DE-102018212217-B4 - Bestimmen einer Fahrtrajektorie

Abstract

Verfahren (300) zum Bestimmen einer Fahrtrajektorie (145) eines Kraftfahrzeugs (105), mit folgenden Schritten: - Bestimmen (305) von Positionen (205) des Kraftfahrzeugs (105) mittels eines Empfängers (120) eines satellitengestützten Navigationssystems (125); - Bestimmen (325) der Fahrtrajektorie (145) auf der Basis der bestimmten Positionen (205), dadurch gekennzeichnet, dass - jede Position (205) in Abhängigkeit einer ersten Anzahl anderer bestimmter Positionen (205) gewichtet wird, die sich innerhalb eines ersten vorbestimmten räumlichen Abstands (210) zu der Position (205) befinden, - und in Abhängigkeit einer zweiten Anzahl anderer bestimmter Positionen (205), die sich innerhalb eines zweiten vorbestimmten räumlichen Abstands (215) zu der Position (205) befinden, - wobei der erste Abstand (210) kleiner als der zweite Abstand (215) ist; - und die Fahrtrajektorie (145) auf der Basis gewichteter Positionen (205) bestimmt (325) wird.

Inventors

• Martin Liebner
• Andreas Hackelöer
• Thomas Schutzmeier
• David Pannen

Assignees

• BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20180723

Claims (9)

1. Verfahren (300) zum Bestimmen einer Fahrtrajektorie (145) eines Kraftfahrzeugs (105), mit folgenden Schritten: - Bestimmen (305) von Positionen (205) des Kraftfahrzeugs (105) mittels eines Empfängers (120) eines satellitengestützten Navigationssystems (125); - Bestimmen (325) der Fahrtrajektorie (145) auf der Basis der bestimmten Positionen (205), dadurch gekennzeichnet , dass - jede Position (205) in Abhängigkeit einer ersten Anzahl anderer bestimmter Positionen (205) gewichtet wird, die sich innerhalb eines ersten vorbestimmten räumlichen Abstands (210) zu der Position (205) befinden, - und in Abhängigkeit einer zweiten Anzahl anderer bestimmter Positionen (205), die sich innerhalb eines zweiten vorbestimmten räumlichen Abstands (215) zu der Position (205) befinden, - wobei der erste Abstand (210) kleiner als der zweite Abstand (215) ist; - und die Fahrtrajektorie (145) auf der Basis gewichteter Positionen (205) bestimmt (325) wird.
2. Verfahren (300) nach Anspruch 1 , wobei ein weiterer Sensor (160) an Bord des Kraftfahrzeugs (105) abgetastet wird und die Fahrtrajektorie (145) zusätzlich auf der Basis der Abtastung des Sensors (160) bestimmt wird.
3. Verfahren (300) nach Anspruch 1 oder 2 , wobei jede bestimmte Position (205) in Abhängigkeit einer Anzahl anderer bestimmter Positionen (205) gewichtet wird, die sich innerhalb eines vorbestimmten räumlichen Abstands (210, 215) zu der Position (205) befinden.
4. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei einer Position (205) eine Kovarianzmatrix zur Berücksichtigung normalverteilter Fehler zugeordnet ist und die Gewichtung (320) durch Skalieren der Kovarianzmatrix erfolgt.
5. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche , wobei der erste Abstand (210) unterhalb von ca. 20 m liegt.
6. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite Abstand (215) unterhalb von ca. 20 km liegt.
7. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede Position (205) zusätzlich in Abhängigkeit eines zeitlichen Abstands zwischen einem Bestimmungszeitpunkt der Position (205) und einem Bestimmungszeitpunkt einer unmittelbar davor oder danach bestimmten Position (205) gewichtet wird.
8. Vorrichtung (110) zur Bestimmung einer Fahrtrajektorie (145) eines Kraftfahrzeugs (105), wobei die Vorrichtung (110) folgendes umfasst: - einen Empfänger (120) eines satellitengestützten Navigationssystems (125), der zur Bestimmung von Positionen (205) des Kraftfahrzeugs (105) eingerichtet ist; und - eine Verarbeitungseinrichtung (115), die dazu eingerichtet ist, die Fahrtrajektorie (145) auf der Basis der bestimmten Positionen (205) zu bestimmen, - wobei die Verarbeitungseinrichtung (115) dazu eingerichtet ist, - jede Position (205) in Abhängigkeit einer ersten Anzahl anderer bestimmter Positionen (205) zu gewichten, die sich innerhalb eines ersten vorbestimmten räumlichen Abstands (210) zu der Position (205) befinden, - und in Abhängigkeit einer zweiten Anzahl anderer bestimmter Positionen (205), die sich innerhalb eines zweiten vorbestimmten räumlichen Abstands (215) zu der Position (205) befinden; - wobei der erste Abstand (210) kleiner als der zweite Abstand (215) ist; und - die Fahrtrajektorie (145) auf der Basis der gewichteten Positionen (205) zu bestimmen.
9. Kraftfahrzeug (105), das eine Vorrichtung (110) nach Anspruch 8 umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft die Bestimmung einer Fahrtrajektorie eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung die Erstellung einer Fahrtrajektorie auf der Basis mehrerer Informationsquellen. Um eine Fahrtrajektorie eines auf einer Fahrstraße fahrenden Kraftfahrzeugs zu bestimmen, können verschiedene Informationsquellen ausgewertet werden. Eine erste Informationsquelle kann eine absolute Positioniervorrichtung umfassen, die eine Position des Kraftfahrzeugs mit Bezug auf ein globales Vermessungssystem bestimmen kann. Eine zweite Informationsquelle kann eine odometrische Datenquelle umfassen, die beispielsweise eine Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls auf der Basis von Messwerten von Drehzahlsensoren an Rädern des Kraftfahrzeugs bestimmt. DE 10 2013 208 521 A1 beschreibt die Bestimmung eines Modells für eine Fahrstraße auf der Basis einer Vielzahl von Messfahrten mit Kraftfahrzeugen. Bei den Messfahrten werden jeweils Fahrtrajektorien und Perzeptionsdaten erfasst. DE 10 2013 015 705 A1 lehrt ein Verfahren zur Ermittlung einer aktuellen Position eines Kraftfahrzeugs in einem geodätischen Koordinatensystem aus einer Zeitreihe von ersten geodätischen Positionsdaten und durch wenigstens einen Eigenbewegungssensor aufgenommenen Eigenbewegungsdaten. DE 10 2016 223 999 A1 betrifft die Bestimmung einer Referenztrajektorie mit einem Posen-Graphen mithilfe von Odometrie-Positionsdaten und Absolut-Positionsdaten. DE 11 2012 003 467 T5 offenbart eine Fahrspurspeichervorrichtung mit einer Ortserfassungsvorrichtung, einer Positionsspurerzeugungsvorrichtung, einer Bewegungsstreckenerfassungsvorrichtung, einer Fahrrichtungserfassungsvorrichtung, einer Koppelnavigationsspurerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer Koppelnavigationsspur, bei der jeweilige Vektoren, die aus einer Fahrzeugbewegungsstrecke und einer Fahrzeugfahrrichtung bestimmt werden, chronologisch angeordnet sind, einer Korrekturpositionsspurerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer Korrekturpositionsspur, die durch Beseitigen eines Orts, der einen vorbestimmten Abstand oder mehr von der Koppelnavigationsspur entfernt ist, erhalten wird, einer Korrekturkoppelnavigationsspurerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer Korrekturkoppelnavigationsspur, die durch Korrigieren der Koppelnavigationsspur erhalten wird, einer Absolutspurerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer absoluten Spur, die durch Synthetisieren der Korrekturpositionsspur und der Korrekturkoppelnavigationsspur erhalten wird, und einem Absolutspurspeicher zum Speichern der absoluten Spur. Es hat sich gezeigt, dass der Einfluss absoluter Positionsbestimmungen gegenüber dem von odometrischen Bestimmungen häufig zu unrealistischen Bestimmungen führt. Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegenden Aufgaben besteht daher in der Angabe einer verbesserten Technik zur Bestimmung einer Fahrtrajektorie eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder. Nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bestimmen einer Fahrtrajektorie eines Kraftfahrzeugs Schritte des Bestimmens von Positionen des Kraftfahrzeugs mittels eines Empfängers eines satellitengestützen Navigationssystems; und des Bestimmens der Fahrtrajektorie auf der Basis der bestimmten Positionen. Dabei wird jede Position in Abhängigkeit eines Abstands wenigstens einer der anderen bestimmten Positionen gewichtet und die Fahrtrajektorie wird auf der Basis der gewichteten Positionen bestimmt. Durch die variable Gewichtung kann berücksichtigt werden, dass einzelne bestimmte Positionen nicht vollständig voneinander unabhängige Messungen darstellen, sondern gemeinsamen Fehlerquellen unterworfen sind, beispielsweise Mehrwegausbreitung (Multipath) oder einem ionosphärischen Einfluss auf Satellitensignale. Das beschriebene Verfahren kann die Gewichtung nahe beieinanderliegender Positionen reduzieren, ohne Messungen zu verwerfen. Üblicherweise erfolgt die Positionsbestimmung mittels des Empfängers in festen Zeitabständen. Je langsamer das Kraftfahrzeug sich bewegt, desto dichter können die bestimmen Positionen aneinander liegen. Insbesondere im Stillstand des Kraftfahrzeugs kann eine Vielzahl Positionen bestimmt werden, die annähernd gleichen Fehlern unterworfen sind. Durch das vorgeschlagene Gewichten der bestimmten Positionen kann eine Häufung von Fehlereinflüssen entlang der Fahrtrajektorie reduziert werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein weiterer Sensor an Bord des Kraftfahrzeugs abgetastet, wobei die Fahrtrajektorie zusätzlich auf der Basis der Abtastung des Sensors bestimmt wird. Der weitere Sensor kann insbesondere eine odometrische Informationsquelle umfassen, die einen Hinweis auf eine Bewegung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs bereitstellt. Der Sensor kann beispielsweise einen Raddrehzahlsensor, einen Beschleunigungssensor oder e