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1. WO2020192988 - PROCÉDÉ POUR LA LOCALISATION D’UN VÉHICULE AUTOMOBILE

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[ DE ]

Verfahren zum Orten eines Kraftfahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Orten eines Kraftfahrzeugs.

Aus der US 2016/0150451 A1 ist ein drahtloser Netzwerkdatenrouter für Fahrzeuge bekannt, mittels welchem Fahrzeuge mit einer Internetinfrastruktur über eine

Multitechnologienetzwerkkomponente verbindbar sind. Hierbei ist der

Netzwerkdatenrouter dazu geeignet, ein Fahrzeugnetzwerk zu bilden, welches mit der Internetinfrastruktur verbunden ist. Insbesondere ist der Netzwerkdatenrouter dazu eingerichtet, geparkte Fahrzeuge zum Umverteilen von WIFI-Signalen von festen Hotspots zu verwenden. Um zu erkennen, ob ein Fahrzeug geparkt ist, werden GPS-Informationen sowie eine Signalqualität von verwendeten Funkverbindungen

herangezogen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Orten eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welches ein besonders genaues Orten des Kraftfahrzeugs ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Orten eines

Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen sowie in der folgenden Beschreibung angegeben.

Für ein besonders genaues Orten eines Kraftfahrzeugs ist erfindungsgemäß ein

Verfahren vorgesehen, bei welchem mittels einer Ortungseinrichtung eines ersten Kraftfahrzeugs über ein globales Navigationssatellitensystem eine erste Position des ersten Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Das bedeutet, dass mittels der Ortungseinrichtung Positionsdaten von dem globalen Navigationssatellitensystem, beispielsweise GPS-Daten, empfangen werden und in Abhängigkeit von den empfangenen Positionsdaten beispielsweise über Triangulation die erste Position des ersten Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Überdies ist bei dem Verfahren vorgesehen, dass mittels einer

Signalerfassungseinrichtung eine Signaleigenschaft eines Signals einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen dem ersten Kraftfahrzeug und einem zweiten Kraftfahrzeug ermittelt wird. Bei dem Signal handelt es sich insbesondere um ein WLAN-Signal, über welches das erste Kraftfahrzeug mit dem zweiten Kraftfahrzeug

kommuniziert. Bei dem Verfahren ist es des Weiteren vorgesehen, dass mittels einer elektronischen Recheneinrichtung in Abhängigkeit von der ermittelten Signaleigenschaft des Signals der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation eine Relativposition zwischen dem ersten Kraftfahrzeug und dem zweiten Kraftfahrzeug ermittelt wird. Folglich wird das mittels der Signalerfassungseinrichtung erfasste Signal anhand der erfassten

Eigenschaften mittels der elektronischen Recheneinrichtung analysiert und in

Abhängigkeit von der Analyse eine relative Positionierung des zweiten Kraftfahrzeugs zum ersten Kraftfahrzeug ermittelt. Anschließend wird mittels der elektronischen

Recheneinrichtung in Abhängigkeit von der Relativposition und der ersten Position des ersten Kraftfahrzeugs eine zweite Position des zweiten Kraftfahrzeugs ermittelt. Das bedeutet, dass die über das globale Navigationssatellitensystem ermittelte erste Position des ersten Kraftfahrzeugs als Anker zum Ermitteln der zweiten Position des zweiten Kraftfahrzeugs verwendet wird. Folglich wird bei dem Verfahren erst die erste Position des ersten Kraftfahrzeugs ermittelt und die Relativposition zwischen dem ersten

Kraftfahrzeug und dem zweiten Kraftfahrzeug ermittelt. Anschließend wird die zweite Position des zweiten Kraftfahrzeugs über die Relativposition und über die erste Position des ersten Kraftfahrzeugs ermittelt. Somit ist bei dem Verfahren insbesondere bei einer Anordnung des zweiten Kraftfahrzeugs in einem Bereich, welcher von Navigations satellitensystemsignalen frei ist, eine Positionsbestimmung des zweiten Kraftfahrzeugs möglich. Eine besonders genaue Positionsbestimmung wird durch eine Mehrzahl von ersten Kraftfahrzeugen als jeweilige Anker für das zweite Kraftfahrzeug ermöglicht. Die jeweiligen Relativpositionen der mehreren ersten Kraftfahrzeuge können zum Ermitteln der zweiten Position des zweiten Kraftfahrzeugs relativ zueinander unterschiedlich gewichtet werden. Alternativ oder zusätzlich können über die jeweiligen mehreren Anker ermittelte, die zweite Position des zweiten Kraftfahrzeugs charakterisierende

Koordinatendaten gemittelt werden, wodurch die zweite Position ermittelt wird.

Insbesondere ermöglicht das Verfahren eine Positionsbestimmung der zweiten Position des zweiten Kraftfahrzeugs außerhalb eines von dem globalen

Navigationssatellitensystem abgedeckten Bereichs, sofern das zweite Kraftfahrzeug mit dem im von dem globalen Navigationssatellitensystem abgedeckten Bereich

angeordneten ersten Kraftfahrzeug in einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation verbunden ist. Alternativ kann das Verfahren dazu herangezogen werden, über die

Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation der Kraftfahrzeuge jeweilige mittels des globalen Navigationssatellitensystems ermittelte Positionen der Kraftfahrzeuge durch Vergleich mit der in Abhängigkeit von der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ermittelten

Relativposition zu verifizieren. Das Verfahren ermöglicht somit eine besonders vorteilhafte Ortung von Kraftfahrzeugen sowohl in deren Stillstand, als auch bei einer Bewegungs wenigstens eines der Kraftfahrzeuge. Ein Grundgedanke des Verfahren ist, dass möglichst viele Kraftfahrzeuge jeweilige Positionen charakterisierende Ortungsdaten untereinander austauschen. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Ortung für die jeweiligen am Austausch beteiligten Kraftfahrzeuge erreicht werden. Je mehr

Distanzmessungen, welche die jeweiligen Relativpositionen zwischen den

Kraftfahrzeugen charakterisieren, zur Verfügung stehen, umso besser, insbesondere genauer, können die jeweiligen Positionen der Kraftfahrzeuge geschätzt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und

Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen

Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines ersten Kraftfahrzeugs und eines zweiten Kraftfahrzeugs, welche über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Kommunikation miteinander in Verbindung stehen, wobei das erste Kraftfahrzeug in einem von einem globalen Navigationssatellitensystem abgedeckten Bereich und das zweite Kraftfahrzeug außerhalb des von dem globalen Navigationssatellitensystem abgedeckten Bereichs angeordnet ist; und

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht mehrerer Kraftfahrzeuge, welche

miteinander über jeweilige Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Kommunikationensverbindugen kommunizieren und welche jeweils über

eine Ortungseinrichtung Positionsdaten von dem globalen

Navigationssatellitensystem empfangen.

Für gewisse Fahrzeugfunktionen und insbesondere für eine Navigation von jeweiligen Kraftfahrzeugen, insbesondere für ein Navigieren der Kraftfahrzeuge 10, ist eine Ortung des jeweiligen Kraftfahrzeugs 10 notwendig. Eine jeweilige Ortung des Kraftfahrzeugs 10 erfolgt hierbei über von einem globalen Navigationssatellitensystem 12 empfangene Positionsdaten 14. Ein Orten des Kraftfahrzeugs 10 ist somit über das globale

Navigationssatellitensystem 12 möglich, wenn sich das Kraftfahrzeug 10 in einem von dem globalen Navigationssatellitensystem 12 abgedeckten Bereich befindet. Ist das Kraftfahrzeug 10 außerhalb des von dem globalen Navigationssatellitensystem 12 abgedeckten Bereichs angeordnet, so kann das Kraftfahrzeug 10 nicht über das globale Navigationssatellitensystem 12 geortet werden. Bei dem globalen

Navigationssatellitensystem 12 kann es sich um GPS oder um GLONASS oder um Galileo oder um Beidou handeln.

Um ein außerhalb des von dem globalen Navigationssatellitensystem 12 abgedeckten Bereich angeordnetes Kraftfahrzeug 10, welches im Folgenden als zweites Kraftfahrzeug B bezeichnet wird und in Fig. 1 dargestellt ist, orten zu können, ist es vorgesehen, dass mittels einer Ortungseinrichtung 16 des in dem von dem globalen

Navigationssatellitensystem 12 abgedeckten Bereich angeordneten Kraftfahrzeugs, welches im Folgenden als erstes Kraftfahrzeug A bezeichnet wird, Positionsdaten 14 empfangen werden, in Abhängigkeit von welchen die Ortungseinrichtung 16 ein erste Position des ersten Kraftfahrzeugs A ermittelt. Das zweite Kraftfahrzeug B steht mit dem ersten Kraftfahrzeug A über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18 in einem Funkkontakt. Bei der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18 kann es sich um eine WLAN-Verbindung zwischen dem ersten Kraftfahrzeug A und dem zweiten Kraftfahrzeug B handeln.

Um eine zweite Position des zweiten Kraftfahrzeugs B zu ermitteln, ist es vorgesehen, dass mittels einer Signalerfassungseinrichtung 20 eine Signaleigenschaft eines Signals der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18 ermittelt wird. Das erste Kraftfahrzeug A und/oder das zweite Kraftfahrzeug B können die Signalerfassungseinrichtung 20 beziehungsweise jeweils eine Signalerfassungseinrichtung 20 aufweisen. Die mittels der Signalerfassungseinrichtung 20 ermittelte Signaleigenschaft des Signals der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18 wird für eine elektronische Recheneinrichtung 22

bereitgestellt. Die elektronische Recheneinrichtung 22 ist in Fig. 1 schematisch mit einem Kästchen gekennzeichnet. Bei der elektronischen Recheneinrichtung 22 kann es sich um eine fahrzeugexterne, den Kraftfahrzeugen 10 übergeordnete elektronische

Recheneinrichtung, insbesondere eine Servereinrichtung, handeln. Alternativ kann wenigstens eines der Kraftfahrzeuge 10 die elektronische Recheneinrichtung 22 aufweisen.

Mittels der elektronischen Recheneinrichtung 22 wird in Abhängigkeit von der ermittelten Signaleigenschaft des Signals der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18 eine Relativposition zwischen dem ersten Kraftfahrzeug A und dem zweiten Kraftfahrzeug B ermittelt. In Abhängigkeit von der ermittelten Relativposition und der über das globale Navigationssatellitensystem 12 ermittelten ersten Position des ersten Kraftfahrzeugs A wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung 22 die zweite Position des zweiten Kraftfahrzeugs B ermittelt. Um mittels der elektronischen Recheneinrichtung 22 die zweite Position des zweiten Kraftfahrzeugs B ermitteln zu können, stellen das erste

Kraftfahrzeug A und/oder das zweite Kraftfahrzeug B die erste Position und die ermittelte Signaleigenschaft des Signals der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18 für die elektronische Recheneinrichtung 22 bereit. Als Signaleigenschaft des Signals der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18 kann eine Signallaufzeit und/oder eine Signalstärke und/oder eine Ausbreitungsrichtung des Signals herangezogen werden, um die Relativposition des ersten Kraftfahrzeugs A und des zweiten Kraftfahrzeugs B zu ermitteln.

Das zweite Kraftfahrzeug B ist in der in Fig. 1 dargestellten Beispielsituation in einem von dem globalen Navigationssatellitensystem 12 abgeschirmten Bereich, vorliegend einer Garage, angeordnet, in welcher ein Empfangen von Positionsdaten 14 von dem globalen Navigationssatellitensystem 12 unterbleibt. Folglich ist eine Ortung des zweiten

Kraftfahrzeugs B über ein Empfangen von Positionsdaten 14 über das globale

Navigationssatellitensystem 12 bei der Anordnung des Kraftfahrzeugs 10 in der Garage nicht möglich. Um trotz der Anordnung des zweiten Kraftfahrzeugs B in der Garage das zweite Kraftfahrzeug B orten zu können, wird das zweite Kraftfahrzeug B über die über das globale Navigationssatellitensystem 12 ermittelte erste Position des ersten

Kraftfahrzeugs A und die in Abhängigkeit von der Signaleigenschaft des Signals ermittelten Relativposition des ersten Kraftfahrzeugs A zum zweiten Kraftfahrzeug B ermittelt. Beim Orten des zweiten Kraftfahrzeugs B wird somit die erste Position des ersten Kraftfahrzeugs A als Ausgangspunkt für das Ermitteln der zweiten Position des zweiten Kraftfahrzeugs B verändert.

Alternativ zum Bestimmen der zweiten Position des zweiten Kraftfahrzeugs B allein über die Relativposition und die erste Position des ersten Kraftfahrzeugs A kann, wie in Fig. 2 dargestellt ist, eine jeweilige Ortung von mehreren in dem von dem globalen

Navigationssatellitensystem 12 abgedeckten Bereich angeordneten Kraftfahrzeugen 10 erfolgen. Hierbei ermittelt jedes der Kraftfahrzeuge 10 über von dem globalen

Navigationssatellitensystem 12 empfangene Positionsdaten 14 die jeweiligen dem jeweiligen Kraftfahrzeug 10 zugeordnete Position. Zusätzlich wird mittels jeweiliger Signalerfassungseinrichtungen 20 der jeweiligen Kraftfahrzeuge 10 die jeweilige

Signaleigenschaft jeweiliger Signale von jeweiligen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationen 18 zwischen den Kraftfahrzeugen 10 ermittelt. Mittels jeweiliger in den Kraftfahrzeugen 10 angeordneter elektronischer Recheneinrichtungen oder mittels der fahrzeugexternen übergeordneten Recheneinrichtung 22, welche mit den jeweiligen Kraftfahrzeugen 10 in Funkverbindung steht, werden in Abhängigkeit von den jeweiligen ermittelten Signaleigenschaften jeweilige Relativpositionen der Kraftfahrzeuge 10 untereinander ermittelt. In Abhängigkeit von den ermittelten Relativpositionen der Kraftfahrzeuge 10 relativ zueinander und den jeweiligen ermittelten Positionen der Kraftfahrzeuge 10 über das globale Navigationssatellitensystem 12 erfolgt eine besonders genaue Ortung der jeweiligen Kraftfahrzeuge 10.

Durch die Vernetzung der Kraftfahrzeuge 10 untereinander mit mehreren

Kommunikationstechnologien, insbesondere über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18, kann eine besonders vorteilhafte Ortung der Kraftfahrzeuge 10 erreicht werden. Auf Basis von physikalischen Ausbreitungseigenschaften von

Funksignalen, insbesondere des jeweiligen Signals der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18, ergibt sich eine Abhängigkeit zwischen einer jeweiligen Position der Kraftfahrzeuge 10 und jeweiligen Statusinformationen eines Übertragungskanals der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18 als Signaleigenschaft. Diese Abhängigkeit wird bei dem Verfahren genutzt, um die besonders vorteilhafte Ortung der Kraftfahrzeuge 10 zu ermöglichen. Bei dem Verfahren können sämtliche ortsabhängigen Funkparameter als Signaleigenschaften, wie Signalstärke oder Signallaufzeit, miteinander kombiniert werden, um jeweilige Positionen einzelner Kraftfahrzeuge 10 beziehungsweise jeweilige Relativpositionen jeweiliger Kraftfahrzeuge 10 zueinander zu ermitteln.

Bei der in Fig.1 dargestellten Situation sind mehrere Kraftfahrzeuge 10 beteiligt, von welchen das zweite Kraftfahrzeug B auf einem überdachten Parkplatz, bei welchem es sich um einen Ort mit einem deutlich geschwächten Satellitensignal handelt, angeordnet ist. Die Kraftfahrzeuge 10 kommunizieren untereinander mittels der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18 über WLAN. Mittels eines zentral gesteuerten Algorithmus, insbesondere eines über die fahrzeugexterne elektronische Recheneinrichtung 22 gesteuerten Algorithmus, können WLAN-Signalstärken der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18 zwischen den Kraftfahrzeugen 10 gemessen werden. Basierend auf den ermittelten WLAN-Signalstärken werden die Relativpositionen der Kraftfahrzeuge 10 zueinander geschätzt. Ist für wenigstens eines der Kraftfahrzeuge 10, insbesondere das erste Kraftfahrzeug A, dessen erste Position bekannt, vorliegend über das globale Navigationssatellitensystem 12, dann dient das erste Kraftfahrzeug A als Anker für eine Positionsbestimmung von weiteren Kraftfahrzeugen 10, vorliegend dem zweiten

Kraftfahrzeug B. Mittels des zentralen Algorithmus, insbesondere in der elektronischen Recheneinrichtung 22, werden mithilfe der ermittelten Relativposition zwischen den Kraftfahrzeugen 10 absolute Koordinaten der untereinander über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18 kommunizierenden Kraftfahrzeuge 10 ermittelt.

In Fig. 2 ist das Verfahren dargestellt, bei welchem die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationen 18 zwischen den Kraftfahrzeugen 10 genutzt werden, um einen Fehler einer Positionsbestimmung über das globale Navigationssatellitensystem 12 besonders gering zu halten. Hierbei ermittelt jedes der Kraftfahrzeuge 10 seine jeweilige Position über das globale Navigationssatellitensystem 12 mit einer unbekannten Abweichung. Basierend auf der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation 18 der Kraftfahrzeuge 10 untereinander und einer Referenz zwischen den Relativpositionen der Kraftfahrzeuge 10 und jeweiliger Signalstärken und/oder Signallaufzeiten von Signalen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationen 18 können Abweichungen bei der Positionsbestimmung der Kraftfahrzeuge 10 im Vergleich zu der reinen Positionsbestimmung auf Basis des globalen Navigationssatellitensystems 12 verringert werden. Folglich ermöglicht das Verfahren eine Nutzung von WLAN-Signalen zur Verringerung eines Fehlers einer GPS-Positionsbestimmung. Darüber hinaus ermöglicht das Verfahren eine Bestimmung der zweiten Position des zweiten Kraftfahrzeugs B über das erste Kraftfahrzeug A als Anker.