DE102016124235A1

DE102016124235A1 - Systeme und verfahren zum lokalisieren eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE102016124235A1
Application number: DE102016124235.7A
Authority: DE
Inventors: Curtis Hay; Paul K. Wagner
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC; General Motors LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC; General Motors LLC
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2017-06-22
Also published as: CN106908814A; US9671500B1; US20170176599A1

Abstract

Verfahren und Systeme zum Lokalisieren eines Fahrzeugs werden bereitgestellt. Eine Lokalisierungsvorrichtung empfängt Positionsdaten und bestimmt eine ungefähre Position des Fahrzeugs. Ein Fernserver meldet einen Korrekturfaktor für jede einer Vielzahl von Standorten und ein Übertragungsserver sendet die Korrekturfaktoren über einen drahtlosen Datenstrom. Eine Empfangsvorrichtung empfängt die Korrekturfaktoren von der Übertragungsvorrichtung und eine Korrekturvorrichtung extrahiert einen ausgewählten Korrekturfaktor vom drahtlosen Datenstrom basierend auf der Position und der ungefähren Lage zum Bestimmen einer verfeinerten Position des Fahrzeugs.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Das technische Gebiet bezieht sich im Allgemeinen auf Positionsbestimmungssysteme und insbesondere auf Verfahren und Systeme zum Lokalisieren eines Fahrzeugs unter Verwendung von Korrekturfaktoren zum Präzisieren des ermittelten Standorts.
HINTERGRUND
Fahrzeugortungssysteme dienen zum Identifizieren der Fahrzeugposition zum Einsatz in Fahrzeug-Navigationssystemen. Aktuelle Systeme nutzen Global-Positioning-Systeme (GPS) zum Lokalisieren des Fahrzeugs in Bezug auf Straßen, Sehenswürdigkeiten (POI) und andere Funktionen, die man gewöhnlich auf Karten findet. Allgemeiner gesprochen ist GPS typischerweise mit zusätzlichen Satellitennavigationssystemen erweitert, die in verschiedenen Ländern und Regionen arbeiten, einschließlich dem Global-Navigation-Satellite-System (GLONASS), Galileo-Navigation-Satellite-System, Beidou-Navigation-Satellite-System und dem Quasi-Zenith-Satellite-System (QZSS). Der allgemeine Ausdruck für die Benutzung mehrerer Konstellationen zum Berechnen eines Standorts heißt Global-Navigation-Satellite-Systems (GNSS). Konsumenten-GNSS-Systeme sind im Allgemeinen maßgenau auf 10–50 Fuß (ca. 3–15 m) in 95% der Zeit, was für allgemeine Navigationszwecke ausreichend ist. Jedoch ist dies nicht genau, um fortgeschrittenere Fahrzeuge zu steuern, was eine genaue Identifizierung der Fahrzeugposition in Bezug zu anderen Fahrzeugen auf der Straße erfordert.
Dementsprechend ist es wünschenswert, Systeme und Verfahren zum Lokalisieren eines Fahrzeugs bereitzustellen, das die Lokalisierungsfähigkeit eines GNSS präzisiert. Es ist weiterhin wünschenswert, die Leistungsfähigkeit der GNSS-Lokalisierung mittels Korrekturfaktoren zu verbessern, die von dem Fahrzeug über einen drahtlosen Datenstrom erhalten werden. Ferner werden weitere wünschenswerte Funktionen und Merkmale aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und dem vorangegangenen technischen Gebiet und Hintergrund offensichtlich.
KURZDARSTELLUNG
Systeme und Verfahren zum Lokalisieren eines Fahrzeugs werden bereitgestellt. In einem nicht beschränkenden Beispiel beinhaltet ein System zum Lokalisieren eines Fahrzeugs, ist aber nicht beschränkt auf eine Lokalisierungsvorrichtung am Fahrzeug, die zum Empfangen von Positionsdaten konfiguriert ist und eine ungefähre Position des Fahrzeugs bestimmen kann. Das System beinhaltet ferner, ist aber nicht beschränkt auf einen Fernserver, der konfiguriert ist, einen Korrekturfaktor für jeden einer Vielzahl von Standorten anzugeben. Das System beinhaltet ferner, ist aber nicht beschränkt auf einen Übertragungsserver, der konfiguriert ist, die Korrekturfaktoren über einen drahtlosen Datenstrom zu übertragen. Das System beinhaltet ferner, ist aber nicht beschränkt auf eine Empfangsvorrichtung am Fahrzeug, die konfiguriert ist, Korrekturfaktoren von der Übertragungsvorrichtung über den drahtlosen Datenstrom zu empfangen. Das System beinhaltet ferner, ist aber nicht beschränkt auf eine Korrekturvorrichtung am Fahrzeug, die konfiguriert ist, einen ausgewählten Korrekturfaktor vom drahtlosen Datenstrom basierend auf dem Standort und der angenäherten Position auszuwählen und eine präzise Position des Fahrzeugs auf der Grundlage des ausgewählten Korrekturfaktors und der ungefähren Lage zu bestimmen.
In einem anderen nicht beschränkenden Beispiel beinhaltet ein Fahrzeug, ist aber nicht beschränkt auf ein Telematiksteuermodul mit einer Lokalisierungsvorrichtung, die konfiguriert ist, Positionsdaten zu empfangen und eine ungefähre Position des Fahrzeug zu bestimmen. Das Telematiksteuermodul beinhaltet ferner, ist aber nicht beschränkt auf eine Empfangsvorrichtung, die konfiguriert ist, einen drahtlosen Datenstrom von einen Übertragungsserver zu empfangen, worin der drahtlose Datenstrom einen Korrekturfaktor für jeden einer Vielzahl von Standorten enthält. Das Telematiksteuermodul beinhaltet ferner, ist aber nicht beschränkt auf eine Korrekturvorrichtung, die konfiguriert ist, einen ausgewählten Korrekturfaktor vom drahtlosen Datenstrom basierend auf dem Standort und der angenäherten Position zu extrahieren und eine verfeinerte Position des Fahrzeugs auf der Grundlage des ausgewählten Korrekturfaktors und der ungefähren Lage zu bestimmen.
In einem anderen nicht einschränkenden Beispiel wird ein Verfahren zum Lokalisieren eines Fahrzeugs bereitgestellt. Verfahren beinhaltet, ist aber nicht beschränkt auf, Aufnahmeposition Daten mit einer Vorrichtung am Fahrzeug und Bestimmen einer angenäherten Position des Fahrzeugs auf der Basis der Positionsdaten. Das Verfahren beinhaltet ferner, ist aber nicht beschränkt auf Übertragen eines drahtlosen Datenstroms von einem Übertragungsserver, worin der drahtlose Datenstrom mit einem Korrekturfaktor für jeden einer Vielzahl von Standorten und den drahtlosen Datenstrom mit einer Empfangsvorrichtung am Fahrzeug empfängt. Das Verfahren beinhaltet ferner, ist aber nicht beschränkt auf Extrahieren eines ausgewählten Korrekturfaktors vom drahtlosen Datenstrom basierend auf dem Standort und der ungefähren Position und Bestimmen eines verfeinerten Standorts des Fahrzeugs mit einer Korrekturvorrichtung am Fahrzeug, worin der verfeinerte Standort des Fahrzeugs auf dem ausgewählten Korrekturfaktor und der ungefähren Position basiert.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird im Folgenden in Verbindung mit den nachstehenden Zeichnungsfiguren beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und worin:
1 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines nicht einschränkenden Beispiels eines Kommunikationssystems ist;
2 ein nicht einschränkendes, Diagramm zum Veranschaulichen eines Systems zum Lokalisieren eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform ist;
3 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines nicht einschränkenden Beispiels eines Systems zum Lokalisieren eines Fahrzeugs gemäß einer anderen Ausführungsform ist; und
4 ein Ablaufdiagramm ist, das ein nicht einschränkendes Beispiel eines Verfahrens zum Lokalisieren eines Fahrzeugs ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll die Anwendung und Verwendungen nicht einschränken. Weiterhin besteht keine Absicht, im vorstehenden technischen Bereich, Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung an eine ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein. Der hier verwendete Begriff „Modul” bezieht sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppenprozessor) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein nicht einschränkendes Beispiel eines Kommunikationssystems 10 dargestellt, das zusammen mit Beispielen der/des hier offenbarten Vorrichtung/Systems verwendet werden kann oder zum Implementieren von Beispielen der hier offenbarten Verfahren verwendet werden kann. Das Kommunikationssystem 10 beinhaltet im Allgemeinen ein Fahrzeug 12, ein oder mehrere Drahtlosträgersysteme 14, ein Festnetz 16 und ein Call-Center 18. Es sollte beachtet werden, dass die Architektur, der Aufbau und Betrieb sowie die einzelnen Komponenten des veranschaulichten Systems lediglich exemplarisch sind und dass anders konfigurierte Kommunikationssysteme ebenfalls verwendet werden können, um die Beispiele des hierin offenbarten Verfahrens einzurichten. Somit sind die folgenden Absätze, die eine Kurzübersicht des dargestellten Kommunikationssystems 10 bereitstellen, nicht gedacht, einschränkend zu sein.
Das Fahrzeug 12 kann jede Art von mobilem Fahrzeug wie ein Motorrad, Auto, Lastwagen, Freizeitfahrzeug (SV), Boot, Flugzeug, usw. sein und ist mit geeigneter Hardware und Software ausgestattet, die es ermöglicht, über das Kommunikationssystem 10 zu kommunizieren. Einiges der Fahrzeughardware 20 ist allgemein in 1 einschließlich einer Telematikeinheit 24, eines Mikrofons 26, eines Lautsprechers 28 und Tasten und/oder Steuerungen 30, die mit der Telematikeinheit 24 verbunden sind, dargestellt. Operativ mit der Telematikeinheit 24 ist eine Netzwerkverbindung oder Fahrzeugbus 32 verbunden. Beispiele geeigneter Netzwerkverbindungen beinhalten ein Controller-Area-Network (CAN), einen medienorientierten Systemtransfer (MOST), ein lokales Kopplungsstrukturnetzwerk (LIN), ein Ethernet und andere geeignete Verbindungen wie z. B. jene, die den bekannten ISO-(International Organization for Standardization)-, SAE(Society of Automotive Engineers)- und IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)-Standards und -Spezifikationen entsprechen.
Die Telematikeinheit 24 ist eine fahrzeugeigene Vorrichtung, die eine Vielfalt von Diensten durch ihre Kommunikation mit dem Call-Center 18 bereitstellt und im Allgemeinen eine elektronische Verarbeitungsvorrichtung 38, einen oder mehrere Typen von elektronischen Speichern 40, einen mobilen Chipsatz/eine Komponente 34, ein drahtloses Modem 36, eine Dualmode-Antenne 70 und eine Navigationseinheit mit einem GNSS-Chipsatz/einer Komponente 42 beinhaltet. In einem Beispiel beinhaltet das drahtlose Modem 36 ein Computerprogramm und/oder einen Satz von Softwareroutinen, das in der elektronischen Verarbeitungsvorrichtung 38 ausgeführt werden kann.
Die Telematikeinheit 24 kann verschiedene Dienste bereitstellen, einschließlich: Wegbeschreibungs-(Turn-by-Turn)-Richtungen und anderer navigationsbezogener Dienste, die in Verbindung mit dem GNSS-Chipsatz/der Komponente 42 bereitgestellt werden; eine Airbag-Auslösebenachrichtigung und andere Notfall- oder Pannenhilfe-bezogene Dienste, die in Verbindung mit verschiedenen Crash- und/oder Kollisionssensor-Schnittstellenmodulen 66 und Kollisionssensoren 68 bereitgestellt sind, die im gesamten Fahrzeug angeordnet sind; und/oder Infotainment-bezogener Dienste, worin Musik, Internet-Webseiten, Filme, Fernsehprogramme, Videospiele und/oder andere Inhalte von einem Infotainmentzentrum 46 heruntergeladen werden, das mit der Telematikvorrichtung 24 über einen Fahrzeugbus 32 und einen Audiobus 22 operativ verbunden ist. In einem Beispiel wird der heruntergeladene Inhalt für eine sofortige oder spätere Wiedergabe gespeichert. Die oben aufgelisteten Dienste stellen keineswegs eine vollständige Liste aller Funktionen der Telematikeinheit 24 dar, sondern lediglich eine Aufzählung einiger Dienste, die die Telematikeinheit zu bieten hat. Es wird angenommen, dass die Telematikeinheit 24 eine Anzahl weiterer Komponenten zusätzlich zu und/oder unterschiedliche Komponenten von den vorstehend genannten beinhalten kann.
Die Fahrzeugkommunikation kann Mobilfunk verwenden, um einen Sprachkanal mit dem drahtlosen Trägersystem 14 einzurichten, dass sowohl Sprach- als auch Datenübertragungen über den Sprachkanal gesendet und empfangen werden können. Fahrzeugkommunikationen werden über den/die Mobilfunkchipsatz/ Komponente 34 für die Sprachkommunikation und das drahtlose Modem 36 zur Datenübertragung freigegeben. Es kann jedes geeignete Protokoll einschließlich digitaler Übertragungstechniken wie TDMA (Time-Division-Multiple-Access), CDMA (Code-Division-Multiple-Access), W-CDMA (Breitband-CDMA), FDMA (Frequency-Division-Multiple-Access), OFDMA (Orthogonal-Frequency-Division-Multiple-Access) usw. verwendet werden.
Die Dual-Mode-Antenne 70 bedient den/die GNSS-Chipsatz/Komponente 42 und den Mobilfunkchipsatz/Komponente 34.
Das Mikrofon 26 stellt dem Fahrer oder anderen Fahrzeuginsassen Mittel zur Eingabe von verbalen oder anderen akustischen Befehlen bereit und kann mit einer eingebetteten Sprachverarbeitungseinheit unter Verwendung einer Mensch-Maschine-Schnittstellen-Technologie (HMI), wie in der Technik bekannt, ausgestattet sein. Umgekehrt stellt der Lautsprecher 28 eine verbale Ausgabe für die Insassen bereit und kann entweder ein eigenständiger Lautsprecher speziell zur Verwendung mit der Telematikeinheit 24 oder Teil der Fahrzeug-Audiokomponente 64 sein. In jedem Fall ermöglichen das Mikrofon 26 und der Lautsprecher 28 das Kommunizieren der Hardware 20 und des Call-Centers 18 mit den Insassen des Fahrzeugs durch hörbare Sprache. Die Fahrzeughardware beinhaltet auch eine oder mehrere Tasten und/oder Steuerungen 30 zum Ermöglichen des Aktivierens oder Einstellens einer oder mehrerer Fahrzeug-Hardware-Komponenten 20. So kann beispielsweise eine der Tasten und/oder Steuerungen 30 eine elektronische Drucktaste zum Einleiten von Sprachkommunikation mit dem Kommunikationszentrum 18 sein (sei es ein Live-Berater wie Anweiser 58 oder ein automatisiertes Anruf-Reaktionssystem). In einem anderen Beispiel kann eine der Tasten und/oder Steuerungen 30 zum Starten von Notdiensten verwendet werden.
Die Audiokomponente 64 ist funktionsfähig mit dem Fahrzeugbus 32 und dem Audiobus 22 verbunden. Die Audiokomponente 64 empfängt analoge Informationen und gibt diese als Schall über den Audiobus 22 wieder. Digitale Informationen werden über den Fahrzeugbus 32 empfangen. Die Audiokomponente 64 stellt AM(amplitude modulated)- und FM(frequency modulated)-Hörrundfunk, CD (Compact Disc), DVD (Digital Video Disc) und Multimediafunktion unabhängig vom Infotainmentcenter 46 bereit. Die Audiokomponente 64 enthält ein Lautsprechersystem oder kann einen Lautsprecher 28 über einen Arbiter auf dem Fahrzeugbus 32 und/oder dem Audiobus 22 verwenden.
Die Unfall- und/oder Aufprallerfassungs-Sensorschnittstelle 66 ist funktionsfähig mit dem Fahrzeugbus 32 verbunden. Die Crash-Sensoren 68 liefern der Telematikeinheit Informationen über den Unfall und/oder Aufpralldetektionssensor-Benutzeroberfläche 66 bezüglich der Schwere eines Fahrzeugzusammenstoßes wie dem Aufprallwinkel und der Höhe der erlittenen Kraft.
Fahrzeugsensoren 72 sind mit verschiedenen Sensorschnittstellenmodulen 44 funktionsfähig mit dem Fahrzeugbus 32 verbunden. Exemplarische Fahrzeugsensoren enthalten, sind aber nicht beschränkt auf Gyroskope, Beschleunigungsmesser, Magnetometer, Emissionserfassung und/oder Steuerungssensoren und dergleichen. Exemplarische Sensorschnittstellenmodule 44 beinhalten Antriebsstrangsteuermodul, Klimasteuerung und Netzwerksteuerung, um nur einige zu nennen.
Das drahtlose Trägersystem 14 kann ein Mobiltelefonsystem oder jedes andere geeignete drahtlose System sein, das Signale zwischen der Fahrzeug-Hardware 20 und dem Festnetz 16 überträgt. Gemäß einem Beispiel beinhaltet das drahtlose Trägersystem 14 eine oder mehrere Mobilfunkmasten 48
Das Festnetz 16 kann ein konventionelles Telekommunikations-Festnetzwerk sein, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das Drahtlosträgersystem 14 mit dem Call-Center 18 verbindet. So kann beispielsweise das Festnetz 16 ein öffentliches Telefonnetz (PSTN) und/oder ein Internet-Protokoll-(IP)-Netzwerk beinhalten, wie von Fachleuten anerkannt. Ein oder mehrere Segmente des Festnetzes 16 können durch die Verwendung eines Standard-verdrahteten Netzwerks, eines Glasfaser- oder anderen optischen Netzwerks, eines Kabelnetzwerks, anderer drahtloser Netzwerke, wie etwa Drahtlosnetzwerke (WLAN), oder von Netzwerken, die Broadband-Wireless-Access (BWA) oder eine beliebige Kombination davon bereitstellen, implementiert werden.
Das Call-Center 18 ist so konzipiert, dass die Hardware 20 des Fahrzeugs durch eine Anzahl von unterschiedlichen Back-End-Funktionen des Systems unterstützt wird; sie beinhaltet gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel generell eine(n) oder mehrere Schalter 52, Server 54, Datenbanken 56, Berater 58 wie auch eine Vielfalt von Telekommunikations-/Computerausrüstung 60. Diese verschiedenen Komponenten des Call-Centers sind zweckmäßigerweise über eine Netzwerkverbindung oder einen Bus 62 miteinander gekoppelt, wie der zuvor beschriebene in Verbindung mit der Fahrzeug-Hardware 20. Schalter 52, der ein Nebenstellenanlagenschalter (PBX) sein kann, leitet eingehende Signale weiter, so dass Sprachübertragungen im Allgemeinen entweder zum Live-Berater 58 oder einem automatisierten Reaktionssystem gesendet werden und Datenübertragungen werden an ein Modem oder andere Komponenten des Telekommunikations-/Computergerätes 60 zur Demodulation und weiteren Signalverarbeitung geleitet. Das Modem oder Telekommunikationsgerät 60 kann beispielsweise einen Encoder beinhalten und kann kommunikativ mit verschiedenen Geräten, wie etwa dem Server 54 und der Datenbank 56 verbunden sein. Beispielsweise könnte Datenbank 56 ausgebildet sein zum Speichern von Teilnehmerprofilen, Teilnehmerverhaltensmustern oder jeden anderen entsprechenden Teilnehmerinformationen. Obwohl das veranschaulichte Beispiel beschrieben wurde, als würde es in Verbindung mit einer bemannten Version des Call-Centers 18 verwendet werden, versteht es sich, dass das Call-Center 18 eine Vielzahl von geeigneten zentralen oder dezentralen Einrichtungen sein kann, bemannt oder unbemannt, mobil oder fest, für die es wünschenswert ist, Sprache und Daten auszutauschen.
Unter Bezugnahme auf 2 wird ein nicht beschränkendes Beispiel eines Systems 100 zum Lokalisieren eines Fahrzeugs 110 dargestellt. Es sollte beachtet werden, dass die Gesamtarchitektur, der Aufbau und Betrieb sowie die einzelnen Komponenten des dargestellten Systems 100 lediglich exemplarisch sind und dass anders konfigurierte Systemen ebenfalls verwendet werden können zum Implementieren der Beispiele des Systems 100, wie hier offenbart. Somit sind die folgenden Absätze, die eine Kurzübersicht des dargestellten Systems 100 bereitstellen, nicht als einschränkend gedacht.
Das System 100 beinhaltet im Allgemeinen das Fahrzeug 110, einen Fernserver 120 und einen Übertragungsserver 130. Der Begriff „Server,” wie hierin verwendet, bezieht sich im Allgemeinen auf eine elektronische Komponente, wie Fachleuten bekannt, wie ein Computerprogramm oder eine Maschine, die Anforderungen von anderen Maschinen oder Software (Kunden) erwartet und an sie beantwortet. Das Fahrzeug 110 beinhaltet eine Lokalisierungsvorrichtung 140, eine Empfangsvorrichtung 150 und eine Korrekturvorrichtung 160. Der Begriff „Vorrichtung”, wie hierin verwendet, bezieht sich im Allgemeinen auf eine elektronische Komponente, wie Fachleuten bekannt. Der Fernserver ist konfiguriert, einen Korrekturfaktor 123–126 für jede der einen Vielzahl von Standorten zu melden. Der Übertragungsserver 130 steht mit dem Fernserver 120 in Kontakt und ist konfiguriert zum Senden der Korrekturfaktoren 123–126 über einen drahtlosen Datenstrom 132.
Fahrzeug 110 kann jede Art von mobilem Fahrzeug wie ein Motorrad, Auto, Lastwagen, Freizeitfahrzeug (SV), Boot, Flugzeug usw. sein und ist ausgestattet mit geeigneter Hardware und Software, die eine Kommunikation über das System 100 ermöglicht. Die Lokalisierungsvorrichtung 140, Empfangsvorrichtung 150 und Korrekturvorrichtung 160 sind an Bord des Fahrzeugs 110 angeordnet und betriebsmäßig mit einem Fahrzeugbus 112 verbunden. Beispiele geeigneter Netzwerkverbindungen 112 beinhalten ein Controller Area Network (CAN), einen medienorientierten Systemtransfer (MOST), ein lokales Kopplungsstrukturnetzwerk (LIN), ein Ethernet und andere geeignete Verbindungen, die den bekannten ISO(International Organization for Standardization)-, SAE(Society of Automotive Engineers)- und IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)-Standards und -Spezifikationen entsprechen.
Die Lokalisierungsvorrichtung 140 ist dafür konfiguriert, Positionsdaten 170 von einem Positionierungsnetzwerk 172 zu empfangen. In einer nicht beschränkenden Ausführungsform ist die Lokalisierungsvorrichtung 140 ein Global-Navigation-Satellite-System (GNSS) 142, das GNSS-Daten 174 von einem GNSS-Satelliten-Netzwerk 176 einschließlich der GNSS-Satelliten 177a–c empfängt. Der Fachmann wird begrüßen, dass, während hier eine begrenzte Darstellung des GNSS-Systems 142 und des GNSS-Satelliten-Netzwerksystems 176 hier offenbart wird, diese Offenbarung nicht das Verständnis des Systems 100 einschränken wird. Die Positionsdaten 170 werden vom Positionierungsnetzwerk 172 gesendet und wiederum durch die Lokalisierungsvorrichtung 140 an Bord des Fahrzeugs 110 empfangen. Die Lokalisierungsvorrichtung 140 verwendet die Positionsdaten 170 zur Bestimmung einer angenäherten Position des Fahrzeugs 110.
Die Lokalisierungsvorrichtung 140 muss die GNSS-Daten 174, die durch die GNSS-Satelliten 177a–c des GNSS-Satelliten-Netzwerk-Systems 176 versandt wurden, einer internen Version einer Pseudo-Zufall-binären Sequenz, die auch in den GNSS-Daten 174 enthalten sind, anpassen. Da die von dem GNSS-Satelliten 177a gesendeten GNSS-Daten 174 zu dem Fahrzeug 110 reisen, brauchen die GNSS-Daten 174 eine gewisse Zeit, die Lokalisierungsvorrichtung 140 zu erreichen. Da die GNSS-Daten 174 eine gewisse Zeit zum Erreichen der Lokalisierungsvorrichtung 140 benötigen, stimmen die zwei Sequenzen zunächst nicht überein; die Kopie des GNSS-Satelliten 174 ist verzögert in Bezug auf die Kopie der Lokalisierungsvorrichtung 140. Durch zunehmende Verzögerung der Kopie der Lokalisierungsvorrichtung 140 können die beiden Kopien eventuell angepasst werden. Die richtige Verzögerung stellt die benötigte Zeit für die GNSS-Daten 174 zum Erreichen der Lokalisierungsvorrichtung 140 dar und kann aus dieser Entfernung von dem GNSS-Satelliten 177a berechnet werden.
Die Genauigkeit der resultierenden Entfernungsmesswerte und daher die Genauigkeit der angenäherten Position des Fahrzeugs 110 ist im Wesentlichen eine Funktion der Fähigkeit der Lokalisierungsvorrichtung 140, GNSS-Daten 174 aus dem GNSS-Satelliten 177a–c genau zu verarbeiten. Jedoch können Fehlerquellen in den GNSS-Daten 174, wie nicht abgeschwächte ionosphärische und troposphärische Verzögerungen, Vielweg-Störungen, Satelliten-Takt- und ephemerische Fehler usw., können die Entfernungsmessung durch die Lokalisierungsvorrichtung 140 negativ beeinflussen, was ungefähre Position des Fahrzeugs 110 weniger genau bestimmt. Die Genauigkeit der GNSS-Positionierung wird im Allgemeinen als „genau bis auf 20 Fuß” angegeben, was ausdrückt, dass eine tatsächliche Position innerhalb eines 20-Fuß-Radius der ermittelten Position liegt. Beispielsweise ist eine GNSS Position, die bis dreißig Fuß genau ist, weniger genau als eine GNSS Position, die bis zehn Fuß genau ist.
Eine präzise Punkt-Positionierungs-(PPP)-Satellitennavigation verwendet aktuelle Zustandskorrekturen, die für alle Satellitensignale im Hinblick auf verbesserte Genauigkeit gesendet werden. Die Zustandskorrekturen beinhalten beispielsweise Korrekturen für Satellitentakt, Satellitenumlaufbahn, ionosphärische Verzögerungen und troposphärische Verzögerungen. Der spezifische Betrieb von PPP ist durch diese Anwendung nicht vorgesehen, aber, Fachleute werden begrüßen, dass einige Herausforderungen der PPP durch die Verwendung von Korrekturfaktoren 123–126 angesprochen werden, die die in die GNSS-Daten 174 eingeführten Fehler, wie weiter oben erörtert, kompensieren. Die Erzeugung der Korrekturfaktoren 123–126 durch diese Anwendung ist ebenfalls nicht vorgesehen, und in einer exemplarischen Ausführungsform können die Korrekturfaktoren 123–126 durch einen Dritt-Partei-Dienst bereitgestellt werden.
Die Korrekturfaktoren 123–126 erlauben eine verbesserte Genauigkeit beim Bestimmen der Position des Fahrzeugs. Jedoch ist jeder Korrekturfaktor 123–126 nur innerhalb eines bestimmten Standorts oder geographischen Bereichs nützlich. Exemplarisch anders ausgedrückt, ein Fahrzeug 110, das in Detroit, Michigan fährt, würde nicht einen für Paris, Frankreich spezifischen Korrekturfaktor verwenden. Dementsprechend ist jeder der Korrekturfaktoren 123–126 einem Ort zugeordnet. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann jeder Korrekturfaktor 123–126 einer Lokalisierungszone zugeordnet werden, die kreisförmig ist und etwa 20 Meilen im Durchmesser ist. In einem nicht einschränkenden Beispiel überlappen die Lokalisierungszonen, wenn Fahrzeug 110 aus einer Lokalisierungszone in die andere gelangt, und das Fahrzeug 110 befindet sich stets in einem Bereich mit einem Korrekturfaktor 123–126.
Der Fernserver 120 meldet die Korrekturfaktoren 123–126 von jedem der Vielzahl von Standorten. Während nur vier Korrekturfaktoren 123–126 in dem Fernserver 120 abgebildet sind, werden es Fachleute begrüßen, dass eine größere Anzahl von Korrekturfaktoren 123–126 vom Fernserver 120 ohne Abweichen vom Geist und Umfang der vorliegenden Anmeldung gemeldet werden kann und als solche soll die Darstellung hier keine Einschränkung darstellen. Die Korrekturfaktoren 123–126 können in dem Fernserver 120 aktualisiert werden, da mehr genauere Faktoren verfügbar werden, da sich Witterungsbedingungen usw. ändern, sodass relevante und situativ genaue Korrekturfaktoren 123–126 übertragen werden.
Der Übertragungsserver 130 überträgt die Korrekturfaktoren 123–126 über den drahtlosen Datenstrom 132, der wiederum von der Empfangsvorrichtung 150 am Fahrzeug 110 empfangen wird. Der Fachmann wird begrüßen, dass der Übertragungsserver 130 und die Empfangsvorrichtung 150 zum drahtlosen Kommunizieren ausgebildet sind, sodass der drahtlose Datenstrom 132 durch die Empfangsvorrichtung 150 empfangen werden kann. In einer nicht beschränkender Ausführungsform wird der drahtlose Datenstrom 132 übertragen unter Verwendung von jeder beliebigen geeigneten Kodierungs- oder Modulationstechnik, einschließlich digitaler Übertragungstechniken wie TDMA (Time Division Multiple Access), CDMA (Code Division Multiple Access), einem W-CDMA (Breitband-CDMA), FDMA (Frequenzy Division Multiple Access), OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) usw. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der drahtlose Datenstrom 132 ein einziger drahtloser Datenstrom, der alle Korrekturfaktoren 123–126 beinhaltet. Anders ausgedrückt, in einer nicht einschränkenden Ausführungsform enthält der drahtlose Datenstrom 132, übertragen durch den Rundfunkserver 130, alle Korrekturfaktoren 123–126 in dem Fernserver 120.
Die Korrekturvorrichtung 160 befindet sich in Kommunikation mit der Lokalisierungsvorrichtung 140 und der Empfangsvorrichtung 150 über den Fahrzeugbus 112. Mit der angenäherten Position des Fahrzeugs 112 extrahiert die Korrekturvorrichtung 160 von der Lokalisierungsvorrichtung 140 einen ausgewählten Korrekturfaktor aus dem drahtlosen Datenstrom 132. In einem nicht einschränkenden Beispiel nutzt die Korrekturvorrichtung 160 die ungefähre Position des Fahrzeugs zum Identifizieren des Standorts, der die ungefähre Position des Fahrzeugs beinhaltet. In einem nicht einschränkenden Beispiel bestimmt die Korrekturvorrichtung 160, wenn jeder Standort etwa 20 Meilen Durchmesser aufweist, den Standort, der die ungefähre Position des Fahrzeugs beinhaltet. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhaltet der drahtlose Datenstrom 132 Standortmarker, die den Standort mit jedem der Korrekturfaktoren 123–126 anzeigen, der mit dem gesendeten drahtlosen Datenstrom 132 übertragen wurde.
Die Korrekturvorrichtung 160 bestimmt eine verfeinerte Position des Fahrzeugs 110 auf der Grundlage des ausgewählten Korrekturfaktors und der ungefähren Position des Fahrzeugs 110. Wie ausführlich vorstehend beschrieben, erlauben die Korrekturfaktoren 123–126 eine verbesserte Genauigkeit beim Bestimmen der verfeinerten Position des Fahrzeugs 110 durch Verbessern der Messungen mit den GNSS-Daten 174. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform wendet die Korrekturvorrichtung 160 einen Korrekturfilter auf die GNSS-Daten 174 auf der Grundlage des ausgewählten Korrekturfaktors aus. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform stellt die Korrekturvorrichtung 160 gefilterte GNSS-Daten der Lokalisierungsvorrichtung 140 zur Bestimmung des verfeinerten Standorts bereit.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhaltet der drahtlose Datenstrom 132 alle Korrekturfaktoren 123–126, die für den gesamten Planeten gültig sind. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform extrahiert die Korrekturvorrichtung 160 einen ausgewählten Korrekturfaktor aus den weltweit gültigen Korrekturfaktoren 123–126, die im drahtlosen Datenstrom 132 basierend auf der angenäherten Position des Fahrzeugs 112 enthalten sind.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist die Korrekturvorrichtung 160 eine implementierte Softwareanwendung, die auf dem Elektronikmodul (nicht dargestellt) gehostet ist, das die Lokalisierungsvorrichtung 140 und die Empfangsvorrichtung 150 beinhaltet. Sowohl die Lokalisierungsvorrichtung 140 und die Empfangsvorrichtung 150 stellen Echtzeitdaten der Korrekturvorrichtung 160 bereit, die ständig auf dem Elektronikmodul läuft. In einer beispielhaften Ausführungsform meldet der Fahrzeugbus 112 die verfeinerte Position an andere Fahrzeugsysteme auf dem Fahrzeugbus 112.
In einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel beinhaltet das System 100 des Weiteren einen zusätzlichen Fernserver 180 in Kommunikation mit dem Fernserver 120. Der zusätzliche Fernserver 180 ist konfiguriert zum Melden von zusätzlichen Korrekturfaktoren 183–186 von jeder der Vielzahl von Standorten. Während nur vier zusätzliche Korrekturfaktoren 183–186 in dem zusätzlichen Fernserver 180 abgebildet sind, werden es Fachleute begrüßen, dass eine größere Anzahl von zusätzlichen Korrekturfaktoren 183–186 durch den zusätzlichen Fernserver 180 ohne Abweichen vom Geist und Umfang der vorliegenden Anmeldung gemeldet werden kann, und als solche ist die Darstellung hier nicht als Einschränkung gedacht. Die zusätzliche Korrekturfaktoren 183–186 können in dem zusätzlichen Fernserver 180 aktualisiert werden, da genauere Faktoren verfügbar werden, da sich Witterungsbedingungen ändern usw., wie etwa, dass relevante und situativ genaue zusätzliche Korrekturfaktoren 183–186 durch die Server 130 umhergesendet werden. Der zusätzliche Fernserver 180 kann einer von vielen Servern des Systems 100 zur Einlagerung von mehr Korrekturfaktoren 123–126, 183–186 sein oder zur Verbesserung der Robustheit des Systems 100 dienen.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform sind die Korrekturfaktoren 123–126 Faktoren, die ausgewählt wurden aus der Gruppe bestehend aus: einem Satelliten-Umlaufbahn-Korrekturfaktor, einem Satelliten-Bereichs-Faktor, einem Satelliten-Umlaufbahn-Modell-Faktor, einem atomaren Takt-Korrekturfaktor, einem ionosphärischen Signalverzögerungsfaktor, einem troposphärischen Signalverzögerungsfaktor oder einer Kombination derselben. Hierdurch, der vorliegenden Offenbarung betrachtet dass jeder der Korrekturfaktoren 123–126 kann eine beliebige Anzahl von Individualfaktoren in die Ermittlung der verfeinerten Ort.
In einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel beinhaltet das Fahrzeug 110 des Weiteren einen Fahrzeugsensor 190–194 in Kommunikation mit dem Bus 112, um Sensordaten zur Korrekturvorrichtung 160 bereitzustellen. In einem Ausführungsbeispiel beinhaltet das Fahrzeug 110 einen Tachometer 190, einen Kompass 191, einen Beschleunigungssensor 192, einem Fahrzeug-Steuermodul 193 und einen trägen Navigationssensor 194. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhalten die Sensordaten eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrtrichtung, eine Fahrzeugbeschleunigung, träge Navigationsdaten usw., und die verfeinerte Position wird ferner basierend auf den Sensordaten bestimmt.
In einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel beinhaltet das Fahrzeug 110 des Weiteren ein Fahrzeugsteuersystem (nicht dargestellt), das mit dem verfeinerten Standort bereitgestellt wird. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhaltet die Fahrzeugsteuerung ein Geschwindigkeitsregelungssystem (Tempomat), ein Navigationssystem, ein System zum autonomen Fahren, ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem, ein Platoon-Führungssystem oder eine Kombination derselben.
Unter Bezug auf 3 und unter weiterer Bezugnahme auf 2 wird ein nicht einschränkendes Beispiel eines Systems 200 zum Lokalisieren eines Fahrzeugs 210 dargestellt. Es sollte beachtet werden, dass die Gesamtarchitektur, der Aufbau und Betrieb sowie die einzelnen Komponenten des dargestellten Systems 200 lediglich beispielhaft sind und dass anders konfigurierte Systemen ebenfalls verwendet werden können, um die hier offenbarten Beispiele des Systems 200 zu implementieren. Somit sind die folgenden Absätze, die eine Kurzübersicht des dargestellten Systems 200 bereitstellen, als nicht einschränkend gedacht. Da ähnliche Bauteile im System 200 gegenüber dem System 100 verwendet werden, werden ähnliche Referenznummern verwendet werden und die Beschreibung des Systems 200 wird sich auf die Unterschiede gegenüber dem System 100 konzentrieren.
System 200 beinhaltet im Allgemeinen das Fahrzeug 210, den Fernserver 120 und den Übertragungsserver 130. Das Fahrzeug 210 beinhaltet ein Telematiksteuermodul 214. Weiterhin gegenüber der Telematikeinheit 24 der 1 beinhaltet das Telematiksteuermodul 214 eine Lokalisierungsvorrichtung 240, eine Empfangsvorrichtung 250, eine Korrekturvorrichtung 260 und ein Fahrzeugsteuersystem 216. Der Fernserver ist konfiguriert, einen Korrekturfaktor 123–126 für jeden einer Vielzahl von Standorten zu melden. Der Übertragungsserver 130 steht mit dem Fernserver 120 in Kommunikation und ist konfiguriert, die Korrekturfaktoren 123–126 über einen drahtlosen Datenstrom 132 zu senden.
Fahrzeug 210 kann jede Art von mobilem Fahrzeug sein, wie ein Motorrad, Auto, Lastwagen, Freizeitfahrzeug (SV), Boot, Flugzeug usw., und ist ausgestattet mit geeigneter Hardware und Software, die eine Kommunikation über das System 200 ermöglichen. Die Lokalisierungsvorrichtung 240, Empfangsvorrichtung 250, Korrekturvorrichtung 260 und das Fahrzeugsteuersystem 216 sind an Bord des Fahrzeugs 210 angeordnet und betriebsmäßig mit einem Fahrzeugbus 212 verbunden. Beispiele geeigneter Fahrzeugbusse 212 beinhalten ein Controller Area Network (CAN), ein medienorientierten Systemtransfer (MOST), ein lokales Kopplungsstrukturnetzwerk (LIN), ein Ethernet und andere geeignete Verbindungen wie z. B. solche, die den bekannten ISO(International Organization for Standardization)-, SAE(Society of Automotive Engineers)- und IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)-Standards und -Spezifikationen entsprechen.
Die Lokalisierungsvorrichtung 240 ist konfiguriert, um Positionsdaten 170 aus dem Positionierungsnetzwerk 172 zu empfangen. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist die Lokalisierungsvorrichtung 240 das Global-Navigation-Satellite-System (GNSS) 242, das GNSS-Daten 174 aus dem GNSS-Satelliten-Netzwerksystem 176 einschließlich der GNSS-Satelliten 177a–c empfängt. Der Fachmann wird begrüßen, dass, während eine begrenzte Darstellung des GNSS-Systems 242 und des GNSS-Satelliten-Netzwerksystems 176 hier offenbart wird, wird diese Offenbarung das Verständnis des Systems 200 nicht einschränken. Die Positionsdaten 170 werden vom Positionierungsnetzwerk 172 versendet und im Gegenzug durch die Lokalisierungsvorrichtung 240 an Bord des Fahrzeugs 210 empfangen. Die Lokalisierungsvorrichtung 240 verwendet die Positionsdaten 170 zum Bestimmen einer angenäherten Position des Fahrzeugs 210.
Der Fernserver 120 meldet die Korrekturfaktoren 123–126 von jedem der Vielzahl von Standorten. Während nur vier Korrekturfaktoren 123–126 in dem Fernserver 120 abgebildet sind, wird der Fachmann begrüßen, dass eine größere Anzahl von Korrekturfaktoren 123–126 vom Fernserver 120 ohne Abweichen vom Geist und Umfang der vorliegenden Anmeldung gemeldet werden kann, und als solche die Darstellung hier keine Einschränkung darstellen soll. Die Korrekturfaktoren 123–126 können in dem Fernserver 120 aktualisiert werden, wenn mehr genauere Faktoren verfügbar sind, da sich Witterungsbedingungen ändern usw., sodass relevante und situativ genaue Korrekturfaktoren 123–126 gesendet werden.
Der Übertragungsserver 130 sendet die Korrekturfaktoren 123–126 über den drahtlosen Datenstrom 132, der von der Empfangsvorrichtung 250 am Fahrzeug 210 empfangen wird. Der Fachmann wird begrüßen, dass der Übertragungsserver 130 und die Empfangsvorrichtung 250 zum drahtlosen Kommunizieren ausgebildet sind, sodass der drahtlose Datenstrom 132 durch die Empfangsvorrichtung 250 empfangen werden kann. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform wird der drahtlose Datenstrom 132 übertragen unter Verwendung jeder geeigneten Kodierung oder Modulationstechnik, einschließlich digitaler Übertragungstechniken wie TDMA (Time-Division-Multiple-Access), CDMA (Code-Division-Multiple-Access), einem W-CDMA (Breitband-CDMA), FDMA (Frequenzy-Division-Multiple-Access), OFDMA (Orthogonal-Frequency-Division-Multiple-Access) usw. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der drahtlose Datenstrom 132 ein einzelner drahtloser Datenstrom, der alle Korrekturfaktoren 123–126 beinhaltet. Anders ausgedrückt, enthält in einer beispielhaften Ausführungsform der drahtlose Datenstrom 132, der durch den Übertragungsserver 130 versendet wurde, alle Korrekturfaktoren 123–126 in dem Fernserver 120.
Die Korrekturvorrichtung 260 ist in Kommunikation mit der Lokalisierungsvorrichtung 240, der Empfangsvorrichtung 250 und der Fahrzeugsteuerung 216 über den Fahrzeugbus 212. Mit der von der Lokalisierungsvorrichtung 240 angenäherten Position des Fahrzeugs 212 extrahiert die Korrekturvorrichtung 260 einen ausgewählten Korrekturfaktor aus dem drahtlosen Datenstrom 132. In einem nicht einschränkenden Beispiel verwendet die Korrekturvorrichtung 260 die ungefähre Position des Fahrzeugs zum Identifizieren des Standorts, der den ungefähren Standort des Fahrzeugs beinhaltet. In einem nicht einschränkenden Beispiel bestimmt beispielsweise, wenn jede der Positionen jeweils 20 Meilen im Durchmesser ist, die Korrekturvorrichtung 260 die Position, die die ungefähre Position des Fahrzeugs abdeckt. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhaltet der drahtlose Datenstrom 132 Standortmarker, die die Position zusammen mit jedem der in dem drahtlosen Datenstrom 132 versendeten Korrekturfaktoren 123–126 anzeigen.
Die Korrekturvorrichtung 260 bestimmt eine verfeinerte Position des Fahrzeugs 210 auf der Grundlage des ausgewählten Korrekturfaktors und der ungefähren Position des Fahrzeugs 210. Wie ausführlich vorstehend beschrieben, erlauben die Korrekturfaktoren 123–126 eine verbesserte Genauigkeit beim Bestimmen der verfeinerten Position des Fahrzeugs 210 durch Verbessern der Messungen mit den GNSS-Daten 174. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform wendet die Korrekturvorrichtung 260 einen Korrekturfilter auf die GNSS-Daten 174 auf der Grundlage des ausgewählten Korrekturfaktors an. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform stellt die Korrekturvorrichtung 260 gefilterte GNSS-Daten an die Lokalisierungsvorrichtung 240 zur Bestimmung der verfeinerten Position bereit. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform stellt der Telematikempfänger 214 Telematikdaten, wie oben erörtert, der Korrekturvorrichtung 260 bereit.
In einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel beinhaltet das System 200 des Weiteren einen zusätzlichen Fernserver 180 in Kommunikation mit dem Fernserver 120. Der zusätzliche Fernserver 180 ist konfiguriert, zusätzliche Korrekturfaktoren 183–186 von jeder Vielzahl von Standorten zu melden. Während nur vier zusätzliche Korrekturfaktoren 183–186 im zusätzlichen Fernserver 180 abgebildet sind, würden es Fachleute begrüßen, wenn eine größere Anzahl von zusätzlichen Korrekturfaktoren 183–186 durch den zusätzlichen Fernserver 180 ohne Abweichen vom Geist und Umfang der vorliegenden Anmeldung gemeldet werden kann und als solche soll die Darstellung hier keine Einschränkung darstellen. Die zusätzlichen Korrekturfaktoren 183–186 können im zusätzlichen Fernserver 180 aktualisiert werden, da genauere Faktoren verfügbar werden, da sich Witterungsbedingungen ändern usw. derart, dass relevante und situativ genaue zusätzliche Korrekturfaktoren 183–186 durch den Übertragungsserver 130 gesendet werden. Der zusätzliche Fernserver 180 kann einer von vielen Servern im System 200 zur Einlagerung von mehr Korrekturfaktoren 123–126, 183–186 sein oder zur Verbesserung der Robustheit des Systems 100 dienen.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform sind die Korrekturfaktoren 123–126 Faktoren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: dem Satelliten-Umlaufbahn-Korrekturfaktor, dem Satelliten-Bereichs-Faktor, dem Satelliten-Umlaufbahn-Modell-Faktor, des atomaren Takt-Korrekturfaktors, dem ionosphärischen Signalverzögerungsfaktor, dem troposphärischen Signalverzögerungsfaktor oder einer Kombination davon. Hierdurch betrachtet die vorliegende Offenbarung, dass jeder der Korrekturfaktoren 123–126 eine beliebige Anzahl von Individualfaktoren zum Bestimmen der verfeinerten Position enthalten kann.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug 210 weitere Fahrzeugsensoren 190–194 in Kommunikation mit dem Bus 212, um Sensordaten der Korrekturvorrichtung 260 bereitzustellen. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug 210 den Tachometer 190, den Kompass 191, den Beschleunigungssensor 192, das Fahrzeug-Steuermodul 193 und den Trägheitssensor 194. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhalten die Sensordaten die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrtrichtung, die Fahrzeugbeschleunigung, Trägheitsnavigationsdaten usw. und die verfeinerte Position wird ferner basierend auf den Sensordaten bestimmt.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform wird die Fahrzeugsteuerung 216 mit dem verfeinerten Standort bereitgestellt. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeugsteuersystem 216 ein Geschwindigkeitsregelungssystem, ein Navigationssystem, ein System zum autonomen Fahren, ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem, ein Platoon-Führungssystem oder eine Kombination davon.
Unter Bezugnahme auf 4 und unter weiterer Bezugnahme auf 2 und 3 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm ein durch die Systeme 100, 200 durchgeführtes Verfahren zur Lokalisierung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung. Wie aus der Offenbarung ersichtlich ist, ist die Abfolge der Vorgänge innerhalb des Verfahrens 300 nicht, wie in 4 veranschaulicht, auf die sequenzielle Abarbeitung beschränkt, sondern kann in einer oder mehreren unterschiedlichen Reihenfolgen gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden.
In verschiedenen exemplarischen Ausführungsbeispielen laufen die Systeme 100, 200 und Verfahren 300 basierend auf vordefinierten Ereignissen, und/oder können fortlaufend während des Betriebs des Fahrzeugs 110, 210 laufen. Das Verfahren 300 beginnt bei 310 mit dem Empfangen von Positionsdaten 170 mit der Lokalisierungsvorrichtung 140, 240. Bei 320 bestimmt das Verfahren 300 die ungefähre Position des Fahrzeugs 110, 210 basierend auf den Positionsdaten 170. Bei 330 wird der drahtlose Datenstrom 132 vom Übertragungsserver 130 gesendet. Wie ausführlich vorstehend beschrieben, beinhaltet der drahtlose Datenstrom 132 die Korrekturfaktoren 123–126, 183–186 für jede der Vielzahl von Standorten.
Bei 340 empfängt die Empfangsvorrichtung 150, 250 den drahtlosen Datenstrom 132 und bei 350 wird der ausgewählte Korrekturfaktor aus dem drahtlosen Datenstrom 132 basierend auf der Position und der ungefähren Position extrahiert. Bei 360 bestimmt die Korrekturvorrichtung 160, 260 die verfeinerte Position des Fahrzeugs 110, 210 auf der Grundlage des ausgewählten Korrekturfaktors und der ungefähren Lage. Das Verfahren 300 geht dann über zu 310 zum Bestimmen einer anderen verfeinerten Position falls notwendig.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug 110, 210 ferner weitere Fahrzeugsensoren 190–194, um Sensordaten zur Korrekturvorrichtung 160, 260 bereitzustellen. In einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel schreitet, nach 350, das Verfahren 300 weiter zu 370 und von den Fahrzeugsensoren 190–194 werden Sensordaten erzeugt. Bei 380 werden die Sensordaten an der Korrekturvorrichtung 160, 260 bereitgestellt. Nach 380 schreitet das Verfahren 300 weiter zu 360 und bestimmt die verfeinerte Position anhand der Sensordaten, der ungefähren Position und des ausgewählten Korrekturfaktors.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der drahtlose Datenstrom 132, ausgesendet bei 330, ein einzelner drahtloser Datenstrom, der alle Korrekturfaktoren 123–126, 183–186 beinhaltet. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform sind die Korrekturfaktoren 123–126, 183–186, die im drahtlosen Datenstrom 132 bei 33 übermittelt wurden, Faktoren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Satelliten-Umlaufbahn-Korrekturfaktor, Satelliten-Bereichs-Faktor, dem Satelliten-Umlaufbahn-Modell-Faktor, dem atomaren Takt-Korrekturfaktor, dem ionosphärischen Signalverzögerungsfaktor, dem troposphärischen Signalverzögerungsfaktor oder einer Kombination davon. Hierdurch betrachtet die vorliegenden Offenbarung, dass jeder der Korrekturfaktoren 123–126, 183–186 eine beliebige Anzahl von Individualfaktoren zur Verwendung bei der Bestimmung des verfeinerten Standorts enthalten kann
Verschiedene Ausführungsbeispiele wurden in der vorstehenden detaillierten Beschreibung dargestellt, es versteht sich jedoch, dass es eine hohe Anzahl an Varianten gibt. Es versteht sich zudem, dass die Ausführungsbeispiele lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung nicht in irgendeiner Weise einschränken sollen. Vorstehende detaillierte Beschreibung bietet technisch versierten Fachleuten vielmehr eine zweckmäßige Roadmap zur praktischen Anwendung der Ausführungsbeispiele. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Rahmen der Offenbarung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen aufgeführt werden, abzuweichen.

Claims

System zum Lokalisieren eines Fahrzeugs, umfassend: eine Lokalisierungsvorrichtung am Fahrzeug, die zum Empfangen von Positionsdaten und zum Bestimmen einer ungefähren Position des Fahrzeugs konfiguriert ist; einen Fernserver, konfiguriert zur Meldung eines Korrekturfaktors für jeden einer Vielzahl von Standorten; einen Übertragungsserver, konfiguriert zum Aussenden der Korrekturfaktoren über einen drahtlosen Datenstrom; eine Empfangsvorrichtung am Fahrzeug, konfiguriert zum Empfangen der Korrekturfaktoren von der Sendevorrichtung über den drahtlosen Datenstrom; und eine Korrekturvorrichtung am Fahrzeug, konfiguriert zum Extrahieren eines ausgewählten Korrekturfaktors aus dem drahtlosen Datenstrom, basierend auf dem Standort und der angenäherten Position und Bestimmen einer verfeinerten Position des Fahrzeugs auf der Grundlage des ausgewählten Korrekturfaktors und der ungefähren Position.
System nach Anspruch 1, worin der drahtlose Datenstrom aus einem einzelnen drahtlosen Datenstrom besteht, der alle Korrekturfaktoren beinhaltet.
System nach Anspruch 1, worin der Korrekturfaktor ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einem Satelliten-Umlaufbahn-Korrekturfaktor, einem Satelliten-Bereichs-Faktor, einem Satelliten-Umlaufbahn-Modell-Faktor, einem atomaren Takt-Korrekturfaktor, einem ionosphärischen Signalverzögerungsfaktor, einem troposphärischen Signalverzögerungsfaktor oder einer Kombination davon.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Fahrzeugsensor, der konfiguriert ist, Sensordaten an die Korrekturvorrichtung bereitzustellen, worin die Sensordaten mindestens eine Fahrzeuggeschwindigkeit beinhalten, eine Fahrtrichtung und eine Fahrzeugbeschleunigung, worin die verfeinerte Position auf der Grundlage der Sensordaten bestimmt wird.
System nach Anspruch 1, worin die Positionsdaten ein Global-Navigation-Satellite-Signal umfasst und die Korrekturvorrichtung die Positionsdaten auf der Grundlage des ausgewählten Korrekturfaktors filtert.
Fahrzeug, Folgendes umfassend: eine Telematiksteuerungseinheit, umfassend: eine Lokalisierungsvorrichtung zum Empfangen von Positionsdaten und Bestimmen einer ungefähren Position des Fahrzeugs; eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen eines drahtlosen Datenstroms von einem Übertragungsserver, worin der drahtlose Datenstrom einen Korrekturfaktor für jede einer Vielzahl von Standorten enthält; und eine Korrekturvorrichtung, die konfiguriert ist, einen ausgewählten Korrekturfaktor aus dem drahtlosen Datenstrom zu extrahieren basierend auf dem Standort und der angenäherten Position und Bestimmen einer verfeinerten Position des Fahrzeugs auf der Grundlage des ausgewählten Korrekturfaktors und der ungefähren Position.
Fahrzeug nach Anspruch 6, worin der drahtlose Datenstrom aus einem einzelnen drahtlosen Datenstrom besteht, der alle Korrekturfaktoren beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 6, worin die Positionsdaten ein Global-Navigation-Satellite-Signal umfassen und die Korrekturvorrichtung die Positionsdaten auf der Grundlage des ausgewählten Korrekturfaktors filtert.
Verfahren zum Lokalisieren eines Fahrzeugs, umfassend: das Empfangen von Positionsdaten mit einer Lokalisierungsvorrichtung am Fahrzeug; das Bestimmen einer angenäherten Position des Fahrzeugs auf der Basis der Positionsdaten; das Aussenden eines drahtlosen Datenstroms von einem Übertragungsserver, worin der drahtlose Datenstrom einen Korrekturfaktor für jeden einer Vielzahl von Standorten beinhaltet; das Empfangen des drahtlosen Datenstroms mit einer Empfangsvorrichtung am Fahrzeug; das Extrahieren eines ausgewählten Korrekturfaktors vom drahtlosen Datenstrom basierend auf der Position und der ungefähren Position; und das Bestimmen eines verfeinerten Standorts des Fahrzeugs mit einer Korrekturvorrichtung am Fahrzeug, worin der verfeinerte Standort des Fahrzeugs auf der Grundlage des ausgewählten Korrekturfaktors und der ungefähren Position basiert.
Verfahren nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend: das Erzeugen von Sensordaten mit einem Fahrzeugsensor, worin die Sensordaten mindestens eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrtrichtung und eine Fahrzeugbeschleunigung beinhalten; das Bereitstellen der Korrekturvorrichtung mit den Sensordaten; und das Bestimmen der verfeinerten Position anhand der Sensordaten.