EP3938808A1 - Positionsermittlungsanordnung für ein fahrzeug, fahrzeug - Google Patents

Positionsermittlungsanordnung für ein fahrzeug, fahrzeug

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EP3938808A1
EP3938808A1 EP20705170.7A EP20705170A EP3938808A1 EP 3938808 A1 EP3938808 A1 EP 3938808A1 EP 20705170 A EP20705170 A EP 20705170A EP 3938808 A1 EP3938808 A1 EP 3938808A1
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EP
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housing
position determination
designed
vehicle
determination arrangement
Prior art date
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Pending
Application number
EP20705170.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Marlon Ramon EWERT
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G01S19/49—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system whereby the further system is an inertial position system, e.g. loosely-coupled

Definitions

  • the invention relates to a position determination arrangement for a vehicle, with a receiving device, in particular an antenna, which is designed to receive at least one navigation satellite signal from at least one navigation satellite, with a processing device which is designed to provide a first signal as a function of the received navigation satellite signal, the one navigation satellite signal based position of the
  • Describes receiving device in a coordinate system with at least one inertial sensor, which is designed to detect an acceleration and / or a rate of rotation, with a computing unit, which is designed to depend on the first signal on the one hand and the detected acceleration and / or the detected rotation rate on the other hand to determine an adapted position of the receiving device in the coordinate system, and with a first housing in which at least the computing unit is arranged.
  • GNSS Global navigation satellite systems
  • the navigation satellite systems comprise a plurality of navigation satellites which are designed to transmit navigation satellite signals.
  • the receiving devices are designed to
  • VMP sensors Vehicle Motion and Position Sensor
  • a VMP sensor is a sensor or a sensor module for a vehicle.
  • the VMP sensor has a processing device. This is connected / connectable to a receiving device of the vehicle at least in terms of communication technology and is designed to provide or generate a first signal as a function of navigation satellite signals received by the receiving device, which describes a position of the receiving device based on navigation satellite signals in the coordinate system.
  • the known VMP sensor has at least one inertial sensor which is designed to detect an acceleration and / or a rate of rotation.
  • the VMP sensor has a processing unit which is designed to determine an adapted position of the receiving device in the coordinate system as a function of the first signal on the one hand and the detected acceleration and / or the detected rate of rotation on the other.
  • the known VMP sensor has a housing or first housing, wherein in the case of the known VMP sensor, the computing unit, the inertial sensor and the processing device are arranged in the first housing.
  • the known VMP sensor and the receiving device of the vehicle that is connected at least in terms of communication technology to the processing device of the VMP sensor thus form one
  • the position determination arrangement according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the installation space required by the first housing compared to first housings of previously known ones
  • Position determination arrangements is reduced, so that the first housing of the position determination arrangement according to the invention saves space
  • the position determination arrangement has a second housing that is independent of the first housing, the first housing and the second housing being arranged spatially separated from one another, and the inertial sensor being arranged in the second housing. Because the second housing is independent of the first housing, there is none direct mechanical connection between the first housing and the second housing.
  • a separate arrangement is to be understood as meaning that the first housing is arranged completely outside the second housing and the second housing is arranged completely outside the first housing.
  • the separate arrangement is to be understood as meaning that there is no main housing in which both the first housing and the second housing are arranged. The position determination arrangement is therefore free from the main housing.
  • a main housing is to be understood as meaning a component whose essential task is to accommodate and hold the first housing and the second housing, for example, in an interior of a motor vehicle.
  • the processing device is designed, for example, to preprocess signals received by the receiving device.
  • the processing device is designed to determine whether or not a received signal is a navigation satellite signal, and only as a first signal
  • the processing device itself is designed to be dependent on the received
  • Navigation satellite signals to determine the navigation satellite signal-based position of the receiving device and the first signal
  • the computing unit for example, the computing unit, the processing device or
  • the receiving device is also the necessary connection between the respective device and other devices / elements of the
  • Processing device for example, connected to the receiving device for signaling purposes in order to detect the received navigation satellite signal. This also applies to the other facilities mentioned.
  • Position determination arrangement part of a vehicle in particular
  • Position determination arrangement can be determined precisely.
  • the inertial sensor is preferably arranged in a ceramic housing, in particular arranged in the second housing or formed by the second housing itself. As a result, the inertial sensor arranged in the ceramic housing is at least protected from temperature fluctuations
  • the ceramic housing assigned to the inertial sensor in which the inertial sensor is arranged, the ceramic housing then being arranged inside the second housing.
  • the second housing itself is designed as a ceramic housing. The ceramic housing in which the inertial sensor is arranged is accordingly then the second housing.
  • the position determination arrangement To receive correction service satellite signal of at least one correction service satellite, or that the position determination arrangement has a receiver, in particular an antenna, which is designed to
  • the position determination arrangement To receive correction service satellite signal.
  • the position determination arrangement then has an evaluation device which is designed to be dependent on the received
  • Correction service satellite signal to provide a second signal which describes a correction value.
  • the computing unit is then preferably designed to take the second signal into account when determining the adjusted position. This increases the accuracy of the determined adjusted position. It is thus achieved that the deviation of the determined, adapted position from an actual position of the receiving device is small.
  • the receiving device is designed to receive the correction service satellite signal
  • the number of components of the position-determining arrangement is small.
  • the position determination arrangement has the receiver, there is the advantage that a receiving device or a receiver can be selected which differ from one another and which are advantageously suitable for To receive navigation satellite signal or the correction service satellite signal.
  • Processing device and / or the evaluation device are arranged in the first housing. As a result, the processing device and / or the evaluation device are protected by the first housing. In addition, the processing device arranged in the first housing and / or the evaluation device arranged in the first housing are
  • the processing device and / or the
  • Evaluation device arranged outside the first housing. This results in the advantage that the installation space that the first housing takes up is further reduced.
  • the first housing can thus be arranged in a particularly space-saving manner, for example in the vehicle.
  • Processing device is integrated into the receiving device, and / or that the evaluation device is integrated into the receiver. This results in the advantage that the processing device can be easily connected to the receiving device in terms of communication technology, or that the
  • Evaluation device can be easily connected to the receiver in terms of communication technology.
  • the computing unit is preferably connected to the inertial sensor in terms of communication by means of a field bus, in particular a CAN bus or FlexRay bus, an Ethernet and / or a radio link. This establishes the communication connection between the inertial sensor and the
  • the inertial sensor is preferably connected to a control device, in particular an airbag control device and / or a vehicle dynamics control control device.
  • the control device is designed to be dependent on the detected Acceleration and / or the detected rate of rotation to control an airbag of the vehicle or a driver assistance system of the vehicle.
  • the detected acceleration and / or the detected rate of rotation are therefore used on the one hand to determine the adjusted position by the computing unit and on the other hand by the control device.
  • both the control unit and the computing unit each have their own
  • the inertial sensor is integrated into the control unit.
  • both the inertial sensor and the control device are arranged in the second housing.
  • the inertial sensor and the control device are designed separately from one another.
  • the control device is preferably arranged outside the second housing.
  • Vehicle dynamics control control unit and / or vehicle central control unit is integrated.
  • the first housing is a housing of the control device. Because the computing unit is integrated in a control device that is already present, the
  • control device into which the computing unit is integrated does not have to be the control device to which the inertial sensor is connected.
  • the computing unit is integrated into the vehicle central control unit and the inertial sensor is connected to the airbag control unit and / or the driving dynamics control unit.
  • the position-determining arrangement preferably has at least one further inertial sensor. This increases the number of acceleration data or rotation rate data that are available to the computing unit for determining the adjusted position. This will make the
  • both of the inertial sensors are arranged in the second housing.
  • One of the inertial sensors is preferably designed to To detect acceleration, and another of the inertial sensors to detect the rate of rotation.
  • At least one of the inertial sensors is preferably in the area of one
  • This area is advantageously suitable for detecting the acceleration and / or the rate of rotation of the vehicle.
  • At least one inertial sensor is arranged on a chassis or a body of the vehicle.
  • the inertial sensor arranged on the chassis or the body is preferably an acceleration sensor.
  • the inertial sensor is arranged, for example, on a vehicle side member.
  • the inertial sensor is arranged, for example, on an A, B, C or D pillar of the vehicle.
  • an inertial sensor is arranged on the chassis and another inertial sensor is arranged on the body.
  • the inertial sensor arranged on the body or on the chassis is preferably connected to the airbag control device and / or the driving dynamics control device.
  • the computing unit is preferably equipped with a speed sensor
  • a speed sensor is to be understood as a sensor which is designed to detect an angular speed of a wheel to which the speed sensor is assigned.
  • the computing unit is preferably connected to a steering angle sensor. Under a
  • Steering angle sensor is to be understood as a sensor assigned in particular to a steering handle, which is designed to use a steering angle
  • the computing unit is particularly preferably designed to determine the adjusted position, a speed of the vehicle and a trajectory of the vehicle as a function of the first signal, the detected acceleration, the detected rate of rotation, the second signal, the angular speed and / or the steering angle.
  • a highly precise time for example universal time, is available to the computing unit. This is usually contained in the navigation satellite signal and / or in the correction service satellite signal.
  • the vehicle according to the invention in particular a motor vehicle, is distinguished by the features of claim 14 by the one according to the invention
  • Figure 1 A motor vehicle with a position determining arrangement
  • FIG. 2 the motor vehicle with a position determination arrangement
  • FIG. 3 The motor vehicle with a position determination arrangement
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 1.
  • the motor vehicle 1 has a front wheel axle 2 with two steerable front wheels 3 and a rear wheel axle 4 with two rear wheels 5.
  • the motor vehicle 1 has a position determination arrangement 6.
  • the position determination arrangement 6 has a receiving device 7 which is arranged on the motor vehicle 1 and is designed to
  • the receiving device 7 is an antenna which is attached to the body of the
  • the position determination arrangement 6 also has a
  • the processing device 11 is designed to generate a first signal as a function of the navigation satellite signals 8 received by the receiving device 7 or to provide, which describes a position of the receiving device 7 based on navigation satellite signals.
  • the present is that
  • Processing device 11 is connected to the receiving device 7 by means of a high-frequency line 12, so that the processing device 11 has the navigation satellite signals 8 available.
  • the position determination arrangement 6 has at least one
  • Acceleration sensor 13 is embodied, and a second inertial sensor 14 is designed as a rotation rate sensor 14.
  • Inertial sensors 13 and 14 are at least indirectly attached to motor vehicle 1, so that inertial sensors 13 and 14 detect an acceleration or rotation rate of motor vehicle 1 in the area of motor vehicle 1 , in which the inertial sensors 13 and 14 are arranged.
  • the position determination arrangement 6 furthermore has a computing unit 15 which is designed to determine an adapted position of the receiving device 7 as a function of the first signal, the detected acceleration and the detected rate of rotation.
  • the computing unit 15 is designed to determine an adapted position of another part of the motor vehicle 1 as a function of the specific adapted position of the receiving device 7. This is possible without any problems due to the spatially known arrangement of the receiving device 7 on the motor vehicle 1.
  • the computing unit 15 is by means of a field bus 16 for communication with the
  • the field bus 16 is designed, for example, as a CAN bus or as a FlexRay bus. Alternatively, the
  • Computing unit 15 is connected to the inertial sensors 13 and 14 in a wired or wireless manner, in particular by means of an Ethernet or a radio link.
  • the computing unit 15 and the inertial sensors 13 and 14 have suitable communication devices for contactless transmission of the acceleration or the rate of rotation, at least from the inertial sensors 13, 14 to the Arithmetic unit 15, on.
  • the computing unit 15 is connected to the processing device 11 in terms of communication technology for the transmission of the first signal from the processing device 11 to the computing unit 15. According to the illustration from FIG. 1, a line 30 is provided for this purpose. As an alternative to line 30, there are means for contactless transmission of the first signal.
  • the position determination arrangement 6 also has a first housing 17. At least the computing unit 15 is arranged in the first housing 17.
  • Position determination arrangement 6 also has a second housing 18. At least one of the inertial sensors 13 and 14 is arranged in the second housing 18. In the present case, both inertial sensors 13 and 14 are located in the second housing 18. Both housings are arranged on the motor vehicle 1. The first housing 17 and the second housing 18 are independent of one another. The two housings 17 and 18 are therefore not directly mechanically attached to one another. In addition, the housings 17 and 18 are spatially separated from one another. The first housing 17 is thus arranged outside the second housing 18 and the second housing 18 outside the first housing 17, as can be seen from FIG. In particular, each of the inertial sensors 13, 14 is assigned a ceramic housing (not shown in FIG. 1) in which the respective inertial sensor 13 or 14 is arranged.
  • the ceramic housings assigned to the inertial sensors 13, 14 are then located within the second housing 18.
  • the second housing itself is designed as a ceramic housing. Because the inertial sensors 13, 14 on the one hand and the computing unit 15 on the other hand are arranged in different housings, the first housing 17 and the second housing 18 are designed to save space.
  • the second housing 18 is in the area of a center tunnel of the
  • Position determination arrangement 6 has further inertial sensors, not shown, which are arranged on a chassis and / or on a body of the motor vehicle 1 and are connected in communication with the computing unit 15.
  • the inertial sensors 13 and 14 are connected to a control unit 19.
  • the control unit 19 is designed as an airbag control unit.
  • the airbag control unit is designed to determine a collision of the motor vehicle 1 as a function of the detected acceleration and the detected rate of rotation and to actuate airbags (not shown) of the motor vehicle.
  • the control device 19 is designed as a vehicle dynamics control control device.
  • the driving dynamics control device is designed to be dependent on the detected
  • control device 19 is designed as a combined airbag and vehicle dynamics control control device.
  • control device 19 is arranged outside the second housing 18.
  • control device 19 is arranged within the second housing 18.
  • the inertial sensors 13, 14 are then integrated into the control device 19, for example.
  • the position determination arrangement 6 has one on the
  • the receiver 20 arranged on the motor vehicle 1 is designed to receive correction service satellite signals 21 from a correction service satellite system 22.
  • the receiver 20 is also an antenna arranged on the body of the vehicle 1.
  • the receiver 20 is connected to an evaluation device 24 by means of a high-frequency line 23.
  • the evaluation device 24 is designed to generate or provide a second signal, which describes a correction value or a first correction value, as a function of the correction service satellite signals 21 received by the receiver 20.
  • the computing unit 15 is designed to take the first correction value or the second signal into account when determining the adjusted position. By taking the first correction value into account, there is a difference between the determined adjusted position and the actual position
  • Receiving device 7 can be reduced.
  • the arithmetic unit 15 is connected to the evaluation device 24 in terms of communication technology for transmitting the second signal from the evaluation device 24 to the arithmetic unit 15.
  • a line 31 is provided for this purpose.
  • alternative to the line 31 is provided with means for a contactless transmission of the second signal.
  • the computing unit 15 is designed to receive a radio signal 25 that describes a second correction value.
  • the second correction value is also a correction value of a
  • the radio signal 25 is a radio signal 25 transmitted by a communication device 26
  • Communication device 26 is part of another vehicle or part of infrastructure facilities, for example traffic light systems, in the vicinity of motor vehicle 1. To receive radio signal 25, the
  • Computing unit 15 or the position determining arrangement has a suitable communication means, for example a 5G module, a UMTS module or a WLAN module.
  • the computing unit 15 is designed to take the second correction value into account when determining the adjusted position. By taking into account the second correction value, a difference between the determined, adapted position and the actual position of the receiving device 7 can also be reduced.
  • the computing unit 15 is also connected to a speed sensor 27. This is assigned to one of the wheels 3 and is designed to detect an angular speed of this wheel 3. Besides, the
  • Computing unit 15 is connected to a steering angle sensor 28 in the present case.
  • the steering angle sensor 28 is assigned to a steering handle (not shown) and is designed to determine a predetermined target steering angle as the steering angle.
  • the computing unit 15 is designed to be used in
  • the radio signal 25 Depending on the first signal, the detected acceleration, the detected rate of rotation, the second signal, the radio signal 25, the
  • the computing unit 15 has a highly precise time, for example universal time, available. This is usually in the navigation satellite signal 8 and / or in the
  • FIG. 2 shows the motor vehicle 1 with the position determination arrangement 6 according to a second exemplary embodiment
  • the computing unit 15 is integrated in a control unit 29.
  • the processing device 11 and the evaluation device 24 are also integrated in the control device 29.
  • the first housing 17 is a housing of the control device 29.
  • the control device 29 is designed in the present case as a vehicle central control device. Alternatively or additionally, the control device 29 is designed as an airbag control device or as a driving dynamics control control device.
  • FIG. 3 shows the motor vehicle 1 with the position determination arrangement 6 according to a third exemplary embodiment, the following essentially referring to the differences from that shown in FIG.
  • the processing device 11 is integrated into the receiving device 7.
  • the evaluation device 24 is also integrated in the receiver 20.
  • the processing device 11 and the evaluation device 24 are thus arranged outside the first housing 17.
  • the evaluation device 24 is designed to to determine the first correction value itself and to provide the first correction value as a second signal.
  • Evaluation device 24 with computing unit 15, lines 30 and 31 are present.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Positionsermittlungsanordnung (6) für ein Fahrzeug (1), mit einer Empfangseinrichtung (7), insbesondere Antenne, die dazu ausgebildet ist, zumindest ein Navigationssatellitensignal (8) wenigstens eines Navigationssatelliten zu empfangen, mit einer Verarbeitungseinrichtung (11), die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem empfangenen Navigationssatellitensignal (8) ein erstes Signal bereitzustellen, das eine navigationssatellitensignalbasierte Position der Empfangseinrichtung (7) in einem Koordinatensystem beschreibt, mit zumindest einem Inertialsensor (13,14), der dazu ausgebildet ist, eine Beschleunigung und/oder eine Drehrate zu erfassen, mit einer Recheneinheit (15), die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem ersten Signal einerseits und der erfassten Beschleunigung und/oder der erfassten Drehrate andererseits eine angepasste Position der Empfangseinrichtung (7) in dem Koordinatensystem zu bestimmen, und mit einem ersten Gehäuse (17), in dem zumindest die Recheneinheit (15) angeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass die Positionsermittlungsanordnung (6) ein von dem ersten Gehäuse (17) unabhängiges zweites Gehäuse (18) aufweist, wobei das erste Gehäuse (17) und das zweite Gehäuse (18) räumlich getrennt voneinander angeordnet sind, und wobei in dem zweiten Gehäuse (18) der Inertialsensor (13,14) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Titel
Positionsermittlungsanordnung für ein Fahrzeug, Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Positionsermittlungsanordnung für ein Fahrzeug, mit einer Empfangseinrichtung, insbesondere Antenne, die dazu ausgebildet ist, zumindest ein Navigationssatellitensignal wenigstens eines Navigationssatelliten zu empfangen, mit einer Verarbeitungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem empfangenen Navigationssatellitensignal ein erstes Signal bereitzustellen, das eine navigationssatellitensignalbasierte Position der
Empfangseinrichtung in einem Koordinatensystem beschreibt, mit zumindest einem Inertialsensor, der dazu ausgebildet ist, eine Beschleunigung und/oder eine Drehrate zu erfassen, mit einer Recheneinheit, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem ersten Signal einerseits und der erfassten Beschleunigung und/oder der erfassten Drehrate andererseits eine angepasste Position der Empfangseinrichtung in dem Koordinatensystem zu bestimmen, und mit einem ersten Gehäuse, in dem zumindest die Recheneinheit angeordnet ist.
Stand der Technik
Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) ermöglichen eine Bestimmung einer Position von Empfangseinrichtungen, beispielsweise Antennen, in einem Koordinatensystem. Hierzu umfassen die Navigationssatellitensysteme mehrere Navigationssatelliten, die dazu ausgebildet sind, Navigationssatellitensignale auszusenden. Die Empfangseinrichtungen sind dazu ausgebildet, die
Navigationssatellitensignale zu empfangen.
Aus dem Stand der Technik sind sogenannte VMP-Sensoren (Vehicle Motion and Position Sensor) bekannt. Bei einem VMP-Sensor handelt es sich um einen Sensor beziehungsweise ein Sensormodul für ein Fahrzeug. Der VMP-Sensor weist eine Verarbeitungseinrichtung auf. Diese ist mit einer Empfangseinrichtung des Fahrzeugs zumindest kommunikationstechnisch verbunden/verbindbar und dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von durch die Empfangseinrichtung empfangenen Navigationssatellitensignalen ein erstes Signal bereitzustellen beziehungsweise zu erzeugen, das eine navigationssatellitensignalbasierte Position der Empfangseinrichtung in dem Koordinatensystem beschreibt.
Außerdem weist der bekannte VMP-Sensor zumindest einen Inertialsensor auf, der dazu ausgebildet ist, eine Beschleunigung und/oder eine Drehrate zu erfassen. Ferner weist der VMP-Sensor eine Recheneinheit auf, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem ersten Signal einerseits und der erfassten Beschleunigung und/oder der erfassten Drehrate andererseits eine angepasste Position der Empfangseinrichtung in dem Koordinatensystem zu bestimmen.
Weiterhin weist der bekannte VMP-Sensor ein Gehäuse beziehungsweise erstes Gehäuse auf, wobei im Falle des bekannten VMP-Sensors die Recheneinheit, der Inertialsensor und die Verarbeitungseinrichtung in dem ersten Gehäuse angeordnet sind. Somit bilden der bekannte VMP-Sensor und die mit der Verarbeitungseinrichtung des VMP-Sensors zumindest kommunikationstechnisch verbundene Empfangseinrichtung des Fahrzeugs eine
Positionsermittlungsanordnung der eingangs genannten Art.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Positionsermittlungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass der Bauraum, den das erste Gehäuse benötigt, im Vergleich zu ersten Gehäusen von vorbekannten
Positionsermittlungsanordnungen reduziert ist, sodass das erste Gehäuse der erfindungsgemäßen Positionsermittlungsanordnung bauraumsparend
beispielsweise in einem Fahrzeug anordenbar ist. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass die Positionsermittlungsanordnung ein von dem ersten Gehäuse unabhängiges zweites Gehäuse aufweist, wobei das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse räumlich getrennt voneinander angeordnet sind, und wobei in dem zweiten Gehäuse der Inertialsensor angeordnet ist. Dadurch, dass das zweite Gehäuse von dem ersten Gehäuse unabhängig ist, besteht keine direkte mechanische Verbindung zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse. Unter einer getrennten Anordnung ist zu verstehen, dass das erste Gehäuse vollständig außerhalb des zweiten Gehäuses und das zweite Gehäuse vollständig außerhalb des ersten Gehäuses angeordnet ist. Außerdem ist unter der getrennten Anordnung zu verstehen, dass kein Hauptgehäuse vorhanden ist, in dem sowohl das erste Gehäuse als auch das zweite Gehäuse angeordnet sind. Die Positionsermittlungsanordnung ist also hauptgehäusefrei. Unter einem Hauptgehäuse ist dabei ein Bauteil zu verstehen ist, dessen wesentliche Aufgabe darin besteht, das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse beispielsweise in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs aufzunehmen und zu halten. Für die Bereitstellung des ersten Signals ist die Verarbeitungseinrichtung beispielsweise dazu ausgebildet, durch die Empfangseinrichtung empfangene Signale vorzuverarbeiten. Insbesondere ist die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgebildet, zu ermitteln, ob es sich bei einem empfangenen Signal um ein Navigationssatellitensignal handelt oder nicht, und als erstes Signal nur
Navigationssatellitensignale bereitzustellen beziehungsweise der Recheneinheit zur Verfügung zu stellen. Insbesondere ist die Verarbeitungseinrichtung selbst dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von den empfangenen
Navigationssatellitensignalen die navigationssatellitensignalbasierte Position der Empfangseinrichtung zu ermitteln und als erstes Signal die
navigationssatellitensignalbasierte Position bereitzustellen. Unter der Ausbildung beispielsweise der Recheneinheit, der Verarbeitungseinrichtung oder
Empfangseinrichtung ist vorliegend auch die jeweilige notwendige Verbindung der jeweiligen Einrichtung mit weiteren Einrichtungen/Elementen der
Positionsermittlungsanordnung zu verstehen, die zur Durchführung der genannten Aufgabe oder Funktion notwendig ist. So ist die
Verarbeitungseinrichtung beispielsweise mit der Empfangseinrichtung signaltechnisch verbunden, um das empfangene Navigationssatellitensignal zu erfassen. Dies gilt analog für die weiteren genannten Einrichtungen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die
Positionsermittlungsanordnung Teil eines Fahrzeugs, insbesondere
Kraftfahrzeugs, wobei das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse räumlich getrennt voneinander in dem Fahrzeug angeordnet sind. Somit ist die angepasste Position der an dem Fahrzeug angeordneten Empfangseinrichtung beziehungsweise eine angepasste Position des Fahrzeugs durch die
Positionsermittlungsanordnung genau ermittelbar.
Vorzugsweise ist der Inertialsensor in einem insbesondere in dem zweiten Gehäuse angeordneten oder durch das zweite Gehäuse selbst ausgebildeten Keramikgehäuse angeordnet. Dadurch ist der in dem Keramikgehäuse angeordnete Inertialsensor vor Temperaturschwankungen zumindest im
Wesentlichen geschützt. Insbesondere ist hierzu zusätzlich zu dem zweiten Gehäuse ein dem Inertialsensor zugeordnetes Keramikgehäuse, in dem der Inertialsensor angeordnet ist, vorhanden, wobei das Keramikgehäuse dann innerhalb des zweiten Gehäuses angeordnet ist. Alternativ dazu ist das zweite Gehäuse selbst als Keramikgehäuse ausgebildet. Bei dem Keramikgehäuse, in dem der Inertialsensor angeordnet ist, handelt es sich demnach dann um das zweite Gehäuse.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass entweder die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet ist, zumindest ein
Korrekturdienstsatellitensignal wenigstens eines Korrekturdienstsatelliten zu empfangen, oder dass die Positionsermittlungsanordnung einen Empfänger, insbesondere Antenne, aufweist, der dazu ausgebildet ist, das
Korrekturdienstsatellitensignal zu empfangen. In beiden vorgenannten Fällen weist dann die Positionsermittlungsanordnung eine Auswerteeinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem empfangenen
Korrekturdienstsatellitensignal ein zweites Signal bereitzustellen, das einen Korrekturwert beschreibt. Die Recheneinheit ist dann vorzugsweise dazu ausgebildet, das zweite Signal beim Bestimmen der angepassten Position zu berücksichtigen. Dadurch wird die Genauigkeit der bestimmten angepassten Position gesteigert. Es wird also erreicht, dass die Abweichung der bestimmten angepassten Position von einer tatsächlichen Position der Empfangseinrichtung gering ist. In dem Fall, dass die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet ist, das Korrekturdienstsatellitensignal zu empfangen, ergibt sich der Vorteil, dass die Anzahl der Bauteile der Positionsermittlungsanordnung gering ist. In dem Fall, dass die Positionsermittlungsanordnung den Empfänger aufweist, ergibt sich der Vorteil, dass eine Empfangseinrichtung beziehungsweise ein Empfänger wählbar sind, die sich voneinander unterscheiden und die vorteilhaft geeignet sind, das Navigationssatellitensignal beziehungsweise das Korrekturdienstsatellitensignal zu empfangen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Verarbeitungseinrichtung und/oder die Auswerteeinrichtung in dem ersten Gehäuse angeordnet sind. Dadurch sind die Verarbeitungseinrichtung und/oder die Auswerteeinrichtung durch das erste Gehäuse geschützt. Außerdem sind die in dem ersten Gehäuse angeordnete Verarbeitungseinrichtung und/oder die in dem ersten Gehäuse angeordnete Auswerteeinrichtung
kommunikationstechnisch einfach mit der Recheneinheit
kommunikationstechnisch verbindbar.
Vorzugsweise sind die Verarbeitungseinrichtung und/oder die
Auswerteeinrichtung außerhalb des ersten Gehäuses angeordnet. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Bauraum, den das erste Gehäuse einnimmt weiter reduziert wird. Das erste Gehäuse ist somit besonders bauraumsparend beispielsweise in dem Fahrzeug anordenbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Verarbeitungseinrichtung in die Empfangseinrichtung integriert ist, und/oder dass die Auswerteeinrichtung in den Empfänger integriert ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Verarbeitungseinrichtung kommunikationstechnisch einfach mit der Empfangseinrichtung verbindbar ist, beziehungsweise dass die
Auswerteeinrichtung kommunikationstechnisch einfach mit dem Empfänger verbindbar ist.
Vorzugsweise ist die Recheneinheit mittels eines Feldbusses, insbesondere CAN-Bus oder FlexRay-Bus, eines Ethernets und/oder einer Funkverbindung kommunikationstechnisch mit dem Inertialsensor verbunden. Dadurch wird die kommunikationstechnische Verbindung des Inertialsensors mit der
Recheneinheit sicher gewährleistet.
Vorzugsweise ist der Inertialsensor mit einem Steuergerät, insbesondere Airbag- Steuergerät und/oder Fahrdynamikregelungs-Steuergerät, verbunden. Das Steuergerät ist dabei dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der erfassten Beschleunigung und/oder der erfassten Drehrate einen Airbag des Fahrzeugs beziehungsweise ein Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs anzusteuern. Die erfasste Beschleunigung und/oder die erfasste Drehrate werden somit einerseits zum Bestimmen der angepassten Position durch die Recheneinheit und andererseits durch das Steuergerät verwendet. Verglichen mit dem Fall, dass sowohl dem Steuergerät als auch der Recheneinheit jeweils ein eigener
Inertialsensor zugeordnet ist, wird dadurch die Anzahl der Inertialsensoren beziehungsweise der Bauteile verringert. Insbesondere ist der Inertialsensor in das Steuergerät integriert. In diesem Fall sind sowohl der Inertialsensor als auch das Steuergerät in dem zweiten Gehäuse angeordnet. Alternativ dazu sind der Inertialsensor und das Steuergerät getrennt voneinander ausgebildet. Das Steuergerät ist in diesem Fall vorzugsweise außerhalb des zweiten Gehäuses angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Recheneinheit in ein Steuergerät, insbesondere Airbag-Steuergerät,
Fahrdynamikregelungs-Steuergerät und/oder Fahrzeug-Zentralsteuergerät integriert ist. Bei dem ersten Gehäuse handelt es sich in diesem Fall um ein Gehäuse des Steuergerätes. Dadurch, dass die Recheneinheit in ein ohnehin vorhandenes Steuergerät integriert ist, wird der durch die
Positionsermittlungsanordnung benötigte Bauraum weiter verringert. Es wird angemerkt, dass es sich bei dem Steuergerät, in das die Recheneinheit integriert ist, nicht um das Steuergerät handeln muss, mit dem der Inertialsensor verbunden ist. Beispielsweise ist die Recheneinheit in das Fahrzeug- Zentralsteuergerät integriert und der Inertialsensor mit dem Airbag-Steuergerät und/oder dem Fahrdynamikregelungs-Steuergerät verbunden.
Vorzugsweise weist die Positionsermittlungsanordnung zumindest einen weiteren Inertialsensor auf. Dadurch wird die Anzahl an Beschleunigungsdaten beziehungsweise Drehratendaten, die der Recheneinheit zum Bestimmen der angepassten Position zur Verfügung stehen, erhöht. Dadurch wird die
Genauigkeit beim Bestimmen der angepassten Position gesteigert. Insbesondere sind beide der Inertialsensoren in dem zweiten Gehäuse angeordnet.
Vorzugsweise ist einer der Inertialsensoren dazu ausgebildet, die Beschleunigung zu erfassen, und ein anderer der Inertialsensoren, die Drehrate zu erfassen.
Vorzugsweise ist zumindest einer der Inertialsensoren im Bereich eines
Mitteltunnels des Fahrzeugs angeordnet. Dieser Bereich ist vorteilhaft zum Erfassen der Beschleunigung und/oder der Drehrate des Fahrzeugs geeignet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest ein Inertialsensor an einem Fahrgestell oder einer Karosserie des Fahrzeugs angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem an dem Fahrgestell oder der Karosserie angeordneten Inertialsensor um einen Beschleunigungssensor. Zur Anordnung an dem Fahrgestell ist der Inertialsensor beispielsweise an einem Fahrzeuglängsträger angeordnet. Zur Anordnung an der Karosserie ist der Inertialsensor beispielsweise an einer A-, B-, C- oder D-Säule des Fahrzeugs angeordnet. Insbesondere ist ein Inertialsensor an dem Fahrgestell und ein anderer Inertialsensor an der Karosserie angeordnet. Vorzugsweise ist der an der Karosserie oder an dem Fahrgestell angeordnete Inertialsensor mit dem Airbag-Steuergerät und/oder dem Fahrdynamik-Steuergerät verbunden.
Vorzugsweise ist die Recheneinheit mit einem Drehzahlsensor
kommunikationstechnisch verbunden. Unter einem Drehzahlsensor ist ein Sensor zu verstehen, der dazu ausgebildet ist, eine Winkelgeschwindigkeit eines Rads, dem der Drehzahlsensor zugeordnet ist, zu erfassen. Vorzugsweise ist die Recheneinheit mit einem Lenkwinkelsensor verbunden. Unter einem
Lenkwinkelsensor ist ein insbesondere einer Lenkhandhabe zugeordneter Sensor zu verstehen, der dazu ausgebildet ist, als Lenkwinkel einen
vorgegebenen Soll-Lenkwinkel zu erfassen. Die Recheneinheit ist besonders bevorzugt dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem ersten Signal, der erfassten Beschleunigung, der erfassten Drehrate, dem zweiten Signal, der Winkelgeschwindigkeit und/oder dem Lenkwinkel die angepasste Position, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs und eine Trajektorie des Fahrzeugs zu bestimmen. Außerdem steht der Recheneinheit eine hochgenaue Zeit, beispielsweise Universalzeit, zur Verfügung. Diese ist in der Regel in dem Navigationssatellitensignal und/oder in dem Korrekturdienstsatellitensignal enthalten. Das erfindungsgemäße Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 14 durch die erfindungsgemäße
Positionsermittlungsanordnung aus. Es ergeben sich daraus die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche und entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:
Figur 1 Ein Kraftfahrzeug mit einer Positionsermittlungsanordnung
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 2 Das Kraftfahrzeug mit einer Positionsermittlungsanordnung
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Figur 3 Das Kraftfahrzeug mit einer Positionsermittlungsanordnung
gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug 1. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Vorderradachse 2 mit zwei lenkbaren Vorderrädern 3 und eine Hinterradachse 4 mit zwei Hinterrädern 5 auf. Außerdem weist das Kraftfahrzeug 1 eine Positionsermittlungsanordnung 6 auf.
Die Positionsermittlungsanordnung 6 weist eine an dem Kraftfahrzeug 1 angeordnete Empfangseinrichtung 7 auf, die dazu ausgebildet ist,
Navigationssatellitensignale 8 von nicht dargestellten Navigationssatelliten eines Navigationssatellitensystems 9 zu empfangen. Bei der Empfangseinrichtung 7 handelt es sich vorliegend um eine Antenne, die an der Karosserie des
Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise an einer Außenseite der Karosserie, angeordnet ist. Die Positionsermittlungsanordnung 6 weist außerdem eine
Verarbeitungseinrichtung 11 auf. Die Verarbeitungseinrichtung 11 ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von den durch die Empfangseinrichtung 7 empfangenen Navigationssatellitensignalen 8 ein erstes Signal zu erzeugen beziehungsweise bereitzustellen, das eine navigationssatellitensignalbasierte Position der Empfangseinrichtung 7 beschreibt. Vorliegend ist die
Verarbeitungseinrichtung 11 mittels einer Hochfrequenzleitung 12 mit der Empfangseinrichtung 7 verbunden, sodass der Verarbeitungseinrichtung 11 die Navigationssatellitensignale 8 zur Verfügung stehen.
Außerdem weist die Positionsermittlungsanordnung 6 zumindest einen
Inertialsensor auf. Gemäß der Darstellung der Figur 1 sind zwei Inertialsensoren 13 und 14 vorhanden, wobei ein erster Inertialsensor 13 als
Beschleunigungssensor 13 ausgebildet ist, und ein zweiter Inertialsensor 14 als Drehratensensor 14. Die Inertialsensoren 13 und 14 sind zumindest mittelbar an dem Kraftfahrzeug 1 befestigt, sodass die Inertialsensoren 13 und 14 eine Beschleunigung beziehungsweise eine Drehrate des Kraftfahrzeugs 1 erfassen, in dem Bereich des Kraftfahrzeugs 1, in dem die Inertialsensoren 13 und 14 angeordnet sind.
Die Positionsermittlungsanordnung 6 weist weiterhin eine Recheneinheit 15 auf, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem ersten Signal, der erfassten Beschleunigung und der erfassten Drehrate eine angepasste Position der Empfangseinrichtung 7 zu ermitteln. Insbesondere ist die Recheneinheit 15 dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der bestimmten angepassten Position der Empfangseinrichtung 7 eine angepasste Position eines anderen Teils des Kraftfahrzeugs 1 zu ermitteln. Durch die räumlich bekannte Anordnung der Empfangseinrichtung 7 an dem Kraftfahrzeug 1 ist dies problemlos möglich. Gemäß dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Recheneinheit 15 mittels eines Feldbusses 16 kommunikationstechnisch mit den
Inertialsensoren 13 und 14 verbunden. Der Feldbus 16 ist beispielsweise als CAN-Bus oder als FlexRay-Bus ausgebildet. Alternativ dazu ist die
Recheneinheit 15 drahtgebunden oder drahtlos, insbesondere mittels eines Ethernet oder einer Funkverbindung, mit den Inertialsensoren 13 und 14 verbunden. Im dem Fall, dass die Recheneinheit 15 mittels der Funkverbindung mit den Inertialsensoren 13 und 14 verbunden ist, weisen die Recheneinheit 15 und die Inertialsensoren 13 und 14 geeignete Kommunikationseinrichtungen zur berührungslosen Übertragung der Beschleunigung beziehungsweise der Drehrate, zumindest von den Inertialsensoren 13, 14 zu der Recheneinheit 15, auf. Die Recheneinheit 15 ist zur Übertragung des ersten Signals von der Verarbeitungseinrichtung 11 zu der Recheneinheit 15 kommunikationstechnisch mit der Verarbeitungseinrichtung 11 verbunden. Gemäß der Darstellung aus Figur 1 ist hierzu eine Leitung 30 vorgesehen. Alternativ zu der Leitung 30 sind Mittel zu einer berührungslosen Übertragung des ersten Signals vorhanden.
Die Positionsermittlungsanordnung 6 weist außerdem ein erstes Gehäuse 17 auf. In dem ersten Gehäuse 17 ist zumindest die Recheneinheit 15 angeordnet.
Gemäß der Darstellung aus Figur 1 befindet sich auch die
Verarbeitungseinrichtung 11 in dem ersten Gehäuse 17. Die
Positionsermittlungsanordnung 6 weist außerdem ein zweites Gehäuse 18 auf. In dem zweiten Gehäuse 18 ist zumindest einer der Inertialsensoren 13 und 14 angeordnet. Vorliegend befinden sich beide Inertialsensoren 13 und 14 in dem zweiten Gehäuse 18. Beide Gehäuse sind an dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet. Dabei sind das erste Gehäuse 17 und das zweite Gehäuse 18 unabhängig voneinander. Die beiden Gehäuse 17 und 18 sind demnach nicht direkt mechanisch aneinander befestigt. Außerdem sind die Gehäuse 17 und 18 räumlich voneinander getrennt. Das erste Gehäuse 17 ist also außerhalb des zweiten Gehäuses 18 angeordnet und das zweite Gehäuse 18 außerhalb des ersten Gehäuses 17, wie aus Figur 1 ersichtlich. Insbesondere ist jedem der Inertialsensoren 13, 14 jeweils ein in Figur 1 nicht dargestelltes Keramikgehäuse zugeordnet, in dem der jeweilige Inertialsensor 13 beziehungsweise 14 angeordnet ist. Die den Inertialsensoren 13, 14 zugeordneten Keramikgehäuse befinden sich dann innerhalb des zweiten Gehäuses 18. Alternativ oder zusätzlich dazu ist das zweite Gehäuse selbst als Keramikgehäuse ausgebildet. Dadurch, dass die Inertialsensoren 13, 14 einerseits und die Recheneinheit 15 andererseits in unterschiedlichen Gehäusen angeordnet sind, sind das erste Gehäuse 17 und das zweite Gehäuse 18 bauraumsparend ausgebildet.
Vorliegend ist das zweite Gehäuse 18 im Bereich eines Mitteltunnels des
Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Daraus ergibt sich eine besonders vorteilhafte Anordnung der Inertialsensoren 13 und 14. Optional weist die
Positionsermittlungsanordnung 6 weitere nicht dargestellte Inertialsensoren auf, die an einem Fahrgestell und/oder an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet und mit der Recheneinheit 15 kommunikationsverbunden sind. Vorliegend sind die Inertialsensoren 13 und 14 mit einem Steuergerät 19 verbunden. Das Steuergerät 19 ist als Airbag-Steuergerät ausgebildet. Das Airbag-Steuergerät ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der erfassten Beschleunigung und der erfassten Drehrate eine Kollision des Kraftfahrzeugs 1 zu ermitteln und nicht dargestellte Airbags des Kraftfahrzeugs zu betätigen. Alternativ zu der Ausbildung als Airbag-Steuergerät ist das Steuergerät 19 als Fahrdynamikregelungs-Steuergerät ausgebildet. Das Fahrdynamikregelungs- Steuergerät ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der erfassten
Beschleunigung und der erfassten Drehrate Fahrassistenzsysteme des
Kraftfahrzeugs 1 anzusteuern. Insbesondere ist das Steuergerät 19 als kombiniertes Airbag- und Fahrdynamikregelungs-Steuergerät ausgebildet.
Gemäß der Darstellung aus Figur 1 ist das Steuergerät 19 außerhalb des zweiten Gehäuses 18 angeordnet. Alternativ dazu ist das Steuergerät 19 innerhalb des zweiten Gehäuses 18 angeordnet. Die Inertialsensoren 13, 14 sind dann beispielsweise in das Steuergerät 19 integriert.
Vorliegend weist die Positionsermittlungsanordnung 6 einen an dem
Kraftfahrzeug 1 angeordneten Empfänger 20 auf, der dazu ausgebildet ist, Korrekturdienstsatellitensignale 21 von einem Korrekturdienstsatellitensystem 22 zu empfangen. Auch bei dem Empfänger 20 handelt es sich um eine an der Karosserie des Fahrzeugs 1 angeordnete Antenne. Der Empfänger 20 ist mittels einer Hochfrequenzleitung 23 mit einer Auswerteeinrichtung 24 verbunden. Die Auswerteeinrichtung 24 ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von den durch den Empfänger 20 empfangenen Korrekturdienstsatellitensignalen 21 ein zweites Signal zu erzeugen beziehungsweise bereitzustellen, das einen Korrekturwert beziehungsweise ersten Korrekturwert beschreibt. Dabei ist die Recheneinheit 15 dazu ausgebildet, den ersten Korrekturwert beziehungsweise das zweite Signal beim Bestimmen der angepassten Position zu berücksichtigen. Durch das Berücksichtigen des ersten Korrekturwerts ist eine Differenz zwischen der bestimmten angepassten Position und der tatsächlichen Position der
Empfangseinrichtung 7 verringerbar. Die Recheneinheit 15 ist zur Übertragung des zweiten Signals von der Auswerteeinrichtung 24 zu der Recheneinheit 15 kommunikationstechnisch mit der Auswerteeinrichtung 24 verbunden. Gemäß der Darstellung aus Figur 1 ist hierzu eine Leitung 31 vorgesehen. Alternativ zu der Leitung 31 sind Mittel zu einer berührungslosen Übertragung des zweiten Signals vorhanden.
Vorliegend ist die Recheneinheit 15 dazu ausgebildet, ein Funksignal 25, das einen zweiten Korrekturwert beschreibt zu empfangen. Auch bei dem zweiten Korrekturwert handelt es sich um einen Korrekturwert eines
Korrekturdienstsatellitensystems, insbesondere des
Korrekturdienstsatellitensystems 22. Das Funksignal 25 ist ein durch eine Kommunikationseinrichtung 26 ausgesendetes Funksignal 25. Die
Kommunikationseinrichtung 26 ist Teil eines anderen Fahrzeugs oder Teil von Infrastruktureinrichtungen, beispielsweise Lichtzeichenanlagen, in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1. Um das Funksignal 25 zu empfangen weist die
Recheneinheit 15 beziehungsweise die Positionsermittlungsanordnung ein geeignetes Kommunikationsmittel auf, beispielsweise ein 5G-Modul, ein UMTS- Modul oder ein WLAN-Modul. Dabei ist die Recheneinheit 15 dazu ausgebildet, den zweiten Korrekturwert beim Bestimmen der angepassten Position zu berücksichtigen. Auch durch das Berücksichtigen des zweiten Korrekturwerts ist eine Differenz zwischen der bestimmten angepassten Position und der tatsächlichen Position der Empfangseinrichtung 7 verringerbar.
Vorliegend ist die Recheneinheit 15 außerdem mit einem Drehzahlsensor 27 verbunden. Dieser ist einem der Räder 3 zugeordnet und dazu ausgebildet, eine Winkelgeschwindigkeit dieses Rads 3 zu erfassen. Außerdem ist die
Recheneinheit 15 vorliegend mit einem Lenkwinkelsensor 28 verbunden. Der Lenkwinkelsensor 28 ist einer nicht dargestellten Lenkhandhabe zugeordnet und dazu ausgebildet, als Lenkwinkel einen vorgegebenen Soll-Lenkwinkel zu ermitteln. Insbesondere ist die Recheneinheit 15 dazu ausgebildet, in
Abhängigkeit von dem ersten Signal, der erfassten Beschleunigung, der erfassten Drehrate, dem zweiten Signal, dem Funksignal 25, der
Winkelgeschwindigkeit und dem ermittelten Lenkwinkel die angepasste Position, eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 und eine Trajektorie des
Kraftfahrzeugs 1 zu bestimmen. Außerdem steht der Recheneinheit 15 eine hochgenaue Zeit, beispielsweise Universal Time, zur Verfügung. Diese ist in der Regel in dem Navigationssatellitensignal 8 und/oder in dem
Korrekturdienstsatellitensignal 21 enthalten. Figur 2 zeigt das Kraftfahrzeug 1 mit der Positionsermittlungsanordnung 6 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei im Folgenden im
Wesentlichen auf die Unterschiede zu der in Figur 1 dargestellten
Positionsermittlungsanordnung 6 eingegangen wird.
Gemäß der in Figur 2 dargestellten Positionsermittlungsanordnung 6 ist die Recheneinheit 15 in ein Steuergerät 29 integriert. Vorliegend sind auch die Verarbeitungseinrichtung 11 und die Auswerteeinrichtung 24 in das Steuergerät 29 integriert. Bei dem ersten Gehäuse 17 handelt es sich in diesem Fall um ein Gehäuse des Steuergerätes 29. Das Steuergerät 29 ist vorliegend als Fahrzeug- Zentralsteuergerät ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist das Steuergerät 29 als Airbag-Steuergerät oder als Fahrdynamikregelungs-Steuergerät ausgebildet. Durch die Integration der Recheneinheit 15 in das Steuergerät 29 wird der Bauraum, der für die Positionsermittlungsanordnung 6 benötigt wird weiter reduziert.
Figur 3 zeigt das Kraftfahrzeug 1 mit der Positionsermittlungsanordnung 6 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei im Folgenden im Wesentlichen auf die Unterschiede zu der in Figur 2 dargestellten
Positionsermittlungsanordnung 6 eingegangen wird.
Gemäß der in Figur 3 dargestellten Positionsermittlungsanordnung 6 ist die Verarbeitungseinrichtung 11 in die Empfangseinrichtung 7 integriert. Vorliegend ist auch die Auswerteeinrichtung 24 in den Empfänger 20 integriert. Somit sind die Verarbeitungseinrichtung 11 und die Auswerteeinrichtung 24 außerhalb des ersten Gehäuses 17 angeordnet. Somit besteht gemäß dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich eine kommunikationstechnische Verbindung zwischen der Recheneinheit 15 und der Verarbeitungseinrichtung 11 beziehungsweise der Auswerteeinrichtung 24. Insbesondere ist die
Verarbeitungseinrichtung 11 gemäß dem in Figur 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, selbst die
navigationssatellitensignalbasierte Position der Empfangseinrichtung 7 zu ermitteln und die navigationssatellitensignalbasierte Position als erstes Signal bereitzustellen. Insbesondere ist die Auswerteeinrichtung 24 dazu ausgebildet, selbst den ersten Korrekturwert zu ermitteln und den ersten Korrekturwert als zweites Signal bereitzustellen. Vorliegend sind zur kommunikationstechnischen Verbindung der Verarbeitungseinrichtung 11 beziehungsweise der
Auswerteeinrichtung 24 mit der Recheneinheit 15 die Leitungen 30 und 31 vorhanden. Alternativ dazu sind Mittel zur berührungslosen
kommunikationstechnischen Verbindung der Verarbeitungseinrichtung 11 beziehungsweise der Auswerteeinrichtung 24 mit der Recheneinheit 15 vorhanden.

Claims

Ansprüche
1. Positionsermittlungsanordnung für ein Fahrzeug, mit einer
Empfangseinrichtung (7), insbesondere Antenne, die dazu ausgebildet ist, zumindest ein Navigationssatellitensignal (8) wenigstens eines
Navigationssatelliten zu empfangen, mit einer Verarbeitungseinrichtung (11), die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem empfangenen
Navigationssatellitensignal (8) ein erstes Signal bereitzustellen, das eine navigationssatellitensignalbasierte Position der Empfangseinrichtung (7) in einem Koordinatensystem beschreibt, mit zumindest einem Inertialsensor (13,14), der dazu ausgebildet ist, eine Beschleunigung und/oder eine Drehrate zu erfassen, mit einer Recheneinheit (15), die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem ersten Signal einerseits und der erfassten Beschleunigung und/oder der erfassten Drehrate andererseits eine angepasste Position der
Empfangseinrichtung (7) in dem Koordinatensystem zu bestimmen, und mit einem ersten Gehäuse (17), in dem zumindest die Recheneinheit (15) angeordnet ist, gekennzeichnet durch ein von dem ersten Gehäuse (17) unabhängiges zweites Gehäuse (18), wobei das erste Gehäuse (17) und das zweite Gehäuse (18) räumlich getrennt voneinander angeordnet sind, und wobei in dem zweiten Gehäuse (18) der Inertialsensor (13,14) angeordnet ist.
2. Positionsermittlungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Positionsermittlungsanordnung (6) Teil eines
Fahrzeugs (1), insbesondere Kraftfahrzeugs (1), ist, wobei das erste Gehäuse (17) und das zweite Gehäuse (18) räumlich getrennt voneinander in dem
Fahrzeug (1) angeordnet sind.
3. Positionsermittlungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Inertialsensor (13,14) in einem insbesondere in dem zweiten Gehäuse (18) angeordneten oder durch das zweite Gehäuse (18) selbst ausgebildeten Keramikgehäuse angeordnet ist.
4. Positionsermittlungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die Empfangseinrichtung (7) dazu ausgebildet ist, zumindest ein Korrekturdienstsatellitensignal (21) wenigstens eines Korrekturdienstsatelliten zu empfangen, oder dass die
Positionsermittlungsanordnung (6) einen Empfänger (22), insbesondere Antenne, aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Korrekturdienstsatellitensignal (21) zu empfangen, wobei in jedem Fall die Positionsermittlungsanordnung (6) eine Auswerteeinrichtung (24) aufweist, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem empfangenen Korrekturdienstsatellitensignal (21) ein zweites Signal bereitzustellen, das einen Korrekturwert beschreibt.
5. Positionsermittlungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (11) und/oder die Auswerteeinrichtung (24) in dem ersten Gehäuse (17) angeordnet sind.
6. Positionsermittlungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (11) und/oder die Auswerteeinrichtung (24) außerhalb des ersten Gehäuses (17) angeordnet sind.
7. Positionsermittlungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (11) in die Empfangseinrichtung (7) integriert ist, und/oder dass die Auswerteeinrichtung (24) in den Empfänger (22) integriert ist.
8. Positionsermittlungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (15) mittels eines Feldbusses (16), insbesondere CAN-Bus oder FlexRay-Bus, eines Ethernets und/oder einer Funkverbindung kommunikationstechnisch mit dem Inertialsensor (13,14) verbunden ist.
9. Positionsermittlungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Inertialsensor (13,14) mit einem Steuergerät (19), insbesondere Airbag-Steuergerät (19) und/oder
Fahrdynamikregelungs-Steuergerät (19), verbunden ist.
10. Positionsermittlungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (15) in ein Steuergerät (29), insbesondere Airbag-Steuergerät (29), Fahrdynamikregelungs- Steuergerät (29) und/oder Fahrzeug-Zentralsteuergerät (29), integriert ist.
11. Positionsermittlungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen weiteren Inertialsensor (13,14).
12. Positionsermittlungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Inertialsensor (13,14) im Bereich eines Mitteltunnels des Fahrzeugs angeordnet ist.
13. Positionsermittlungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Inertialsensor (13,14) an einem Fahrgestell oder einer Karosserie des Fahrzeugs (1) angeordnet ist.
14. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug (1), gekennzeichnet durch eine Positionsermittlungsanordnung (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
EP20705170.7A 2019-03-12 2020-02-12 Positionsermittlungsanordnung für ein fahrzeug, fahrzeug Pending EP3938808A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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