wireless communication interfaces 12-1 through 12-3. This is the same for each of the wireless communication interfaces 12-1 to 12-3 and identifies, for example, the provider of the transport service or the like.
Um die einzelnen aktuellen Positionen 10 unterscheiden zu können, können für jede der vorgegebenen Positionen 8-1 bis 8-n ferner eine eindeutige primäre Kennung und eine eindeuti- ge sekundäre Kennung vorgegeben werden. In order to be able to distinguish between the individual current positions 10, a unique primary identifier and a unique secondary identifier can also be specified for each of the predefined positions 8-1 to 8-n.
Identifiziert die Recheneinrichtung 9-2 durch den Vergleich der Messwerte 5 mit den Referenzmesswerten 7-1 bis 7-n eine der vorgegebenen Positionen 8-1 bis 8-n, gibt die Rechenein- richtung 9-2 über die mindestens drei drahtlosen Kommunikati¬ onsschnittstellen 12-1 bis 12-3 die entsprechende eindeutige Kennzeichnung gemeinsam mit der entsprechenden eindeutigen primären Kennung und der entsprechenden eindeutigen sekundären Kennung aus . Identifies the computing device 9-2 by comparing the measured values 5 with the reference measured values 7-1 to 7-n one of the predetermined positions 8-1 to 8-n, is the computing device 9-2 on the at least three wireless Kommunikation ¬ onsschnittstellen 12-1 to 12-3, the corresponding unique identifier together with the corresponding unique primary identifier and the corresponding unique secondary identifier.
Dies ermöglicht es z.B. einem Smartphone, welches mit einer geeigneten Anwendung ausgestattet ist, die aktuelle Position 10 anhand der entsprechenden eindeutigen Kennzeichnung, der entsprechenden eindeutigen primären Kennung und der entspre- chenden eindeutigen sekundären Kennung z.B. aus einer Datenbank zu bestimmen. This allows e.g. a smart phone equipped with a suitable application, the current position 10 on the basis of the corresponding unique identifier, the corresponding unique primary identifier and the corresponding unique secondary identifier, e.g. from a database.
Die Sensorvorrichtung 1-2 der FIG 2 weist ferner einen Referenzsensor 11 auf, der z.B. ein geeichter bzw. manuell kalib- rierter GPS-Sensor 11 sein kann. Solche Sensoren können z.B. mit Hilfe spezieller lokal in der Umgebung des GPS-Sensors 11 installierter Hilfssender eine Genauigkeit von wenigen Zentimetern erreichen. Die Steuereinrichtung 9-2 kann z.B. in einen Erfassungsmodus versetzt werden. In diesem Modus kann das Fahrzeug 2 eine Re¬ ferenzfahrt auf einer vorgegebenen Route 3 durchführen. An- statt die Messwerte 5 der Sensoren 4 aber zu einem Abgleich mit den Referenzmesswerten 7-1 bis 7-n des Datenspeichers 6 zu nutzen, kann die Steuereinrichtung 9-2 die von den Sensoren 4 ausgegebenen Messwerte 5 in dem Datenspeicher 6 als Referenzmesswerte 7-1 bis 7-n gemeinsam mit der jeweils aktuel- len Position 10, die von dem GPS-Sensor 11 erfasst werden kann, speichern. Auf diese Art kann die Sensorvorrichtung 1-2 auch genutzt werden, um die aktuelle Position 10 eines Fahrzeugs 2 auf einer noch nicht in dem Datenspeicher 6 hinterlegten Route 3 zu erkennen. The sensor device 1-2 of FIG. 2 furthermore has a reference sensor 11, which may be, for example, a calibrated or manually calibrated GPS sensor 11. For example, such sensors can achieve an accuracy of a few centimeters with the help of special auxiliary transmitters installed locally in the vicinity of the GPS sensor 11. For example, the controller 9-2 may be placed in a detection mode. In this mode, the vehicle 2 can perform a re ¬ reference travel on a predetermined route. 3 However, instead of using the measured values 5 of the sensors 4 for comparison with the reference measured values 7-1 to 7-n of the data memory 6, the control device 9-2 can transmit the measured values 5 output by the sensors 4 in the data memory 6 as reference measured values 7 -1 to 7-n together with the current position 10, which can be detected by the GPS sensor 11, store. In this way, the sensor device 1-2 can also be used to detect the current position 10 of a vehicle 2 on a route 3 not yet stored in the data memory 6.
Das in FIG 3 dargestellt Verfahren kann zum Bestimmen der aktuellen Position 10 eines Fahrzeugs 2 genutzt werden. The method illustrated in FIG. 3 can be used to determine the current position 10 of a vehicle 2.
Dazu werden Messwerte 5 einer Bewegung des Fahrzeugs 2 und/ oder physikalischer Größen einer Umgebung des Fahrzeugs 2 erfasst, Sl. Die erfassten Messwerte 5 werden daraufhin mit ge¬ speicherten Referenzmesswerten 7-1 bis 7-n, zu welchen jeweils eine vorgegebene Position 8-1 bis 8-n gespeichert ist, verglichen, S2. Die den jeweiligen Referenzmesswerten 7-1 bis 7-n entsprechende Position 8-1 bis 8-n wird bei einer Über¬ einstimmung der erfassten Messwerte 5 mit den Referenzmess¬ werten 7-1 bis 7-n als die aktuelle Position 10 des Fahrzeugs 2 ausgegeben, S3. Werden im Rahmen des Verfahrens Messwerte 5 erfasst, können diese eine Beschleunigung, eine Drehrate oder dergleichen des Fahrzeugs 2 aufweisen. Aus diesen Messwerten 5 kann z.B. auch eine Bewegung des Fahrzeugs berechnet werden. Ferner können auch Magnetfelder, Drücke, Satelliten-basierte Positionsda- ten, eine Uhrzeit oder dergleichen erfasst werden. For this purpose, measured values 5 of a movement of the vehicle 2 and / or physical variables of an environment of the vehicle 2 are detected, SI. The acquired measured values 5 are then compared with stored reference ge ¬ measured values 7-1 to 7-n, to each of which a predetermined position is stored 8-1 to 8-n, S2. Corresponding to the respective reference measurement values 7-1 to 7-n corresponding position 8-1 to 8-n is in an over ¬ conformity of the detected measurement values 5 with the reference measuring values ¬ 7-1 to 7-n as the current position 10 of the vehicle 2 issued, S3. If measured values 5 are detected within the scope of the method, they may have an acceleration, a rotation rate or the like of the vehicle 2. For example, a movement of the vehicle can also be calculated from these measured values 5. Furthermore, magnetic fields, pressures, satellite-based position data, a time or the like can also be detected.
In einer Ausführungsform kann die aktuelle Position 10 über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 12-1 bis 12-3 aus- gegeben werden. Dies ermöglicht die einfache Übertragung der aktuellen Position 10 z.B. an Smartphones, Tablet-PCs oder Notebooks der Insassen des Fahrzeugs 2. Dazu kann die draht¬ lose Kommunikationsschnittstelle 12-1 bis 12-3 in einer Aus- führungsform z.B. als eine Bluetooth-Schnittstelle, eineIn one embodiment, the current position 10 may be over a wireless communication interface 12-1 to 12-3. are given. This allows the simple transfer of the current position 10, for example, to smart phones, tablet PCs or notebooks, the occupant of the vehicle 2. For this purpose the wire-less communication interface ¬ 12-1 to 12-3, in an exemplary form, eg as a Bluetooth interface, a
WLAN-Schnittstelle, eine GSM-Schnittstelle oder dergleichen ausgebildet sein. WLAN interface, a GSM interface or the like may be formed.
Um das Verfahren für eine Vielzahl unterschiedlicher Routen nutzen zu können, können Referenzmesswerte 7-1 bis 7-n für eine Vielzahl von vorgegebenen Routen 3 gespeichert werden. Basierend auf den erfassten Messwerten 5 kann daraufhin bestimmt werden, auf welcher der vorgegebenen Routen 3 sich das Fahrzeug 2 bewegt. In order to be able to use the method for a multiplicity of different routes, reference measured values 7-1 to 7-n can be stored for a plurality of predetermined routes 3. Based on the detected measured values 5 can then be determined on which of the predetermined routes 3, the vehicle 2 moves.
Um den Einsatz des vorliegenden Verfahrens auch auf Routen 3 zu ermöglichen, für die keine Referenzmesswerte 7-1 bis 7-n hinterlegt sind, kann eine Referenzfahrt des Fahrzeugs 2 vor¬ gesehen sein, bei welcher für eine vorgegebene Route 3 die Messwerte 5 in dem Datenspeicher 6 als die ReferenzmesswerteIn order to enable the use of the present process also routes 3, for which no reference values are to 7-n deposited 7-1, a reference movement of the vehicle 2 can be seen ¬, wherein for a given route 3, the measured values 5 in the Data memory 6 as the reference measurement values
7- 1 bis 7-n gemeinsam mit der jeweils aktuellen Position 10 des Fahrzeugs 2 gespeichert werden. 7- 1 to 7-n are stored together with the respective current position 10 of the vehicle 2.
Um die Genauigkeit der bei einer solchen Messfahrt gewonnenen Referenzmesswerte 7-1 bis 7-n zu erhöhen, kann die jeweils aktuelle Position 10 von einem Referenzsensor 11, z.B. einem von einem Benutzer kalibrierten Satelliten-basierten Sensor 11, abgefragt werden. FIG 4 zeigt eine Route 3, auf welcher vorgegebene PositionenIn order to increase the accuracy of the reference measured values 7-1 to 7-n obtained in such a measuring run, the respectively current position 10 can be read by a reference sensor 11, e.g. a calibrated by a user satellite-based sensor 11, are queried. 4 shows a route 3, on which predetermined positions
8-2 - 8-6 jeweils durch einen Stern markiert sind. Die Route 3 kann z.B. die Route 3 einer U-Bahn-Linie sein. 8-2 - 8-6 are each marked by an asterisk. The route 3 may e.g. be the route 3 of a subway line.
In FIG 4 sind lediglich beispielhaft die fünf Positionen 8-2 bis 8-6 dargestellt. In weiteren Ausführungsformen kann die Anzahl der Positionen 8-2 bis 8-6 von der Länge der Route 3 und der gewünschten Ortsauflösung abhängen. Ist z.B. eine Ortsauflösung von maximal fünf Metern gewünscht, können auf der Route 3 alle fünf Meter entsprechende Positionen 8-2 bis 8-6 vorgesehen sein. In FIG. 4, by way of example only, the five positions 8-2 through 8-6 are shown. In further embodiments, the number of positions 8-2 to 8-6 may depend on the length of the route 3 and the desired spatial resolution. For example, if a spatial resolution of a maximum of five meters is desired, you can Route 3 every five meters corresponding positions 8-2 to 8-6 be provided.
Ferner kann in einer Ausführungsform die Recheneinrichtung 9- 1, 9-2 ausgebildet sein, die Referenzmesswerte 7-1 bis 7-n zwischen zwei Positionen 8-1 bis 8-n zu interpolieren. Dies ermöglicht es, die Ortsauflösung zu erhöhen, ohne weitere Re¬ ferenzmesswerte 7-1 bis 7-n in dem Datenspeicher 6 hinterle¬ gen zu müssen. Furthermore, in one embodiment, the computing device 9-1, 9-2 may be configured to interpolate the reference measured values 7-1 to 7-n between two positions 8-1 to 8-n. This makes it possible to increase the spatial resolution of having to hinterle ¬ gen without further re ¬ ference readings 7-1 to 7-n in the data memory. 6
Fährt z.B. eine U-Bahn auf der Route 3 im Uhrzeigersinn und beginnt zwischen den Positionen 8-2 und 8-3 mit der Fahrt, wird die Kurve, an welcher sich die Position 8-3 befindet, in den Referenzmesswerten 7-3 z.B. durch charakteristische Be- schleunigungswerte und Drehraten gekennzeichnet, die bei ei¬ ner Fahrt durch diese Kurve von den Sensoren 4 bzw. den Messwerten 5 wiedergegeben werden. Das gleiche gilt für alle weiteren Positionen 8-2 - 8-6. Je größer die Anzahl der gleichzeitig verwendeten Messwerte 5 ist, desto größer ist dabei die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Messwerte 5 ausreichend unterscheiden, um unterschiedliche Positionen zu kennzeichnen . For example, if a subway moves clockwise on route 3 and starts driving between positions 8-2 and 8-3, the curve at which position 8-3 is located will be reflected in reference measurements 7-3, for example characteristic acceleration values and yaw rates which are reproduced by the sensors 4 and the measured values 5 during a travel through this curve. The same applies to all other positions 8-2 - 8-6. The greater the number of simultaneously used measured values 5, the greater the probability that the measured values 5 will differ sufficiently to identify different positions.
In einer Ausführungsform können die Referenzmesswerte 7-1 bis 7-n z.B. auch SSIDs und entsprechende Signalstärken von WLAN- Netzwerken oder dergleichen aufweisen. Vibrationssensoren können z.B. auch charakteristische Vibrationen erfassen, die z.B. in einem bestimmten Streckenabschnitt der Route 3 hervorgerufen werden. In one embodiment, the reference measurements 7-1 to 7-n may be e.g. also have SSIDs and corresponding signal strengths of WLAN networks or the like. Vibration sensors may e.g. also detect characteristic vibrations, e.g. be generated in a certain section of the route 3.
Durch die Erfassung der Uhrzeit können in einer Ausführungsform beispielsweise auch bestimmte Routen 3 ausgeschlossen werden, da z.B. um die jeweilige Uhrzeit kein Fahrzeug auf der entsprechenden Route 3 bzw. entsprechenden Positionen 8-1 bis 8-n der jeweiligen Route verkehrt. By detecting the time, for example, certain routes 3 may also be excluded in one embodiment, since e.g. no vehicle on the corresponding route 3 or corresponding positions 8-1 to 8-n of the respective route at the respective time.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Sensor- Vorrichtungen, Fahrzeugen, Verwendungen und Verfahren lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw. „eine" nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso ist nicht ausgeschlossen, dass als einzelne Einheiten dargestellte Elemente der vorliegenden Erfindung aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten bestehen, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können. Finally, it is pointed out again that the sensor components described in detail above Devices, vehicles, uses and methods are merely exemplary embodiments, which can be modified by the skilled person in a variety of ways, without departing from the scope of the invention. Furthermore, the use of the indefinite article "on" or "one" does not exclude that the characteristics in question may also be present multiple times. Likewise, it is not excluded that illustrated as individual units elements of the present invention consist of several cooperating sub-components, which may optionally be spatially distributed.

Claims

Patentansprüche claims
1. Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug, welches auf einer vorgegebenen Route fährt, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit : A sensor device for a vehicle traveling on a predetermined route, in particular a rail vehicle, comprising:
einer Anzahl von Sensoren, welche dazu ausgebildet sind, eine Bewegung der Sensorvorrichtung und/oder physikalische Größen einer Umgebung der Sensorvorrichtung zu erfassen und entsprechende Messwerte auszugeben, wobei die Sensoren Magnetfeldsensoren zur Detektion einer Orientierung und/ oder Drucksensoren und/oder Echtzeituhren aufweisen;  a number of sensors which are designed to detect a movement of the sensor device and / or physical variables of an environment of the sensor device and to output corresponding measured values, the sensors having magnetic field sensors for detecting an orientation and / or pressure sensors and / or real-time clocks;
einem Datenspeicher, welcher dazu ausgebildet ist, zu vorgegebenen Positionen auf der vorgegebenen Route Referenzmesswerte für die Sensoren zu speichern; und  a data memory which is designed to store reference measured values for the sensors at predetermined positions on the predetermined route; and
- einer Recheneinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die von den Sensoren ausgegebenen Messwerte mit den gespeicherten Referenzmesswerten zu vergleichen und bei einer Übereinstimmung der von den Sensoren ausgegebenen Messwerte mit den Referenzmesswerten die den jeweiligen Referenz- messwerten entsprechende Position als die aktuelle Positi¬ on der Sensorvorrichtung auszugeben. - a computing device which is configured to compare the measured values outputted by the sensors with the stored reference measurement values and in case of match of the output from the sensors the measured values with the reference measured values corresponding to the respective reference measurement values than that of the current positi ¬ on the sensor device issue.
2. Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle, insbesondere einer Bluetooth- Schnittstelle und/oder einer WLAN-Schnittstelle und/oder ei¬ ner GSM-Schnittstelle, wobei die Recheneinrichtung ausgebil¬ det ist, die aktuelle Position der Sensorvorrichtung über die drahtlose Kommunikationsschnittstelle auszugeben. 2. Sensor device according to claim 1, with a wireless communication interface, in particular a Bluetooth interface and / or a WLAN interface and / or ei ¬ ner GSM interface, wherein the computing device is ausgebil ¬ det, the current position of the sensor device via the wireless Output communication interface.
3. Sensorvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sensoren Beschleunigungssensoren und/oder Drehratensensoren aufweisen. 3. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the sensors have acceleration sensors and / or yaw rate sensors.
4. Sensorvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Rechenein- richtung ausgebildet ist, eine Bewegung der Sensorvorrichtung basierend auf den von den Beschleunigungssensoren und/oder Drehratensensoren ausgegebenen Messwerten zu berechnen. 4. The sensor device according to claim 3, wherein the computing device is configured to calculate a movement of the sensor device based on the measured values output by the acceleration sensors and / or yaw rate sensors.
5. Sensorvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sensoren ferner Satelliten-basierte Positionssensoren aufweisen . 5. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the sensors further comprise satellite-based position sensors.
6. Sensorvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Datenspeicher Referenzmesswerte für eine Vielzahl von vorgegebenen Routen aufweist und wobei die Recheneinrichtung ausgebildet ist, basierend auf den von den Sensoren ausgege¬ benen Messwerten zu bestimmen, auf welcher der vorgegebenen Routen sich das Fahrzeug bewegt. 6. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the data store reference values comprising a plurality of predetermined routes and wherein the computing means is configured to determine based on the ausgege ¬ surrounded by the sensors measured values on which the predetermined routes the vehicle is moving.
7. Sensorvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, mit mindestens drei drahtlosen Kommunikationsschnittstellen, insbesondere Bluetooth-Schnittstellen, wobei die Recheneinrich- tung ausgebildet ist, über jede der drahtlosen Kommunikati¬ onsschnittstellen eine vorgebebene eindeutige Kennzeichnung und für jede aktuelle Position eine eindeutige primäre Ken¬ nung und eine eindeutige sekundäre Kennung auszugeben. 7. Sensor device according to one of the preceding claims, with at least three wireless communication interfaces, in particular Bluetooth interfaces, wherein the Recheneinrich- device is formed via each of the wireless communication ¬ onsschnittstellen a vorgebebene unambiguous identification and for each current position a unique primary Ken ¬ tion and output a unique secondary identifier.
8. Sensorvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Recheneinrichtung ausgebildet ist, bei einer Refe¬ renzfahrt auf der vorgegebenen Route des Fahrzeugs, auf wel¬ chem die Sensorvorrichtung angeordnet ist, die von den Sensoren ausgegebenen Messwerte in dem Datenspeicher als die Refe- renzmesswerte gemeinsam mit der jeweils aktuellen Position der Sensorvorrichtung zu speichern. 8. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the computing device is formed, in a Refe ¬ renzfahrt on the predetermined route of the vehicle on wel ¬ chem, the sensor device is arranged, the measured values output by the sensors in the data memory as the reference measured values store together with the current position of the sensor device.
9. Sensorvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Recheneinrichtung ausgebildet ist, die jeweils aktuelle Position von einem Referenzsensor, insbesondere einem von einem Benutzer kalibrierten Satelliten-basierten Sensor, abzufragen. 9. Sensor device according to claim 8, wherein the computing device is configured to query the respectively current position of a reference sensor, in particular a calibrated by a user satellite-based sensor.
10. Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit einer Sen¬ sorvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche. 10. Vehicle, in particular rail vehicle, with a Sen ¬ sorvorrichtung according to one of the preceding claims.
11. Verwendung einer Sensorvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 9 zur Bestimmung der Position eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs. WO 2016/150949 -,„ PCT/EP2016/056234 11. Use of a sensor device according to one of the preceding claims 1 to 9 for determining the position of a vehicle, in particular a rail vehicle. WO 2016/150949 -, "PCT / EP2016 / 056234
12. Verfahren zum Erfassen einer Position eines Fahrzeugs, welches auf einer vorgegebenen Route fährt, insbesondere ei¬ nes Schienenfahrzeugs, aufweisend: 12. A method for detecting a position of a vehicle, which runs on a predetermined route, in particular ei ¬ nes rail vehicle, comprising:
- Erfassen (Sl) von Messwerten einer Bewegung des Fahrzeugs und/oder physikalischer Größen einer Umgebung des Fahrzeugs, wobei das Erfassen von Messwerten das Erfassen einer Orientierung basierend auf Magnetfeldern und/oder Drücken und/oder einer Uhrzeit aufweist; Detecting (S1) measured values of a movement of the vehicle and / or physical variables of an environment of the vehicle, wherein the acquisition of measured values comprises the detection of an orientation based on magnetic fields and / or pressures and / or a time;
- Vergleichen (S2) der erfassten Messwerte mit gespeicherten Referenzmesswerten, zu welchen jeweils eine Position gespeichert ist; und - comparing (S2) the acquired measured values with stored reference measured values, to each of which a position is stored; and
Ausgeben (S3) der den jeweiligen Referenzmesswerten entsprechenden Position als die aktuelle Position des Fahr- zeugs bei einer Übereinstimmung der erfassten Messwerte mit den Referenzmesswerten.  Outputting (S3) the position corresponding to the respective reference measured values as the current position of the vehicle if the measured values coincide with the reference measured values.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die aktuelle Position über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine Bluetooth-Schnittstelle und/oder eine WLAN-Schnittstelle und/oder eine GSM-Schnittstelle ausgegeben wird. 13. The method of claim 12, wherein the current position is output via a wireless communication interface, in particular a Bluetooth interface and / or a WLAN interface and / or a GSM interface.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 12 und 13, wobei das Erfassen von Messwerten das Erfassen mindestens ei- ner Beschleunigung und/oder mindestens einer Drehrate des Fahrzeugs aufweist, wobei insbesondere eine Bewegung des Fahrzeugs basierend auf der erfassten mindestens einen Be¬ schleunigung und/oder der erfassten mindestens einen Drehrate berechnet wird; und/oder 14. A method according to any one of the preceding claims 12 and 13, wherein acquiring measurements comprises detecting at least an acceleration and / or at least a yaw rate of the vehicle, in particular a movement of the vehicle based on the detected at least one Be ¬ acceleration and / or the detected at least one rotation rate is calculated; and or
wobei das Erfassen von Messwerten das Erfassen von Satelli- ten-basierte Positionsdaten aufweist. wherein acquiring measurements comprises acquiring satellite-based position data.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 12 bis 14, wobei Referenzmesswerte für eine Vielzahl von vorgegebenen Routen gespeichert werden und wobei basierend auf den erfass¬ ten Messwerten bestimmt wird, auf welcher der vorgegebenen Routen sich das Fahrzeug bewegt; und/oder wobei bei einer Referenzfahrt des Fahrzeugs auf einer vorge¬ gebenen Route die Messwerte in dem Datenspeicher als die Re¬ ferenzmesswerte gemeinsam mit der jeweils aktuellen Position des Fahrzeugs gespeichert werden, wobei die jeweils aktuelle Position insbesondere von einem Referenzsensor, insbesondere einem von einem Benutzer kalibrierten Satelliten-basierten Sensor, abgefragt wird. 15. The method according to any one of the preceding claims 12 to 14, wherein the reference measured values are stored for a plurality of predetermined routes and being determined based on the sensing ¬ ten measured values on which the predetermined routes the vehicle is moving; and or wherein at a reference movement of the vehicle on a pre ¬ passed route the measured values in the data memory as the Re ¬ ferenz measured values are stored together with the current position of the vehicle, the current position in particular from a reference sensor, in particular a calibrated by a user satellite -based sensor, is queried.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017114696A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Method for evaluating the accuracy of a system to be tested for determining the position of a rail vehicle
EP3431362A3 (en) 2017-06-30 2019-04-17 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Method for infrastructure-free detection of a transition of a section of track by a rail vehicle
DE102018202080A1 (en) * 2018-02-09 2019-08-14 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Method for determining the position of a vehicle in a section of track not detectable by satellite-based positioning systems
JP7234022B2 (en) * 2019-04-18 2023-03-07 株式会社日立製作所 Information gathering system and information gathering method
EP3828505A1 (en) * 2019-11-27 2021-06-02 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Method for calibrating a magnetometer arranged on a vehicle

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19532104C1 (en) * 1995-08-30 1997-01-16 Daimler Benz Ag Method and device for determining the position of at least one location of a track-guided vehicle
DE10104946B4 (en) * 2001-01-27 2005-11-24 Peter Pohlmann Method and device for determining the current position and for monitoring the planned path of an object
DE102009020428A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-20 Eureka Navigation Solutions Ag Device and method for a rail vehicle
KR101462058B1 (en) * 2010-10-22 2014-11-19 에스케이 텔레콤주식회사 Method for Estimating Access Point Position by Using Log Data, Apparatus And Terminal Therefor
US20130339489A1 (en) * 2011-11-30 2013-12-19 Sailesh Katara Mobile computing application for roadway pavement data
US9194706B2 (en) * 2012-03-27 2015-11-24 General Electric Company Method and system for identifying a directional heading of a vehicle
DE102013013156A1 (en) * 2012-08-10 2014-03-13 Peiker Acustic Gmbh & Co. Kg "Method for navigation and method for integrating at least one further transmitter into a navigation system"
US9182240B2 (en) * 2012-09-26 2015-11-10 Intel Corporation Method, apparatus and system for mapping a course of a mobile device
DE102012219111A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Method for localization of rail vehicle in rail network, involves matching corresponding period of reference signal of route section of rail network with selected portion of actual time signal
CA2900522C (en) * 2013-03-13 2019-10-29 Wabtec Holding Corp. Train network management system and method
US8989985B2 (en) * 2013-08-14 2015-03-24 Thales Canada Inc. Vehicle-based positioning system and method of using the same
US9327743B2 (en) * 2013-12-19 2016-05-03 Thales Canada Inc Guideway mounted vehicle localization system

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