WO2021105010A1 - Method and system for assigning coordinates - Google Patents

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WO2021105010A1
WO2021105010A1 PCT/EP2020/082800 EP2020082800W WO2021105010A1 WO 2021105010 A1 WO2021105010 A1 WO 2021105010A1 EP 2020082800 W EP2020082800 W EP 2020082800W WO 2021105010 A1 WO2021105010 A1 WO 2021105010A1
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WO
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base station
vehicle
marker
coordinates
relative position
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/082800
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Inventor
Gabriel GAESSLER
Tobias DIPPER
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0018Transmission from mobile station to base station
    • GPHYSICS
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    • G01S5/021Calibration, monitoring or correction
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    • H04W4/80Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Definitions

  • the invention relates to a method for assigning coordinates to a base station according to the preamble of claim 1, as well as a system for using this method.
  • WO 2017/160467 A1 discloses a method according to which correction data from global navigation satellite system (GNSS) receivers are used to determine a precise positioning accuracy of a receiver, for example a navigation system of a vehicle. Correction data is used here, which is transmitted by satellites and which is linked to a large number of calculated correction data.
  • GNSS global navigation satellite system
  • the document WO 2017/180430 A1 shows a method whereby a fixed GNSS reference station in connection with a base station assigns the satellite data of a GNSS satellite to a position of the base station with precise location.
  • the precisely determined location of the base station is transmitted to a vehicle that can orient itself on the position of the base station.
  • GNSS systems generally only have a limited accuracy. This is significantly influenced by atmospheric disturbances.
  • the radio signals from the satellites do not move exactly as predicted by a simplified model that calculates the radio signals. Constant changes in the atmosphere have a noticeable impact on the radio signals from the satellites.
  • an attempt is made to minimize these disturbances with calculations and correction data.
  • the disadvantage of this method is that the calibration of the base station involves a great deal of expenditure in terms of time and design. In addition to the construction steps that must be carefully observed, the time required for calibration is comparatively high, the base station requires a large number of satellite contacts and must not lose them during the subsequent measurements. Particular precision must also be taken into account when initializing the rover, which in turn means a delay in commissioning the entire system.
  • the invention is based on the object of creating a method and a system with which the assignment of coordinates to a base station can take place within a short period of time and these assigned coordinates enable high repeatability of routes of a vehicle called paths.
  • the method according to the invention for assigning geographic, preferably global coordinates to a base station, with the determined coordinates being used to control an autonomous vehicle, in particular, is composed of the following steps:
  • This setting up can also be referred to as setting.
  • a marker can be, for example, a peg, or some other device that can be fixedly connected to a subsurface.
  • a marker can also be a stationary, already existing marking, such as a milestone, a landmark, a power pole or the like.
  • a marker is used.
  • a further and / or further marker are not a mandatory requirement for the functionality of the method.
  • the markers do not have to be on the vehicle's path.
  • the base station is set up.
  • the marker is preferably detected by the vehicle.
  • a relative position between the marker and the vehicle is particularly preferably determined.
  • a relative position between the vehicle and the base station is determined according to the invention.
  • coordinates of the base station are calculated, preferably based on the relative positions from the vehicle to the marker and, according to the invention, from the base station to the vehicle.
  • the method according to the invention is used to initialize a system with which an autonomous vehicle can then be positioned.
  • Recalculating the coordinates of the base station based on the “middle three steps” mentioned above is particularly helpful and necessary if the base station has been moved. That is, these steps are preferably repeated cyclically when the base station is re-established.
  • the at least one marker preferably has an individual marking which enables the marker to be unambiguously identified.
  • a marking can be, for example, a QR code or a barcode or a similar, automatically detectable sign.
  • a digital feature such as an RFID chip or the like would also be conceivable.
  • the calculated coordinates are assigned to the base station.
  • the location of the base station is known and determined.
  • the vehicle can advantageously be controlled using the data from the base station, in particular along defined paths.
  • the relative position between the vehicle and the marker is determined in that a suitable device on the vehicle detects the marker.
  • the device for detecting the marker is a camera. This is designed in such a way that, as soon as a marker is in the field of view of the camera, it takes pictures in order to detect the marker. A vector results from the already determined relative positions.
  • a distance measuring device can be provided on the vehicle, or the detection can only take place when the marker is in the detection area of the device and / or the distance measuring device.
  • an autonomous field robot is used as the vehicle.
  • the base station is set up at its place of use, it is advantageously measured using a GNSS system.
  • the calibration takes place in a very short period of time, since an exact position with correct, i.e. error-free, coordinates is not necessary.
  • the assignment of the coordinates which serve as the basis for the system or the base station to supply the vehicle with coordinates so that it can move along certain paths, is carried out by calculating the relative positions and assigning the coordinates calculated from them to the base station. These assigned coordinates are also known as global coordinates. A dependency between a more exact GNSS-determined position of the There is therefore no base station and high repeatability of the vehicle's routes.
  • a system according to the invention is used to apply a method described above and has at least one mobile base station and at least one vehicle. Both the base station and the vehicle each have at least one transmitter and one receiver, so that data can be sent and received between the base stations and the vehicle.
  • the connection between the individual transmitters and receivers is preferably wireless, for example via Bluetooth, a WLAN connection, radio or a similar connection that is designed to send data between the participants in almost real time.
  • the system has at least one marker that can be detected by the vehicle. A relative position between the marker detected in this way and the vehicle is known, and a relative position between the vehicle and the base station is also known, so that the relative position between the base station and the stationary marker is also calculated.
  • This calculation of the relative positions is used, starting from the stationary marker, in connection with the so known relative positions of the mobile base station, so that coordinates that are relevant for the system can be assigned. It is not a disadvantage if the previously roughly carried out calibration of the base station via a GNSS system does not match the calculated coordinates.
  • the vehicle is designed to travel specified paths with a high degree of repeatability.
  • These lanes can in particular be defined by a marker at the beginning of the lane and a marker at the end of the lane.
  • the markers can also be independent of the lanes.
  • a marker does not have to be part of a track. Rather, a marker can also be located off a path and recorded there in order to assign its coordinates to the base station.
  • the path is then identified by a sequence of GNSS coordinates, which, however, do not have to coincide with stationary markers. Data transmitted from the base station are used to determine the exact position data on the basis of which the vehicle can be controlled.
  • the method according to the invention and the system according to the invention are preferably used to allow an autonomous field robot to control a field along a plurality of preferably parallel paths.
  • Figure 1 is a diagram of a method according to the invention
  • Figure 2 shows an embodiment of a system according to the invention
  • FIG. 3 shows a detailed representation of a system according to FIG. 2.
  • FIG. 1 shows a diagram which shows the sequence of a method according to the invention.
  • a marker is set or an existing marker is selected.
  • a marker means, for example, an unchangeable landmark, that is to say a surveying point, milestone, power pole or the like.
  • this means for example, a peg that is introduced into the subsurface of a field 2 so that it is stationary. This marker has a marking that makes these markers clearly identifiable.
  • step S2 the marker is detected by a vehicle via this marking.
  • a relative position between the vehicle and the marker is determined in step S3 with an internal or external computing unit. The determination is carried out in such a way that a vector between the vehicle and the marker is known at the time of detection.
  • the vehicle can be positioned directly above the marker so that the vehicle, which is in the same position as the marker, can send the coordinates of the marker to the base station. These coordinates are stored in the system as the fixed point of the marker, so that this unchangeable position, even if the base station has changed, is known.
  • step S4 a relative position between the vehicle and the base station is determined in step S4. From the relative positions determined from steps S3 and S4, global coordinates of the base station can be calculated in step S5. This calculation is also carried out on the internal or external processing unit.
  • step S6 the calculated global coordinates are assigned to the base station. These global coordinates are not necessarily associated with real, exact GNSS Coordinates coincide, but this is irrelevant for the applications described below.
  • Steps S2 to S6 can be linked to one another repeatedly in real operation, so that the global coordinates assigned to the base station are continuously updated. These steps usually only have to be carried out once when starting the system or when the base station has been set up in a new location. If the location of the base station does not change, the steps do not need to be repeated. This is advantageous with regard to a high repeatability of the vehicle if no local base station is used.
  • the global coordinates determined with this system are regularly afflicted with an error that originates from an inadequate calibration of the first base station position.
  • this error is approximately constant, which means that a high level of repeatability of the travel paths along the paths of the vehicle can be achieved.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a system 1 according to the invention.
  • the system is explained using a field 2.
  • a base station 4 is located at one edge of field 2.
  • This base station 4 can be located on field 2 or, as shown here, away from field 2.
  • only one base station 4 is shown for the sake of simplicity.
  • several base stations 4 can also be set up.
  • markers 6a to 6f are provided at regular or even irregular intervals.
  • the number of markers 6a to 6f is not limited to the six markers 6a to 6f shown here; rather, fewer as well as far more markers 6a to 6f can be used.
  • a vehicle 8a to 8f is assigned to each marker 6a to 6f.
  • the number of vehicles 8a to 8f is also not limited to the number shown here.
  • a direct dependency between the number of markers 6a to 6f and the number of vehicles 8a to 8f is also not absolutely necessary. It is also practicable for a vehicle 8a to 8f to be assigned to several markers 6a to 6f, or for several vehicles 8a to 8f to be assigned to one marker 6a to 6f.
  • the vehicles 8a to 8f proceed from the longitudinal side of the field 2, in the exemplary embodiment shown here, perpendicular to this, along tracks 10a to 10f, which are rows of seeds here.
  • the alignment of the tracks 10a to 10f, as well as their number, is also not limited to the number shown here.
  • markers are also positioned on the side of the field 2 opposite the longitudinal side to terminate the tracks 10a to 10f (which is not shown in the present FIG. 2).
  • the stationary markers 6a to 6f are each set at one end of a track 10a to 10f.
  • the base station 4 is set up at the edge of the field. This can be set up at a different location every day. A lengthy calibration does not have to be carried out, a short calibration via GNSS is sufficient. As a result of this procedure, the base station 4 has a different, not very precise global position every day. This global position of the base station 4 found in this way is occupied with an unknown but constant error as long as the base station is in one place. If the mobile base station 4 is set up at a different location, the global position and the error change, but this remains constant again for the set up period.
  • the markers 6a to 6f are designed as pegs and have a QR code that can be identified by a respective camera attached to the vehicles 8a to 8f.
  • the marker 6a to 6f is stationary, that is to say remains permanently in one position. In contrast to the position of the base station 4, this position never changes.
  • the vehicle 8a to 8f here for example an autonomous field robot
  • the QR code of the marker 6a to 6f is recorded with the camera the position relative to the vehicle 8a to 8f is known.
  • the vehicle 8a to 8f also knows its position relative to the base station 4.
  • the base station 4 can be assigned global coordinates that do not have to be globally exact.
  • the method can also be used in a system without a local base station 4.
  • a network of existing global stations is used instead of the mobile base station 4.
  • a correction vector would be faulty.
  • the error in the correction vector would have a relatively small drift, that is to say only slightly over a short period of time to change.
  • the vehicle 8a to 8f would detect a marker 6a to 6f at the beginning of a path 10a to 10f and thus calculate the current error in the correction vector and use it for compensation.
  • the correction value determined in this way would get worse with increasing time.
  • the vehicle 8a to 8f as in the exemplary embodiment described above, must detect further markers 6a to 6f at regular (time) intervals. So the correction is calculated repeatedly.
  • FIG. 3 shows a detailed illustration of a system according to the invention with two base stations 4, a marker 6a and a vehicle 8a.
  • Vectors d1, d2 are drawn between the devices of the system.
  • FIG. 3 shows a snapshot; the following statements relate to a static moment of the system. This description makes it clear how the global coordinates of the two base stations 4 are calculated.
  • the vector d1, d2 between the marker 6a and the vehicle 8a is constant, regardless of where the base station 4 is set up in the area of the system 1 and the error with which the position is afflicted with regard to an exact positioning via GNSS.
  • the total vector consists of the sum of the two vectors dla, d2a from the marker to the base station 4 and the vector dlb, d2b from the base station 4 to the vehicle 8a. This dependency of the distances changes with each movement along the path 10 of the vehicle 8a, but applies repeatedly for each snapshot.
  • a method and a system for assigning coordinates to a base station are disclosed.

Abstract

A method for assigning coordinates to at least one mobile base station is disclosed, wherein at least one stationary marker is used, having the steps of: setting up the base station; determining a relative position between a vehicle and the base station; and calculating the coordinates of the base station on the basis of the relative position between the vehicle and the base station.

Description

Verfahren und System zum Zuordnen von Koordinaten Method and system for assigning coordinates
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen von Koordinaten zu einer Basisstation gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein System zur Anwendung dieses Verfahrens. The invention relates to a method for assigning coordinates to a base station according to the preamble of claim 1, as well as a system for using this method.
Bei der autonomen Steuerung von Fahrzeugen werden gemäß dem Stand der Technik regelmäßig Koordinaten des Fahrzeugs benötigt. In the case of the autonomous control of vehicles, according to the prior art, coordinates of the vehicle are regularly required.
In der Druckschrift WO 2017/160467 Al ist ein Verfahren offenbart, wonach Korrekturdaten aus globalen Navigationssatellitensystem- (GNSS) Empfängern verwendet werden um eine präzise Positioniergenauigkeit eines Empfängers, beispielsweise eines Navigationssystems eines Fahrzeugs, zu ermitteln. Hierbei werden Korrekturdaten verwendet, die Satelliten aussenden und die mit einer Vielzahl von berechneten Korrekturdaten verknüpft werden. The document WO 2017/160467 A1 discloses a method according to which correction data from global navigation satellite system (GNSS) receivers are used to determine a precise positioning accuracy of a receiver, for example a navigation system of a vehicle. Correction data is used here, which is transmitted by satellites and which is linked to a large number of calculated correction data.
Die Druckschrift WO 2017/180430 Al zeigt ein Verfahren, wobei eine feststehende GNSS Referenzstation in Verbindung mit einer Basisstation die Satellitendaten eines GNSS-Satelliten ortsgenau einer Position der Basisstation zuzuordnen. Der so präzise ermittelte Standort der Basisstation wird einem Fahrzeug übermittelt, das sich an der Position der Basisstation orientieren kann. The document WO 2017/180430 A1 shows a method whereby a fixed GNSS reference station in connection with a base station assigns the satellite data of a GNSS satellite to a position of the base station with precise location. The precisely determined location of the base station is transmitted to a vehicle that can orient itself on the position of the base station.
Nachteilig an derartigen Verfahren und Systemen ist, dass GNSS-Systeme grundsätzlich nur eine begrenzte Genauigkeit aufweisen. Diese wird maßgeblich von atmosphärischen Störungen beeinflusst. Im Prinzip bewegen sich die Funksignale der Satelliten nicht exakt so, wie sie ein vereinfachtes Modell, das die Funksignale berechnet, vorhersagt. Ständige Änderungen in der Atmosphäre haben einen merklichen Einfluss auf die Funksignale der Satelliten. Bei den vorgenannten Verfahren werden diese Störungen mit Berechnungen und Korrekturdaten versucht zu minimieren. A disadvantage of such methods and systems is that GNSS systems generally only have a limited accuracy. This is significantly influenced by atmospheric disturbances. In principle, the radio signals from the satellites do not move exactly as predicted by a simplified model that calculates the radio signals. Constant changes in the atmosphere have a noticeable impact on the radio signals from the satellites. In the above-mentioned methods, an attempt is made to minimize these disturbances with calculations and correction data.
Aus dem Handbuch „etieve JV AG Softwaretechnik Jung - Erdbau Vermessung mit GPS Messgerät Magellan Promark 3“ ist es bekannt, eine Basisstation an einem fixen Punkt aufzustellen, wobei die Basisstation während einer laufenden Messung dauerhaft Daten aufzeichnet. Ein als Rover bezeichnetes zweites Gerät wird manuell und schrittweise an zu vermessende Punkte getragen. From the manual "etieve JV AG Software Technology Jung - Earthworks Surveying with GPS Measuring Device Magellan Promark 3" it is known to set up a base station at a fixed point, with the base station continuously providing data during a measurement records. A second device called a rover is carried manually and step by step to points to be measured.
Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass das Einmessen der Basisstation einen großen zeitlichen und aufbautechnischen Aufwand mit sich bringt. Neben exakt zu beachtenden Aufbauschritten ist der Zeitbedarf des Einmessens vergleichsweise hoch, die Basisstation benötigt eine Vielzahl von Satellitenkontakten und darf diese auch während der anschließenden Messungen nicht verlieren. Ebenfalls ist eine besondere Präzision bei der Initialisierung des Rovers zu beachten, was wiederum eine Verzögerung der Inbetriebnahme des Gesamtsystems bedeutet. The disadvantage of this method is that the calibration of the base station involves a great deal of expenditure in terms of time and design. In addition to the construction steps that must be carefully observed, the time required for calibration is comparatively high, the base station requires a large number of satellite contacts and must not lose them during the subsequent measurements. Particular precision must also be taken into account when initializing the rover, which in turn means a delay in commissioning the entire system.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und ein System zu schaffen, mit denen die Zuordnung von Koordinaten zu einer Basisstation innerhalb von einem kurzen Zeitraum erfolgen kann und diese zugeordneten Koordinaten eine hohe Wiederholgenauigkeit von als Bahnen bezeichneten Fahrwegen eines Fahrzeugs ermöglichen. In contrast, the invention is based on the object of creating a method and a system with which the assignment of coordinates to a base station can take place within a short period of time and these assigned coordinates enable high repeatability of routes of a vehicle called paths.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 11. This object is achieved by a method with the features of claim 1 and by a system with the features of claim 11.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Zuordnen von geografischen, vorzugsweise globalen Koordinaten zu einer Basisstation, wobei die ermittelten Koordinaten zur Ansteuerung eines insbesondere autonomen Fahrzeugs dienen, setzt sich aus folgenden Schritten zusammen: The method according to the invention for assigning geographic, preferably global coordinates to a base station, with the determined coordinates being used to control an autonomous vehicle, in particular, is composed of the following steps:
An einem bekannten, festgelegten Punkt wird zumindest ein Marker, vorzugsweise mehrere jeweils voneinander beabstandete Marker, die vorzugsweise jeweils am Anfang und am Ende einer zu bewältigenden Wegstrecke, im Folgenden als Bahn bezeichnet, liegen können, aufgestellt oder ausgewählt. Dieses Aufstellen kann auch als Setzen bezeichnet werden. Ein derartiger Marker kann beispielsweise ein Erdnagel sein, oder eine andere Vorrichtung, die ortsfest mit einem Untergrund verbunden werden kann. Weiterhin kann ein Marker auch eine ortsfeste, bereits existierende Markierung, wie ein Kilometerstein, eine Landmarke, ein Strommast oder Ähnliches sein. At a known, fixed point, at least one marker, preferably several markers spaced apart from one another, which can preferably be located at the beginning and at the end of a route to be covered, hereinafter referred to as a path, is set up or selected. This setting up can also be referred to as setting. Such a marker can be, for example, a peg, or some other device that can be fixedly connected to a subsurface. Furthermore, a marker can also be a stationary, already existing marking, such as a milestone, a landmark, a power pole or the like.
Dabei ist es grundsätzlich ausreichend wenn ein Marker verwendet wird. Ein weiterer und/ oder weitere Marker sind keine zwingende Voraussetzung für die Funktionalität des Verfahrens. Insbesondere müssen die Marker nicht auf der Bahn des Fahrzeugs liegen. Weiterhin, insbesondere anschließend, wird die Basisstation aufgestellt. It is basically sufficient if a marker is used. A further and / or further marker are not a mandatory requirement for the functionality of the method. In particular, the markers do not have to be on the vehicle's path. Furthermore, in particular afterwards, the base station is set up.
Die folgenden, „mittleren drei Schritte“ sind in unterschiedlicher Reihenfolge und/ oder parallel zueinander ausführbar. The following “middle three steps” can be carried out in a different order and / or in parallel with one another.
Der Marker wird vorzugsweise von dem Fahrzeug erfasst. The marker is preferably detected by the vehicle.
Besonders bevorzugt wird eine Relativposition zwischen dem Marker und dem Fahrzeug ermittelt. A relative position between the marker and the vehicle is particularly preferably determined.
Eine Relativposition zwischen dem Fahrzeug und der Basisstation wird erfindungsgemäß ermittelt. A relative position between the vehicle and the base station is determined according to the invention.
Nach diesen drei Schritten werden, vorzugsweise basierend auf den Relativpositionen vom Fahrzeug zum Marker und erfindungsgemäß von der Basisstation zum Fahrzeug, Koordinaten der Basisstation berechnet. After these three steps, coordinates of the base station are calculated, preferably based on the relative positions from the vehicle to the marker and, according to the invention, from the base station to the vehicle.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Initialisierung eines Systems mit dem danach eine Positionierung eines autonomen Fahrzeugs ermöglicht wird. The method according to the invention is used to initialize a system with which an autonomous vehicle can then be positioned.
Die nach dem obigen Verfahren zugeordneten Koordinaten ermöglichen eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit des Fahrzeugs entlang der definierten Bahn. So wird die eingangs gestellte Aufgabe gelöst und die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile werden überwunden. The coordinates assigned according to the above method enable a very high repeatability of the vehicle along the defined path. In this way, the object set out at the beginning is achieved and the disadvantages known from the prior art are overcome.
Eine erneute Berechnung der Koordinaten der Basisstation basierend auf den oben genannten „mittleren drei Schritten“ ist insbesondere dann hilfreich und notwendig, wenn die Basisstation bewegt wurde. Das heißt, diese Schritte werden vorzugsweise zyklisch wiederholt, wenn die Basisstation neu aufgestellt wird. Recalculating the coordinates of the base station based on the “middle three steps” mentioned above is particularly helpful and necessary if the base station has been moved. That is, these steps are preferably repeated cyclically when the base station is re-established.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben. Further advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.
Vorzugsweise weist der zumindest eine Marker, insbesondere aber jeder Marker, eine individuelle Markierung auf, die eine eindeutige Identifizierung des Markers ermöglicht. Bei einer derartigen Markierung kann es sich beispielsweise um eine QR-Code, einen Strichcode oder ein ähnliches, automatisch erfassbares Schild handeln. Ein digitales Merkmal, wie ein RFID-Chip oder dergleichen wäre ebenfalls denkbar. The at least one marker, but in particular each marker, preferably has an individual marking which enables the marker to be unambiguously identified. Such a marking can be, for example, a QR code or a barcode or a similar, automatically detectable sign. A digital feature such as an RFID chip or the like would also be conceivable.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die berechneten Koordinaten der Basisstation zugewiesen werden. So ist der Standort der Basisstation bekannt und festgelegt. It is particularly preferred if the calculated coordinates are assigned to the base station. The location of the base station is known and determined.
Vorteilhafter Weise ist das Fahrzeug nach der Zuweisung der Koordinaten an die Basisstation, insbesondere entlang festgelegter Bahnen, unter Verwendung der Daten der Basisstation steuerbar. After the coordinates have been assigned to the base station, the vehicle can advantageously be controlled using the data from the base station, in particular along defined paths.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Relativposition zwischen dem Fahrzeug und dem Marker ermittelt, indem eine geeignete Vorrichtung an dem Fahrzeug den Marker erfasst. In a further exemplary embodiment, the relative position between the vehicle and the marker is determined in that a suitable device on the vehicle detects the marker.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Einrichtung zum Erfassen des Markers um eine Kamera. Diese ist derart ausgelegt, dass sie, sobald ein Marker im Sichtbereich der Kamera ist, Aufnahmen vornimmt um den Marker zu erfassen. Ein Vektor ergibt sich dabei aus den bereits ermittelten Relativpositionen. In an advantageous embodiment, the device for detecting the marker is a camera. This is designed in such a way that, as soon as a marker is in the field of view of the camera, it takes pictures in order to detect the marker. A vector results from the already determined relative positions.
Je nach Auslegung kann es vorteilhaft sein, wenn der Vektor zwischen dem Fahrzeug und dem Marker beim Zeitpunkt der Erfassung bekannt ist. Hierzu kann neben einer geeigneten Einrichtung zum Erfassen des Markers eine Abstandsmessvorrichtung an dem Fahrzeug vorgesehen sein, oder das Erfassen kann nur dann erfolgen, wenn sich der Marker im Erfassungsbereich der Vorrichtung und/oder der Abstandsmessvorrichtung befindet. Depending on the design, it can be advantageous if the vector between the vehicle and the marker is known at the time of detection. For this purpose, in addition to a suitable device for detecting the marker, a distance measuring device can be provided on the vehicle, or the detection can only take place when the marker is in the detection area of the device and / or the distance measuring device.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird als Fahrzeug ein autonomer Feldroboter eingesetzt. In a preferred development, an autonomous field robot is used as the vehicle.
Wenn die Basisstation an ihrem Einsatzort aufgestellt wird, dann wird diese vorteilhafter Weise über ein GNSS-System eingemessen. Das Einmessen erfolgt in einem sehr kurzen Zeitraum, da eine exakte Position mit korrekten, also fehlerfrei Koordinaten, nicht notwendig ist. Die Zuordnung der Koordinaten, die dem System oder der Basisstation als Grundlage dienen, um das Fahrzeug mit Koordinaten zu versorgen, so dass dieses sich entlang bestimmter Bahnen fortbewegen kann, erfolgt durch die Berechnung der Relativpositionen und der Zuweisung von daraus berechneten Koordinaten an die Basisstation. Diese zugewiesenen Koordinaten werden auch als globale Koordinaten bezeichnet. Eine Abhängigkeit zwischen einer exakteren, auf einem langen Einmessen basierende, GNSS- ermittelten Position der Basisstation und einer hohen Wiederholgenauigkeit der Fahrwege des Fahrzeugs besteht somit nicht. If the base station is set up at its place of use, it is advantageously measured using a GNSS system. The calibration takes place in a very short period of time, since an exact position with correct, i.e. error-free, coordinates is not necessary. The assignment of the coordinates, which serve as the basis for the system or the base station to supply the vehicle with coordinates so that it can move along certain paths, is carried out by calculating the relative positions and assigning the coordinates calculated from them to the base station. These assigned coordinates are also known as global coordinates. A dependency between a more exact GNSS-determined position of the There is therefore no base station and high repeatability of the vehicle's routes.
Ein erfindungsgemäßes System dient zur Anwendung eines vorbeschriebenen Verfahrens weist zumindest eine mobile Basisstation und zumindest ein Fahrzeug auf. Sowohl die Basisstation, als auch das Fahrzeug weisen jeweils zumindest einen Sender und einen Empfänger auf, so dass Daten zwischen den Basisstationen und dem Fahrzeug versendet und empfangen werden können. Die Verbindung zwischen den einzelnen Sendern und Empfängern erfolgt bevorzugt drahtlos, beispielsweise über Bluetooth, eine WLAN-Verbindung, Funk, oder eine ähnliche Verbindung, die ausgelegt ist, Daten nahezu in Echtzeit zwischen den Teilnehmern zu versenden. Weiterhin weist das System zumindest einen Marker auf, der von dem Fahrzeug erfasst werden kann. Eine Relativposition zwischen dem so erfassten Marker und dem Fahrzeug ist so bekannt, eine Relativposition zwischen dem Fahrzeug und der Basisstation ist ebenfalls bekannt, so dass auch die Relativposition zwischen der Basisstation und dem ortsfesten Marker berechnet. Diese Berechnung der Relativpositionen dient dazu, dass ausgehend von dem ortsfesten Marker, in Verbindung mit den so bekannten Relativpositionen der mobilen Basisstation Koordinaten zugewiesen werden können, die für das System relevant sind. Es ist nicht von Nachteil, wenn die zuvor grob vorgenommene Einmessung der Basisstation über ein GNSS-System mit den berechneten Koordinaten nicht übereinstimmt. A system according to the invention is used to apply a method described above and has at least one mobile base station and at least one vehicle. Both the base station and the vehicle each have at least one transmitter and one receiver, so that data can be sent and received between the base stations and the vehicle. The connection between the individual transmitters and receivers is preferably wireless, for example via Bluetooth, a WLAN connection, radio or a similar connection that is designed to send data between the participants in almost real time. Furthermore, the system has at least one marker that can be detected by the vehicle. A relative position between the marker detected in this way and the vehicle is known, and a relative position between the vehicle and the base station is also known, so that the relative position between the base station and the stationary marker is also calculated. This calculation of the relative positions is used, starting from the stationary marker, in connection with the so known relative positions of the mobile base station, so that coordinates that are relevant for the system can be assigned. It is not a disadvantage if the previously roughly carried out calibration of the base station via a GNSS system does not match the calculated coordinates.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug dazu ausgelegt, mit einer hohen Wiederholgenauigkeit festgelegte Bahnen abzufahren. Diese Bahnen können insbesondere durch einen Marker zu Beginn der Bahn und einem Marker am Ende der Bahn festgelegt sein. Die Marker können auch unabhängig von den Bahnen sein. Ein Marker muss also nicht Teil einer Bahn sein. Vielmehr kann ein Marker auch abseits einer Bahn liegen und dort erfasst werden, um der Basisstation ihre Koordinaten zuzuweisen. Die Bahn ist dann durch eine Abfolge von GNSS-Koordinaten gekennzeichnet, die aber nicht mit ortsfesten Markern übereinstimmen müssen. Zur Ermittlung der genauen Positionsdaten, anhand welcher das Fahrzeug gesteuert werden kann, werden von der Basisstation übermittelte Daten verwendet. Da diese Koordinaten in Abhängigkeit von den Relativpositionen zwischen Fahrzeug, Marker und Basisstation zugeordnet bekommen hat, ist eine Übereinstimmung dieser Koordinaten mit exakteren GNSS-Positionsdaten entbehrlich. Ein langwieriges Einmessen der Basisstation ist nicht notwendig und eine Ungenauigkeit gegenüber den exakteren GNSS-Positionsdaten hat keinen Einfluss auf die Wiederholgenauigkeit des Fahrzeugs entlang der Bahn. Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße System dienen vorzugsweise dazu, einen autonomen Feldroboter ein Feld entlang einer Vielzahl von vorzugsweise parallelen Bahnen zu steuern. In a preferred exemplary embodiment, the vehicle is designed to travel specified paths with a high degree of repeatability. These lanes can in particular be defined by a marker at the beginning of the lane and a marker at the end of the lane. The markers can also be independent of the lanes. A marker does not have to be part of a track. Rather, a marker can also be located off a path and recorded there in order to assign its coordinates to the base station. The path is then identified by a sequence of GNSS coordinates, which, however, do not have to coincide with stationary markers. Data transmitted from the base station are used to determine the exact position data on the basis of which the vehicle can be controlled. Since these coordinates have been assigned as a function of the relative positions between the vehicle, marker and base station, it is not necessary to match these coordinates with more precise GNSS position data. A lengthy calibration of the base station is not necessary and an inaccuracy compared to the more precise GNSS position data has no influence on the repeatability of the vehicle along the path. The method according to the invention and the system according to the invention are preferably used to allow an autonomous field robot to control a field along a plurality of preferably parallel paths.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens und eines erfindungsgemäßen Systems ist in den Figuren dargestellt. An embodiment of a method according to the invention and a system according to the invention is shown in the figures.
Es zeigen Show it
Figur 1 ein Schaubild eines erfindungsgemäßen Verfahrens, Figure 1 is a diagram of a method according to the invention,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems, und Figure 2 shows an embodiment of a system according to the invention, and
Figur 3 eine Detaildarstellung eines Systems nach Figur 2. FIG. 3 shows a detailed representation of a system according to FIG. 2.
In Figur 1 ist ein Schaubild gezeigt, das den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt. In einem ersten Schritt S1 wird ein Marker gesetzt oder ein bereits existierender Marker gewählt. Allgemein ist unter einem Marker beispielsweise eine unveränderliche Landmarke, also ein Vermessungspunkt, Kilometerstein, Strommast oder Ähnliches gemeint. In Bezug auf die nachfolgende Figur 2 ist damit beispielsweise ein Erdnagel gemeint, der in einen Untergrund eines Feldes 2 eingebracht wird, so dass dieser ortsfest ist. Dieser Marker weist eine Markierung auf, die diese Marker eindeutig identifizierbar machen. FIG. 1 shows a diagram which shows the sequence of a method according to the invention. In a first step S1, a marker is set or an existing marker is selected. In general, a marker means, for example, an unchangeable landmark, that is to say a surveying point, milestone, power pole or the like. In relation to the following FIG. 2, this means, for example, a peg that is introduced into the subsurface of a field 2 so that it is stationary. This marker has a marking that makes these markers clearly identifiable.
Im folgenden Schritt S2 wird der Marker über diese Markierung von einem Fahrzeug erfasst. Mit einer internen oder externen Recheneinheit wird im Schritt S3 eine Relativposition zwischen dem Fahrzeug und dem Marker ermittelt. Die Ermittlung erfolgt derart, dass ein Vektor zwischen dem Fahrzeug und dem Marker zum Zeitpunkt des Erfassens bekannt ist. Beispielsweise kann das Fahrzeug direkt über dem Marker positioniert werden, so dass das Fahrzeug, dass die selbe Position wie der Marker hat, der Basisstation die Koordinaten des Markers zusenden kann. Diese Koordinaten werden als Fixpunkt des Markers im System gespeichert, so dass auch bei veränderten Standorten der Basisstation diese, wenn auch fehlerbehaftete, unveränderliche Position bekannt ist. In the following step S2, the marker is detected by a vehicle via this marking. A relative position between the vehicle and the marker is determined in step S3 with an internal or external computing unit. The determination is carried out in such a way that a vector between the vehicle and the marker is known at the time of detection. For example, the vehicle can be positioned directly above the marker so that the vehicle, which is in the same position as the marker, can send the coordinates of the marker to the base station. These coordinates are stored in the system as the fixed point of the marker, so that this unchangeable position, even if the base station has changed, is known.
Über die so bekannte Position wird im Schritt S4 eine Relativposition zwischen dem Fahrzeug und der Basisstation ermittelt. Aus den aus Schritten S3 und S4 ermittelten Relativpositionen lassen sich im Schritt S5 globale Koordinaten der Basisstation berechnen. Diese Berechnung erfolgt ebenfalls auf der internen oder externen Recheneinheit. Using the position known in this way, a relative position between the vehicle and the base station is determined in step S4. From the relative positions determined from steps S3 and S4, global coordinates of the base station can be calculated in step S5. This calculation is also carried out on the internal or external processing unit.
Abschließend werden im Schritt S6 die berechneten globalen Koordinaten der Basisstation zugeordnet. Diese globalen Koordinaten sind nicht zwangsläufig mit realen, exakten GNSS- Koordinaten übereinstimmend, was aber für die im Folgenden beschriebenen Anwendungen unerheblich ist. Finally, in step S6, the calculated global coordinates are assigned to the base station. These global coordinates are not necessarily associated with real, exact GNSS Coordinates coincide, but this is irrelevant for the applications described below.
Die Schritte S2 bis S6 können im Realbetrieb sich wiederholend aneinander anknüpfen, so dass die der Basisstation zugeordneten globalen Koordinaten fortlaufend aktualisiert werden. Diese Schritte müssen in der Regel nur einmal beim Start des Systems, bzw. wenn die Basisstation an einem neuen Ort aufgestellt wurde, durchgeführt werden. Ändert sich der Ort der Basisstation nicht, müssen die Schritte nicht wiederholt werden. Dies ist im Hinblick auf eine hohe Wiederholgenauigkeit des Fahrzeugs vorteilhaft, wenn keine lokale Basisstation verwendet wird. Steps S2 to S6 can be linked to one another repeatedly in real operation, so that the global coordinates assigned to the base station are continuously updated. These steps usually only have to be carried out once when starting the system or when the base station has been set up in a new location. If the location of the base station does not change, the steps do not need to be repeated. This is advantageous with regard to a high repeatability of the vehicle if no local base station is used.
Die mit diesem System ermittelten globalen Koordinaten sind regelmäßig mit einem Fehler behaftet, der von einem unzureichenden Einmessen der ersten Basisstationsposition stammt. Dieser Fehler ist aber annähernd konstant, wodurch eine hohe Wiederholgenauigkeit der Verfahrwege entlang von Bahnen des Fahrzeugs erzielt werden kann. The global coordinates determined with this system are regularly afflicted with an error that originates from an inadequate calibration of the first base station position. However, this error is approximately constant, which means that a high level of repeatability of the travel paths along the paths of the vehicle can be achieved.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems 1. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das System anhand eines Feldes 2 erklärt. An einem Rand des Feldes 2 befindet sich eine Basisstation 4. Diese kann sich auf dem Feld 2, oder aber wie hier dargestellt, abseits des Feldes 2 befinden. Darüber hinaus ist zur vereinfachten Darstellung nur eine Basisstation 4 gezeigt. In Abhängigkeit der Systemgröße und/oder anderer Faktoren können auch mehrere Basisstationen 4 aufgestellt werden. FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a system 1 according to the invention. According to the present exemplary embodiment, the system is explained using a field 2. A base station 4 is located at one edge of field 2. This base station 4 can be located on field 2 or, as shown here, away from field 2. In addition, only one base station 4 is shown for the sake of simplicity. Depending on the system size and / or other factors, several base stations 4 can also be set up.
Entlang einer Längsseite des Feldes 2 sind in regelmäßigen, oder aber auch unregelmäßigen Abständen, Marker 6a bis 6f vorgesehen. Selbstverständlich ist die Anzahl der Marker 6a bis 6f nicht auf die hier gezeigten sechs Marker 6a bis 6f beschränkt, vielmehr sind sowohl weniger, als auch weit mehr Marker 6a bis 6f einsetzbar. Jedem Marker 6a bis 6f ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Fahrzeug 8a bis 8f zugeordnet. Auch die Anzahl der Fahrzeuge 8a bis 8f ist nicht auf die hier dargestellte Anzahl beschränkt. Eine direkte Abhängigkeit zwischen der Anzahl der Marker 6a bis 6f und der Anzahl der Fahrzeuge 8a bis 8f ist ebenfalls nicht zwingend notwendig. Es ist ebenfalls praktikabel, dass ein Fahrzeug 8a bis 8f mehreren Markern 6a bis 6f zugeordnet ist, oder dass mehrere Fahrzeuge 8a bis 8f einem Marker 6a bis 6f zugeordnet sind. Along a longitudinal side of the field 2, markers 6a to 6f are provided at regular or even irregular intervals. Of course, the number of markers 6a to 6f is not limited to the six markers 6a to 6f shown here; rather, fewer as well as far more markers 6a to 6f can be used. In the present exemplary embodiment, a vehicle 8a to 8f is assigned to each marker 6a to 6f. The number of vehicles 8a to 8f is also not limited to the number shown here. A direct dependency between the number of markers 6a to 6f and the number of vehicles 8a to 8f is also not absolutely necessary. It is also practicable for a vehicle 8a to 8f to be assigned to several markers 6a to 6f, or for several vehicles 8a to 8f to be assigned to one marker 6a to 6f.
Die Fahrzeuge 8a bis 8f verfahren ausgehend von der Längsseite des Feldes 2 aus, im hier dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht zu dieser, entlang von Bahnen 10a bis lOf, die hier Saatreihen sind. Die Ausrichtung der Bahnen 10a bis lOf, ebenso wie deren Anzahl, ist ebenfalls nicht auf die hier dargestellte Anzahl begrenzt. Darüber hinaus ist es denkbar, dass an der der Längsseite gegenüberliegenden Seite des Feldes 2 zum Abschluss der Bahnen 10a bis lOf ebenfalls Marker positioniert werden (was in der vorliegenden Figur 2 nicht gezeigt ist). The vehicles 8a to 8f proceed from the longitudinal side of the field 2, in the exemplary embodiment shown here, perpendicular to this, along tracks 10a to 10f, which are rows of seeds here. The alignment of the tracks 10a to 10f, as well as their number, is also not limited to the number shown here. In addition, it is conceivable that markers are also positioned on the side of the field 2 opposite the longitudinal side to terminate the tracks 10a to 10f (which is not shown in the present FIG. 2).
Das dem System 1 zu Grunde liegende Verfahren ist vorstehend bereits mit Bezug zur Figur 1 beschrieben. Ausgehend von der Darstellung in Figur 2 sind die ortsfesten Marker 6a bis 6f jeweils an einem Ende einer Bahn 10a bis lOf gesetzt. An einem Feldrand wird die Basisstation 4 aufgestellt. Diese kann jeden Tag an einem anderen Standort aufgestellt werden. Eine langwierige Einmessung muss nicht erfolgen, ein kurzes Einmessen via GNSS ist ausreichend. Durch dieses Vorgehen hat die Basisstation 4 jeden Tag eine andere, nicht sehr genaue globale Position. Diese so gefundene globale Position der Basisstation 4 ist mit einem unbekannten, aber konstanten Fehler belegt, so lange die Basisstation an einem Ort steht. Wenn die mobile Basisstation 4 an einem anderen Ort aufgestellt wird, ändern sich die globale Position und der Fehler, dieser bleibt aber für die Aufstelldauer wieder konstant. The method on which the system 1 is based has already been described above with reference to FIG. Starting from the illustration in FIG. 2, the stationary markers 6a to 6f are each set at one end of a track 10a to 10f. The base station 4 is set up at the edge of the field. This can be set up at a different location every day. A lengthy calibration does not have to be carried out, a short calibration via GNSS is sufficient. As a result of this procedure, the base station 4 has a different, not very precise global position every day. This global position of the base station 4 found in this way is occupied with an unknown but constant error as long as the base station is in one place. If the mobile base station 4 is set up at a different location, the global position and the error change, but this remains constant again for the set up period.
Die Marker 6a bis 6f sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Erdnägel ausgeführt und weisen einen QR-Code auf, der von einer jeweiligen Kamera, die an den Fahrzeugen 8a bis 8f befestigt ist, identifiziert werden kann. Der Marker 6a bis 6f ist ortsfest, verbleibt also dauerhaft an einer Position. Diese Position ändert sich im Gegensatz zur Position der Basisstation 4 niemals. In the present exemplary embodiment, the markers 6a to 6f are designed as pegs and have a QR code that can be identified by a respective camera attached to the vehicles 8a to 8f. The marker 6a to 6f is stationary, that is to say remains permanently in one position. In contrast to the position of the base station 4, this position never changes.
Wenn das Fahrzeug 8a bis 8f, hier beispielsweise ein autonomer Feldroboter, über den Marker 6a bis 6f hinwegfährt, oder in einer anderen vorbestimmten Art und Weise einen zu erreichenden Abstand zu diesem erreicht, der QR- Code des Markers 6a bis 6f mit der Kamera erfasst wird, ist die Position relativ zum Fahrzeug 8a bis 8f bekannt. Das Fahrzeug 8a bis 8f kennt darüber hinaus seine Position relativ zur Basisstation 4. So können der Basisstation 4 globale Koordinaten zugewiesen werden, die nicht global exakt sein müssen. When the vehicle 8a to 8f, here for example an autonomous field robot, drives over the marker 6a to 6f, or reaches a distance to be achieved in another predetermined manner, the QR code of the marker 6a to 6f is recorded with the camera the position relative to the vehicle 8a to 8f is known. The vehicle 8a to 8f also knows its position relative to the base station 4. Thus, the base station 4 can be assigned global coordinates that do not have to be globally exact.
Durch diese Vorgehensweise wird aber sichergestellt, dass alle Koordinaten die das Fahrzeug 8a bis 8f auf dem Feld 2 ermittelt, relativ gesehen zu der Position des jeweiligen Markers 6a bis 6f, immer exakt und wiederholbar sind. However, this procedure ensures that all coordinates that the vehicle 8a to 8f determines on the field 2, viewed relative to the position of the respective marker 6a to 6f, are always exact and repeatable.
Gemäß einem weiteren, nicht gezeigten, Ausführungsbeispiel, kann das Verfahren auch in einem System ohne lokale Basisstation 4 verwendet werden. In diesem Falle wird ein Netzwerk aus bestehenden globalen Stationen an Stelle der mobilen Basisstation 4 verwendet. Ein Korrekturvektor wäre in diesem Falle fehlerbehaftet. Der Fehler des Korrekturvektors würde einen relativ geringen Drift aufweisen, sich also über einen kurzen Zeitraum nur geringfügig ändern. Das Fahrzeug 8a bis 8f würde zu Beginn einer Bahn 10a bis lOf einen Marker 6a bis 6f erfassen und so den aktuellen Fehler im Korrekturvektor berechnen und zur Kompensation verwenden. Der so ermittelte Korrekturwert würde mit zunehmender Zeit schlechter werden. Um dem entgegen zu wirken, muss das Fahrzeug 8a bis 8f, wie in dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel, in regelmäßigen (zeitlichen) Abständen weitere Marker 6a bis 6f erfassen. So wird die Korrektur wiederholt berechnet. According to a further exemplary embodiment, not shown, the method can also be used in a system without a local base station 4. In this case, a network of existing global stations is used instead of the mobile base station 4. In this case, a correction vector would be faulty. The error in the correction vector would have a relatively small drift, that is to say only slightly over a short period of time to change. The vehicle 8a to 8f would detect a marker 6a to 6f at the beginning of a path 10a to 10f and thus calculate the current error in the correction vector and use it for compensation. The correction value determined in this way would get worse with increasing time. In order to counteract this, the vehicle 8a to 8f, as in the exemplary embodiment described above, must detect further markers 6a to 6f at regular (time) intervals. So the correction is calculated repeatedly.
Ausgehend vom Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 zeigt Figur 3 eine Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen Systems mit zwei Basisstationen 4, einem Marker 6a und einem Fahrzeug 8a. Zwischen den Einrichtungen des Systems sind Vektoren dl, d2 eingezeichnet.Based on the exemplary embodiment according to FIG. 2, FIG. 3 shows a detailed illustration of a system according to the invention with two base stations 4, a marker 6a and a vehicle 8a. Vectors d1, d2 are drawn between the devices of the system.
Die Darstellung in Figur 3 zeigt eine Momentaufnahme, die folgenden Ausführungen beziehen sich auf einen statischen Moment des Systems. Anhand dieser Beschreibung wird verdeutlicht, wie die Berechnung der globalen Koordinaten der beiden Basisstationen 4 erfolgt. The illustration in FIG. 3 shows a snapshot; the following statements relate to a static moment of the system. This description makes it clear how the global coordinates of the two base stations 4 are calculated.
Der Vektor dl, d2 zwischen dem Marker 6a und dem Fahrzeug 8a ist konstant, unabhängig davon, wo die Basisstation 4 im Bereich des Systems 1 aufgestellt ist und mit welchem Fehler die Position in Bezug auf eine exakte Positionierung über GNSS behaftet ist. Der Gesamtvektor besteht aus der Summe der beiden Vektoren dla, d2a von Marker zur Basisstation 4 und dem Vektor dlb, d2b von der Basisstation 4 zum Fahrzeug 8a. Diese Abhängigkeit der Abstände ändert sich mit jeder Bewegung entlang der Bahn 10 des Fahrzeugs 8a, gilt aber für jede Momentaufnahme wiederholt. The vector d1, d2 between the marker 6a and the vehicle 8a is constant, regardless of where the base station 4 is set up in the area of the system 1 and the error with which the position is afflicted with regard to an exact positioning via GNSS. The total vector consists of the sum of the two vectors dla, d2a from the marker to the base station 4 and the vector dlb, d2b from the base station 4 to the vehicle 8a. This dependency of the distances changes with each movement along the path 10 of the vehicle 8a, but applies repeatedly for each snapshot.
Offenbart sind ein Verfahren und ein System zur Zuordnung von Koordinaten zu einer Basisstation. A method and a system for assigning coordinates to a base station are disclosed.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zum Zuordnen von Koordinaten zu zumindest einer mobilen Basisstation (4), wobei zumindest ein ortsfester Marker (6) genutzt wird, mit den Schritten1. A method for assigning coordinates to at least one mobile base station (4), wherein at least one stationary marker (6) is used, with the steps
Aufstellen der Basisstation (4); Setting up the base station (4);
Ermitteln einer Relativposition zwischen einem Fahrzeug (8) und der Basisstation (4); und Determining a relative position between a vehicle (8) and the base station (4); and
Berechnen der Koordinaten der Basisstation (4) basierend auf der Relativposition zwischen dem Fahrzeug (8) und der Basisstation (4). Calculating the coordinates of the base station (4) based on the relative position between the vehicle (8) and the base station (4).
2. Verfahren nach Anspruch 1 mit den zusätzlichen Schritten 2. The method according to claim 1 with the additional steps
Erfassen des Markers (6) mit dem Fahrzeug (8) Detecting the marker (6) with the vehicle (8)
Ermitteln einer Relativposition zwischen dem Fahrzeug (8) und dem Marker (6), wobei das Berechnen der Koordinaten der Basisstation (4) auch auf der Relativposition zwischen dem Fahrzeug (8) und dem Marker (6) basiert. Determining a relative position between the vehicle (8) and the marker (6), the calculation of the coordinates of the base station (4) also being based on the relative position between the vehicle (8) and the marker (6).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Marker (6) eine individuelle Markierung zur eindeutigen Identifizierung aufweist. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one marker (6) has an individual marking for unambiguous identification.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die berechneten Koordinaten der Basisstation zugewiesen werden. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the calculated coordinates are assigned to the base station.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Fahrzeug (8) nach der Zuweisung der Koordinaten an die Basisstation (4) durch diese positionierbar ist. 5. The method according to claim 4, characterized in that the at least one vehicle (8) can be positioned by the base station (4) after the assignment of the coordinates.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Relativposition zwischen dem Fahrzeug (8) und dem Marker (6) durch Erfassen des Markers (6) durch eine am Fahrzeug (8) befestigte Einrichtung erfolgt. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the relative position between the vehicle (8) and the marker (6) is determined by detecting the marker (6) by a device attached to the vehicle (8).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Kamera ist. 7. The method according to claim 6, characterized in that the device is a camera.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vektor zwischen dem Fahrzeug (8) und dem Marker (6) bekannt ist. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a vector between the vehicle (8) and the marker (6) is known.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vektor zwischen der Basisstation (4) und dem Marker (6) bekannt ist. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a vector between the base station (4) and the marker (6) is known.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrzeug (8) ein autonomer Feldroboter verwendet wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an autonomous field robot is used as the vehicle (8).
11. System zur Anwendung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zumindest einer mobilen Basisstation (4) und mit zumindest einem Fahrzeug (8), die jeweils zumindest einen Sender und einen Empfänger aufweisen und drahtlos miteinander verbindbar sind, und mit zumindest einem Marker (6), dadurch gekennzeichnet, dass über Relativpositionen zwischen Basisstation (4) und Marker (6), sowie zwischen Basisstation (4) und Fahrzeug (8) der mobilen Basisstation (4) Koordinaten zuordenbar sind. 11. System for applying a method according to one of the preceding claims, with at least one mobile base station (4) and with at least one vehicle (8), each having at least one transmitter and one receiver and wirelessly connectable to one another, and with at least one marker (6), characterized in that the mobile base station (4) can be assigned coordinates via relative positions between the base station (4) and marker (6) and between the base station (4) and the vehicle (8).
12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (8) ausgelegt ist, mit einer hohen Wiederholgenauigkeit festgelegte Bahnen (10) abzufahren. 12. System according to claim 11, characterized in that the vehicle (8) is designed to travel along specified paths (10) with a high level of repeatability.
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