WO2019179844A1 - Verfahren zur satellitengestützten ermittlung einer fahrzeugposition mittels eines bewegungs- und positionssensors - Google Patents

Verfahren zur satellitengestützten ermittlung einer fahrzeugposition mittels eines bewegungs- und positionssensors Download PDF

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WO2019179844A1
WO2019179844A1 PCT/EP2019/056241 EP2019056241W WO2019179844A1 WO 2019179844 A1 WO2019179844 A1 WO 2019179844A1 EP 2019056241 W EP2019056241 W EP 2019056241W WO 2019179844 A1 WO2019179844 A1 WO 2019179844A1
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motion
vehicle
position sensor
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PCT/EP2019/056241
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Marlon Ramon EWERT
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01S19/40—Correcting position, velocity or attitude
    • G01S19/41—Differential correction, e.g. DGPS [differential GPS]

Definitions

  • the invention relates to a method for satellite-based determination of a vehicle position by means of a motion and position sensor, a
  • Motion and position sensor is particularly suitable for use in autonomous driving.
  • An autonomous vehicle is a vehicle that manages without a driver.
  • the vehicle drives autonomously, for example, by independently recognizing the road, other road users or obstacles and calculates the corresponding control commands in the vehicle and forwards them to the actuators in the vehicle, whereby the driving course of the vehicle is correctly influenced.
  • the driver is not involved in a fully autonomous vehicle on the ride.
  • Vehicle systems will come to market as soon as the above hurdles have been removed.
  • a vehicle for autonomous operation requires a
  • GNSS Globales
  • Navigation satellite system signals via a GNSS antenna on the
  • Vehicle roof received and processed by a GNSS sensor.
  • GNSS correction data can be taken into account to increase the location result.
  • Particularly advantageous GNSS sensors are so-called.
  • Motion and position sensors that, using GNSS data, at least one vehicle position or vehicle orientation or
  • GNSS data and Inertialsensor schemes used to determine the position of the vehicle in space as accurately as possible.
  • step d) determining the vehicle position using the data received in step a), b) and c).
  • the method is used in particular for improving the satellite-based determination of a vehicle position of an autonomous vehicle, in particular Automobile. Raddusungs, steering angle, GNSS correction data and
  • Inertial sensor data are data that allow conclusions to be drawn on at least the quality or the accuracy of the (satellite-based) position determination. This data is already used in motion and position sensors. In other words, the solution presented here describes in particular the use of further input variables in a motion and position sensor for improving the position determination of a vehicle.
  • the motion and position sensors are preferably a GNSS sensor.
  • the motion and position sensor may be a position and orientation sensor.
  • the GNSS sensor can be designed as a GNSS-based position and orientation sensor. GNSS or (vehicle) motion and position sensors are needed for automated or autonomous driving and calculate a high accuracy
  • Vehicle position using navigation satellite data also referred to as navigation satellite system data.
  • the calculation is basically based on a transit time measurement of (electromagnetic) GNSS signals from at least four satellites.
  • correction data from so-called correction services in the sensor can be used to calculate the position of the vehicle even more accurately.
  • a high-precision time (such as Universal Time) is regularly read in the sensor and used for the exact position determination.
  • Other input data in the position sensor may be wheel speeds, steering angles, as well as acceleration and yaw rate data.
  • the motion and position sensor is adapted to a self-position, self-orientation and
  • GNSS satellite data is received. Runtime measurements of navigation satellite signals can take place here.
  • the motion and position sensor receives the GNSS satellite data from at least one GNSS receiver unit (of the vehicle), such as a GNSS receiver.
  • Antenna which in turn (directly) communicates with the navigation satellites or receives the satellite signals (directly).
  • GNSS stands for global
  • GNSS is a system for determining and / or navigating the earth and / or in the air by receiving signals from navigation satellites, referred to herein as satellite data.
  • satellite data is a collective term for the use of existing and future global satellite systems, such as GPS (NAVSTRAR GPS), GLONASS, Beidou and Galileo.
  • NAVSTRAR GPS NAVSTRAR GPS
  • GLONASS GLONASS
  • Beidou Beidou
  • Galileo Galileo
  • a GNSS sensor is a sensor that is suitable to receive and process navigation satellite data, such as
  • the GNSS sensor is able to determine a highly accurate vehicle position using navigation satellite data (GPS, GLONASS, Beidou, Galileo).
  • GNSS data is data received from a navigation satellite, GNSS data may also be referred to as "navigation satellite data”.
  • step b) reception is made from a wheel speed and / or a steering angle and / or GNSS correction data and / or inertial sensor data. You can also receive more than one of these data. At least the
  • Wheel speeds and steering angles can be sent from the vehicle sensors to the motion and position sensor.
  • the GNSS correction data can be received directly from the motion and position sensor. Further preferably, these data can also be received by receiving units (of the vehicle) and, if necessary, after being processed by the vehicle
  • Movement and position sensor are forwarded.
  • step c) further data are received, which differ from the (all) data mentioned in step a) and b) and allow a conclusion on the quality and / or the accuracy of the (satellite-based) position determination.
  • these data are received directly by the motion and position sensor.
  • the data may also be received by receiving units (of the vehicle) and possibly after one
  • step d) the vehicle position is determined using the data received in step a), b) and c). This can be done using a Kalman filter.
  • weather data be received in step c).
  • weather data is transmitted to the vehicle via a vehicle-to-X communication link. These weather data can then be displayed via an existing
  • Communications jumper e.g., Ethernet or CAN
  • Communications jumper are transmitted to the motion and position sensor.
  • Position sensors can be a further processing of the received weather data with the aim of a position improvement. For example, in bad weather and / or snow, the received weather data is used to determine the motion and position sensor with respect to the one used
  • Wheel speeds and / or steering angle to operate differently.
  • the snow speeds of the vehicle and the steering angle are no longer used for the calculation of a fused position.
  • the motion and position sensor is completely deactivated during snowfall or operated in a restricted mode.
  • the motion and position sensor is preferably operated with all available input variables.
  • step c data of a traction control system be received in step c).
  • ASR anti-slip regulation
  • Transmit a communication clip (e.g., Ethernet or CAN) to the motion and position sensor.
  • a communication clip e.g., Ethernet or CAN
  • Within the motion and position sensor is usually an evaluation of this data.
  • a communication clip e.g., Ethernet or CAN
  • Anti-slip regulation is not usually wheel speeds and / or steering angle as such. Rather, as a rule (if necessary
  • wheel speed-dependent data such as parameters, characteristics and / or binary code transmitted describing the presence and / or intensity of a slip. For example, if wheel slippage occurs, this is detected within the motion and position sensor and the
  • Position determination is preferably (only) limited in this period of slippage, in particular without taking the wheel speeds and / or steering angles into account in the calculations. It is also advantageous if the Kalman filter in the motion and position sensor in this period of wheel slip with artificial (not measured) and / or stored data of wheel speeds and steering angles and / or with pre-filtered data from
  • Wheel speeds and steering angle is fed, so that the wheel slip does not affect the position determination of the motion and position sensor in an advantageous manner even after the time of wheel slip.
  • tire pressure data be received in step c).
  • Position sensor made, the content that a position determination is not possible or only possible to a limited extent and / or a request to the driver of the vehicle to change the tire pressure of the vehicle tires.
  • step c) mobile data be received in step c). Preference is given in step c)
  • the mobile radio quality data are, in particular, those which allow a (direct) inference to the (instantaneous) quality and / or strength of the mobile radio reception.
  • the mobile radio quality data can the movement and position sensor z. B. from a mobile radio receiving unit (the vehicle) are provided, the mobile data received and determines therefrom the mobile quality data, in particular a (momentary) quality and / or strength of the mobile radio reception.
  • the motion and position sensor Alternatively or cumulatively, the motion and position sensor
  • the reception of GNSS correction data in the motion and position sensor is continuously checked by means of the mobile radio (quality) data.
  • the motion and position sensor reads in how good the mobile radio reception is currently. With a bad one
  • Mobile reception or no mobile reception is the movement and Position sensor preferably (limited) operated, especially since in this case no GNSS correction data can be received from the mobile network, for example, if the correction data can not be received simultaneously on the L-band signal geostationary satellite.
  • step c) data is received via a vehicle-to-X communication connection.
  • the motion and position sensor receives the data via the vehicle-to-X (Car-to-X Communication) communication link, or according to this standard of one or more receiving unit (s), in particular antenna (s) of the Vehicle and / or others
  • Car2Car or C2C is understood as the exchange of information and data between (power) vehicles.
  • the aim of this data exchange is to inform the driver at an early stage of critical and dangerous situations.
  • the vehicles in question collect data such as ABS intervention, steering angle, position, direction and speed, and send this data via radio (WLAN, UMTS, etc.) to the other road users.
  • the aim is to extend the "sight of the driver" by electronic means.
  • Vehicle-to-infrastructure communication (or C2I for short) is understood to mean the exchange of data between a vehicle and the surrounding infrastructure (for example traffic lights).
  • the technologies mentioned are based on the interaction of sensors of different traffic partners and use the latest methods of communication technology to exchange this information.
  • Vehicle-to-X is a generic term for this
  • various communication links such as vehicle-to-vehicle and vehicle-to-infrastructure.
  • an integrity level of the motion and position sensor is changed.
  • the output of the so-called. Integrity level from the motion and position sensor is changed depending on the above embodiments.
  • a quality and / or accuracy of the position determination is determined from the data obtained in step a) and / or b) and / or c).
  • the Integrity Level indicates how trustworthy the position data of the motion and position sensor is currently.
  • the integrity level in the motion and position sensor is adjusted upward.
  • the position of the motion and position sensor can therefore be less familiar at this moment than, for example, good weather and / or good tire adhesion and / or correct tire pressure and / or good mobile radio reception.
  • a computer program for carrying out a method presented here is proposed.
  • this relates to a computer program (product) comprising instructions which, when executed by the computer by a program, cause it to execute a method described herein.
  • a machine-readable storage medium is proposed, on which the computer program proposed here is stored.
  • the machine-readable storage medium is usually a computer-readable data carrier.
  • a motion and position sensor configured for carrying out a method proposed here.
  • the storage medium described above may be part of or associated with the motion and position sensor.
  • the movement and position sensor is arranged in or on the vehicle or provided for installation in or on such a vehicle and set up.
  • the movement and position sensor is furthermore preferably provided and set up for autonomous operation of the vehicle, in particular of an automobile.
  • Position sensor for example, to the one described here
  • Fig. 1 a flow of a method presented here in a regular operation.
  • Fig. 1 shows schematically a flow of a method presented here in a regular operation. The order of the
  • Process steps a), b), c) and d) with the blocks 110, 120, 130 and 140 is merely exemplary.
  • GNSS satellite data is received.
  • block 120 there is received at least one
  • block 130 there is received further, different from the above-mentioned data, which allow a conclusion on at least the quality or the accuracy of the position determination, in block 140 takes place a determination of the vehicle position using the in step a), b) and c) (blocks 110, 120 and 130) received data.
  • the method steps a), b), and c) can also run at least partially in parallel or at the same time.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur satellitengestützten Ermittlung einer Fahrzeugposition mittels eines Bewegungs- und Positionssensors, umfassend folgende Schritte: a) Empfangen von GNSS-Satellitendaten, b) Empfangen von zumindest einer Raddrehzahl, eines Lenkwinkels, GNSS- Korrekturdaten oder Inertialsensordaten, c) Empfangen von weiteren, sich von den vorstehend genannten unterscheidenden Daten, die einen Rückschluss auf zumindest die Güte oder die Genauigkeit der Positionsbestimmung zulassen, d) Ermitteln der Fahrzeugposition unter Verwendung der in Schritt a), b) und c) empfangenen Daten.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur satellitengestützten Ermittlung einer Fahrzeugposition mittels eines
Bewegungs- und Positionssensors
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur satellitengestützten Ermittlung einer Fahrzeugposition mittels eines Bewegungs- und Positionssensors, ein
Computerprogramm, ein maschinenlesbares Speichermedium und einen
Bewegungs- und Positionssensor. Die Erfindung ist insbesondere geeignet beim autonomen Fahren zur Anwendung zu kommen.
Stand der Technik
Ein autonomes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das ohne Fahrer auskommt. Das Fahrzeug fährt dabei autonom, indem es beispielsweise den Straßenverlauf, andere Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse selbständig erkennt und die entsprechenden Steuerbefehle im Fahrzeug berechnet sowie diese an die Aktuatoren im Fahrzeug weiterleitet, wodurch der Fahrverlauf des Fahrzeugs korrekt beeinflusst wird. Der Fahrer ist bei einem vollautonomen Fahrzeug nicht am Fahrgeschehen beteiligt.
Gegenwärtig verfügbare Fahrzeuge sind noch nicht in der Lage autonom zu agieren. Zum einen, weil die entsprechende Technik noch nicht voll ausgereift ist. Zum anderen, weil es heutzutage noch gesetzlich vorgeschrieben ist, dass der Fahrzeugführer jederzeit selbst in das Fahrgeschehen eingreifen können muss. Dies erschwert die Umsetzung von autonomen Fahrzeugen. Jedoch gibt es bereits Systeme verschiedener Hersteller, die ein autonomes oder teilautonomes Fahren darstellen. Diese Systeme befinden sich in der intensiven Testphase. Bereits heute ist absehbar, dass in einigen Jahren vollautonome
Fahrzeugsysteme auf den Markt kommen werden, sobald die oben genannten Hürden aus dem Weg geräumt wurden. Unter anderem benötigt ein Fahrzeug für einen autonomen Betrieb eine
Sensorik, die in der Lage ist eine hochgenaue Fahrzeugposition, insbesondere mit Hilfe von Navigationssatellitendaten (GPS, GLONASS, Beidou, Galileo), zu ermitteln. Hierzu werden gegenwärtig GNSS(Globales
Navigationssatellitensystem)-Signale über eine GNSS-Antenne auf dem
Fahrzeugdach empfangen und mittels eines GNSS-Sensors verarbeitet. Hierbei können zusätzlich GNSS- Korrekturdaten zur Steigerung des Ortungsergebnisses berücksichtigt werden. Besonders vorteilhafte GNSS-Sensoren sind sog.
Bewegungs- und Positionssensoren, die unter Verwendung von GNSS-Daten zumindest eine Fahrzeugposition oder einer Fahrzeugausrichtung bzw.
Fahrzeugbewegung ermitteln können.
Bereits heute werden in einem Bewegungs- und Positionssensor die
Raddrehzahlen sowie der Lenkwinkel des Fahrzeugs zusammen mit GNSS- Daten und Inertialsensordaten verwendet, um die Position des Fahrzeugs im Raum möglichst genau zu bestimmen. Diese Daten müssen dem Bewegungs und Positionssensor mit einer hohen Güte und Genauigkeit zugeführt werden, da sich schon kleinste Fehler massiv auf die Positionsbestimmung im Sensor auswirken können.
Offenbarung der Erfindung
Hier vorgeschlagen wird gemäß Anspruch 1 ein Verfahren zur
satellitengestützten Ermittlung einer Fahrzeugposition mittels eines Bewegungs und Positionssensors, umfassend folgende Schritte:
a) Empfangen von GNSS-Satellitendaten,
b) Empfangen von zumindest einer Raddrehzahl, eines Lenkwinkels, GNSS- Korrekturdaten oder Inertialsensordaten,
c) Empfangen von weiteren, sich von den vorstehend genannten
unterscheidenden Daten, die einen Rückschluss auf zumindest die Güte oder die Genauigkeit der Positionsbestimmung zulassen,
d) Ermitteln der Fahrzeugposition unter Verwendung der in Schritt a), b) und c) empfangenen Daten.
Das Verfahren dient insbesondere zur Verbesserung der satellitengestützten Ermittlung einer Fahrzeugposition eines autonomen Fahrzeugs, insbesondere Automobils. Raddrehzahlen, Lenkwinkel, GNSS-Korrekturdaten und
Inertialsensordaten sind Daten, die einen Rückschluss auf zumindest die Güte oder die Genauigkeit der (satellitengestützten) Positionsbestimmung zulassen. Diese Daten werden bereits in Bewegungs- und Positionssensoren verwendet. Die hier vorgestellte Lösung beschreibt nun mit anderen Worten insbesondere die Verwendung von weiteren Eingangsgrößen in einem Bewegungs- und Positionssensor zur Verbesserung der Positionsbestimmung eines Fahrzeugs.
Es wurde erkannt, dass die Raddrehzahlen auch vom Reifendruck abhängen. In bestimmten Fahrmanövern kann außerdem ein Schlupf an den Rädern auftreten, der zu einer verfälschten Positionsbestimmung des Fahrzeugs führen kann. Die hier vorgeschlagene Lösung trägt insbesondere dazu bei, diesen Nachteilen zu begegnen.
Bei dem Bewegungs- und Positionssensoren handelt es sich bevorzugt um einen GNSS-Sensor. Der Bewegungs- und Positionssensor kann ein Positions- und Ausrichtungssensor sein. Darüber hinaus kann der GNSS-Sensor als GNSS basierter Positions- und Ausrichtungssensor ausgestaltet sein. GNSS- bzw. (Fahrzeug-) Bewegungs- und Positionssensoren werden für das automatisierte bzw. autonome Fahren benötigt und berechnen eine Hochgenaue
Fahrzeugposition mit Hilfe von Navigationssatellitendaten (GPS, GLONASS, Beidou, Galileo), die auch als Navigationssatellitensystem)-Daten bezeichnet werden. Die Berechnung basiert hierbei im Grunde auf einer Laufzeitmessung der (elektromagnetischen) GNSS-Signale von mindestens vier Satelliten.
Darüber hinaus können Korrekturdaten von so genannten Korrekturdiensten im Sensor mitverwendet werden, um die Position des Fahrzeugs noch genauer zu berechnen. Zusammen mit den empfangenen GNSS-Daten wird im Sensor regelmäßig auch eine hochgenaue Zeit (wie Universal Time) eingelesen und für die genaue Positionsbestimmung verwendet. Weitere Eingangsdaten in den Positionssensor können Raddrehzahlen, Lenkwinkel, sowie Beschleunigungs und Drehratendaten sein. Bevorzugt ist der Bewegungs- und Positionssensor dazu eingerichtet, eine Eigenposition, Eigenorientierung und
Eigengeschwindigkeit auf Basis von GNSS-Daten zu ermitteln.
In Schritt a) erfolgt ein Empfangen von GNSS-Satellitendaten. Hierbei können Laufzeitmessungen von Navigationssatellitensignalen erfolgen. Bevorzugt empfängt der Bewegungs- und Positionssensor die GNSS-Satellitendaten von mindestens einer GNSS-Empfangseinheit (des Fahrzeugs), etwa einer GNSS- Antenne, die ihrerseits (direkt) mit den Navigationssatelliten kommuniziert bzw. die Satellitensignale (direkt) empfängt. GNSS steht für globales
Navigationssatellitensystem. GNSS ist ein System zur Positionsbestimmung und/oder Navigation auf der Erde und/oder in der Luft durch den Empfang der Signale von Navigationssatelliten, hier als Satellitendaten bezeichnet. GNSS ist dabei ein Sammelbegriff für die Verwendung bestehender und künftiger globaler Satellitensysteme, wie GPS (NAVSTRAR GPS), GLONASS, Beidou und Galileo. Damit handelt es sich bei einem GNSS-Sensor um eine Sensorik, die geeignet ist Navigationssatellitendaten zu empfangen und zu verarbeiten, etwa
auszuwerten. Vorzugsweise ist der GNSS-Sensor in der Lage, eine hochgenaue Fahrzeugposition mit Hilfe von Navigationssatellitendaten (GPS, GLONASS, Beidou, Galileo) zu ermitteln. GNSS-Daten sind insbesondere Daten, die von einem Navigationssatelliten empfangen werden, GNSS-Daten können auch als „Navigationssatellitendaten“ bezeichnet werden.
In Schritt b) erfolgt ein Empfangen von einer Raddrehzahl und/oder einem Lenkwinkel und/oder GNSS- Korrekturdaten und/oder Inertialsensordaten. Es können auch mehrere dieser Daten empfangen werden. Zumindest die
Raddrehzahlen und Lenkwinkel können von fahrzeugseitigen Sensoren an den Bewegungs- und Positionssensor gesendet werden. Die GNSS-Korrekturdaten können unmittelbar von dem Bewegungs- und Positionssensor empfangen werden. Weiterhin bevorzugt können diese Daten auch von Empfangseinheiten (des Fahrzeugs) empfangen und ggf. nach einer Verarbeitung an den
Bewegungs- und Positionssensor weitergeleitet werden.
In Schritt c) werden weitere Daten empfangen, die sich von den (allen) in Schritt a) und b) genannten Daten unterscheiden und einen Rückschluss auf die Güte und/oder die Genauigkeit der (satellitengestützten) Positionsbestimmung zulassen. Bevorzugt werden diese Daten unmittelbar von dem Bewegungs- und Positionssensor empfangen. Weiterhin bevorzugt können die Daten auch von Empfangseinheiten (des Fahrzeugs) empfangen und ggf. nach einer
Verarbeitung an den Bewegungs- und Positionssensor weitergeleitet werden. Bei den Daten aus Schritt c) kann es sich beispielsweise um Wetterdaten, Daten einer Antischlupfregelung, Reifendruckdaten und/oder Mobilfunkqualitätsdaten handeln. In Schritt d) wird die Fahrzeugposition unter Verwendung der in Schritt a), b) und c) empfangenen Daten ermittelt. Dies kann unter Verwendung eines Kalman- Filters erfolgen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass in Schritt c) Wetterdaten empfangen werden. Bevorzugt werden Wetterdaten über eine Fahrzeug-zu-X Kommunikationsverbindung in das Fahrzeug übertragen. Diese Wetterdaten können anschließend über eine vorhandene
Kommunikationsschnittschelle (z.B. Ethernet oder CAN) in den Bewegungs- und Positionssensor übertragen werden. Innerhalb des Bewegungs- und
Positionssensors kann eine Weiterverarbeitung der empfangenen Wetterdaten mit dem Ziel einer Positionsverbesserung erfolgen. Bei Schlechtwetter und/oder bei Schnee werden die empfangenen Wetterdaten beispielsweise verwendet, um den Bewegungs- und Positionssensor bezüglich der verwendeten
Raddrehzahlen und/oder Lenkwinkel anders zu betreiben. Beispielsweise werden bei Schneefall die Raddrehzahlen des Fahrzeugs sowie die Lenkwinkel nicht mehr für die Berechnung einer fusionierten Position herangezogen. Oder aber der Bewegungs- und Positionssensor wird bei Schneefall insbesondere komplett deaktiviert oder in einem eingeschränkten Modus betrieben. Umgekehrt wird der Bewegungs- und Positionssensor beim Empfang von Gutwetter vorzugsweise mit allen vorhandenen Eingangsgrößen betrieben.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass in Schritt c) Daten einer Antischlupfregelung empfangen werden. Bevorzugt werden Daten einer Antischlupfregelung (ASR) über eine vorhandene
Kommunikationsschnittschelle (z.B. Ethernet oder CAN) in den Bewegungs- und Positionssensor übertragen. Innerhalb des Bewegungs- und Positionssensors erfolgt in der Regel eine Auswertung dieser Daten. Bei den Daten der
Antischlupfregelung handelt es sich hier regelmäßig nicht um Raddrehzahlen und/oder Lenkwinkel als solche. Vielmehr werden in der Regel (ggf.
raddrehzahlabhängige) Daten, wie etwa Parameter, Kennzahlen und/oder Binärcode übertragen, die das Vorhandensein und/oder die Intensität eines Schlupfes beschreiben. Tritt beispielsweise Radschlupf auf, so wird dies innerhalb des Bewegungs- und Positionssensors erkannt und die
Positionsbestimmung erfolgt in diesem Zeitraum des Schlupfs vorzugsweise (nur) eingeschränkt, insbesondere ohne die Raddrehzahlen und/oder Lenkwinkel in den Berechnungen zu berücksichtigen. Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn der Kalman- Filter im Bewegungs- und Positionssensor in diesem Zeitraum des Radschlupfs mit künstlichen (nicht gemessenen) und/oder hinterlegten Daten von Raddrehzahlen und Lenkwinkel und/oder mit vorgefilterten Daten von
Raddrehzahlen und Lenkwinkel gespeist wird, sodass sich der Radschlupf in vorteilhafter Weise auch nach dem Zeitpunkt des Radschlupfs nicht negativ auf die Positionsbestimmung des Bewegungs- und Positionssensors auswirkt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass in Schritt c) Reifendruckdaten empfangen werden. Bevorzugt werden Daten des
Reifendrucks der einzelnen Fahrzeugreifen über eine Funkschnittstelle in eine Fahrzeugelektronik übertragen und besonders bevorzugt von dort über eine vorhandene Kommunikationsschnittschelle (z.B. Ethernet oder CAN) in den Bewegungs- und Positionssensor übertragen. Wird ein zu hoher oder zu geringer Reifendruck erkannt, so wird der Bewegungs- und Positionssensor vorzugsweise (nur) eingeschränkt betrieben, indem beispielsweise keine Lenkwinkel und/oder Raddrehzahlen in die Positionsberechnungen einfließen. Zusätzlich oder alternativ kann die Ausgabe eines Fehlers aus dem Bewegungs- und
Positionssensor erfolgen, des Inhalts, dass eine Positionsbestimmung nicht möglich oder nur eingeschränkt möglich ist und/oder eine Aufforderung an den Fahrer des Fahrzeugs, den Reifendruck der Fahrzeugreifen zu verändern.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass in Schritt c) Mobilfunkdaten empfangen werden. Bevorzugt werden in Schritt c)
Mobilfunkqualitätsdaten empfangen. Bei den Mobilfunkqualitätsdaten handelt es sich insbesondere um solche, die einen (unmittelbaren) Rückschluss auf die (momentane) Güte und/oder Stärke des Mobilfunkempfangs erlauben. Die Mobilfunkqualitätsdaten können dem Bewegungs- und Positionssensor z. B. von einer Mobilfunkempfangseinheit (des Fahrzeugs) bereitgestellt werden, die Mobilfunkdaten empfängt und hieraus die Mobilfunkqualitätsdaten, insbesondere eine (momentane) Güte und/oder Stärke des Mobilfunkempfangs ermittelt.
Alternativ oder kumulativ kann der Bewegungs- und Positionssensor
Mobilfunkdaten empfangen und hieraus die Mobilfunkqualitätsdaten selbst ermitteln. Bevorzugt wird mittels der Mobilfunk-(qualitäts-)daten der Empfang von GNSS- Korrekturdaten im Bewegungs- und Positionssensor kontinuierlich überprüft. Beispielsweise wird im Bewegungs- und Positionssensor eingelesen, wie gut der Mobilfunkempfang momentan ist. Bei einem schlechten
Mobilfunkempfang bzw. bei keinem Mobilfunkempfang wird der Bewegungs- und Positionssensor vorzugsweise (nur) eingeschränkt betrieben, insbesondere da in diesem Fall keine GNSS- Korrekturdaten aus dem Mobilfunknetz empfangen werden können, wenn beispielsweise die Korrekturdaten gleichzeitig nicht auf dem L-Band Signal geostationärer Satelliten empfangen werden können.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass in Schritt c) Daten über eine Fahrzeug-zu-X Kommunikationsverbindung empfangen werden. Bevorzugt empfängt der Bewegungs- und Positionssensor die Daten über die Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsverbindung (engl.: Car-to-X Communication), bzw. nach diesem Standard von einer oder mehrerer Empfangseinheit(en), insbesondere Antenne(n) des Fahrzeugs und/oder von anderen
Verkehrsteilnehmern und/oder von Infrastruktureinrichtungen. Unter Fahrzeug- zu-Fahrzeug Kommunikation (engl.: Car-to-Car Communication, oder kurz:
Car2Car oder C2C) wird der Austausch von Informationen und Daten zwischen (Kraft-) Fahrzeugen verstanden. Ziel dieses Datenaustausches ist es, dem Fahrer frühzeitig kritische und gefährliche Situationen zu melden. Die betreffenden Fahrzeuge sammeln Daten, wie ABS- Eingriffe, Lenkwinkel, Position, Richtung und Geschwindigkeit, und senden diese Daten über Funk (WLAN, UMTS, etc.) an die anderen Verkehrsteilnehmer. Dabei soll die„Sichtweite“ des Fahrers mit elektronischen Mitteln verlängert werden. Unter Fahrzeug-zu-lnfrastruktur Kommunikation (engl.: Car-to-lnfrastructure, oder kurz: C2I) wird der Austausch von Daten zwischen einem Fahrzeug und der umliegenden Infrastruktur (z.B. Lichtzeichenanlagen) verstanden. Die genannten Technologien basieren auf dem Zusammenwirken von Sensoren der verschiedenen Verkehrspartner und verwenden neueste Verfahren der Kommunikationstechnologie zum Austausch dieser Informationen. Fahrzeug-zu-X ist hierbei ein Oberbegriff für die
verschiedenen Kommunikationsverbindungen, wie Fahrzeug-zu-Fahrzeug und Fahrzeug-zu-lnfrastruktur.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass ein Integritätslevel des Bewegungs- und Positionssensors geändert wird. Bevorzugt wird in Abhängigkeit der obigen Ausführungsformen auch die Ausgabe des sog. Integrity Levels aus dem Bewegungs- und Positionssensor verändert.
Vorzugsweise wird aus den in Schritt a) und/oder b) und/oder c) gewonnenen Daten eine Güte und/oder Genauigkeit der Positionsbestimmung ermittelt.
Besonders bevorzugt wird in Abhängigkeit der so ermittelten Güte und/oder Genauigkeit das Integritätslevel bzw. die Ausgabe des Integrity Levels aus dem Bewegungs- und Positionssensor verändert. Das Integrity Level gibt an, wie Vertrauenswürdig die Positionsdaten des Bewegungs- und Positionssensors momentan sind. Beim Auftreten von beispielsweise Schnee und/oder Radschlupf und/oder falschem Reifendruck und/oder bei einem Mobilfunkausfall oder schlechtem Mobilfunkempfang wird das Integrity Level im Bewegungs- und Positionssensor nach oben hin angepasst. Der Position des Bewegungs- und Positionssensors kann also in diesem Moment weniger vertraut werden, als beispielsweise bei Gutwetter und/oder guter Reifenhaftung und/oder richtigem Reifendruck und/oder gutem Mobilfunkempfang.
Nach einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogramm zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens vorgeschlagen. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Computerprogramm(-produkt), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein hier beschriebenes Verfahren auszuführen.
Nach einem weiteren Aspekt wird ein Maschinenlesbares Speichermedium vorgeschlagen, auf dem das hier vorgeschlagene Computerprogramm gespeichert ist. Regelmäßig handelt es sich bei dem maschinenlesbaren Speichermedium um einen computerlesbaren Datenträger.
Nach einem weiteren Aspekt wird ein Bewegungs- und Positionssensor vorgeschlagen, eingerichtet zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Beispielsweise kann das zuvor beschriebene Speichermedium Bestandteil des Bewegungs- und Positionssensors oder mit diesem verbunden sein. Vorzugsweise ist der Bewegungs- und Positionssensor in oder an dem Fahrzeug angeordnet oder zur Montage in oder an einem solchen vorgesehen und eingerichtet. Der Bewegungs- und Positionssensor ist weiterhin bevorzugt für einen autonomen Betrieb des Fahrzeugs, insbesondere eines Automobils vorgesehen und eingerichtet. Der Bewegungs- und Positionssensor
beziehungsweise eine Recheneinheit (Prozessor) des Bewegungs- und
Positionssensors kann beispielsweise auf das hier beschriebene
Computerprogramm zugreifen, um ein hier beschriebenes Verfahren
auszuführen.
Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Bewegungs- und Positionssensor, dem Computerprogram und/oder dem Speichermedium auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.
Die hier vorgestellte Lösung sowie deren technisches Umfeld werden
nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und/oder Erkenntnissen aus anderen Figuren und/oder der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Es zeigt schematisch:
Fig. 1: einen Ablauf eines hier vorgestellten Verfahrens bei einem regulären Betriebsablauf.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Ablauf eines hier vorgestellten Verfahrens bei einem regulären Betriebsablauf. Die dargestellte Reihenfolge der
Verfahrensschritte a), b), c) und d) mit den Blöcken 110, 120, 130 und 140 ist lediglich beispielhaft. In Block 110 erfolgt ein Empfangen von GNSS- Satellitendaten. In Block 120 erfolgt ein Empfangen von zumindest einer
Raddrehzahl, eines Lenkwinkels, GNSS-Korrekturdaten oder Inertialsensordaten. In Block 130 erfolgt ein Empfangen von weiteren, sich von den vorstehend genannten unterscheidenden Daten, die einen Rückschluss auf zumindest die Güte oder die Genauigkeit der Positionsbestimmung zulassen, In Block 140 erfolgt ein Ermitteln der Fahrzeugposition unter Verwendung der in Schritt a), b) und c) (Blöcke 110, 120 und 130) empfangenen Daten.
Insbesondere die Verfahrensschritte a), b), und c) können auch zumindest teilweise parallel oder zeitgleich ablaufen.
Die hier vorgestellte Lösung ermöglich insbesondere einen oder mehrere der nachfolgenden Vorteile:
• Die Positionsgenauigkeit des Bewegungs- und Positionssensors wird durch die Verwendung von Zusatzeingangsgrößen verbessert, wobei der Positionsfehler minimiert wird. • Das Verfahren lässt sich mit vertretbarem Aufwand in einen vorhandenen Bewegungs- und Positionssensor integrieren.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur satellitengestützten Ermittlung einer Fahrzeugposition mittels eines Bewegungs- und Positionssensors, umfassend folgende Schritte: a) Empfangen von GNSS-Satellitendaten,
b) Empfangen von zumindest einer Raddrehzahl, eines Lenkwinkels, GNSS- Korrekturdaten oder Inertialsensordaten,
c) Empfangen von weiteren, sich von den vorstehend genannten
unterscheidenden Daten, die einen Rückschluss auf zumindest die Güte oder die Genauigkeit der Positionsbestimmung zulassen, d) Ermitteln der Fahrzeugposition unter Verwendung der in Schritt a), b) und c) empfangenen Daten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt c) Wetterdaten empfangen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei in Schritt c) Daten einer
Antischlupfregelung empfangen werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt c) Reifendruckdaten empfangen werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt c) Mobilfunkdaten empfangen werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt c) Daten über eine Fahrzeug-zu-X Kommunikationsverbindung empfangen werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein
Integritätslevel des Bewegungs- und Positionssensors geändert wird.
8. Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 8 gespeichert ist.
10. Bewegungs- und Positionssensor, eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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