DE102018109975A1

DE102018109975A1 - Verfahren und systeme zur optimalen fahrzeugortung mit gps-empfängern (global positioning receiver) eines geparkten fuhrparks

Info

Publication number: DE102018109975A1
Application number: DE102018109975.4A
Authority: DE
Inventors: Upali P. Mudalige; Shuqing Zeng; Curtis L. Hay
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2018-04-25
Publication date: 2018-10-31
Also published as: CN108802773A; CN108802773B; US20180313960A1; US10288745B2

Abstract

Es werden Verfahren und System zum Ermitteln einer Fahrzeugposition bereitgestellt. In einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren: das Empfangen von Fahrzeugpositionsdaten von einem oder mehreren geparkten Fahrzeugen durch einen Prozessor eines Rover-Fahrzeugs; Empfangen von GPS-Daten durch den Prozessor des Rover-Fahrzeugs von einem GPS-Empfänger des Rover-Fahrzeugs; und Verarbeiten der Fahrzeugpositionsdaten und der GPS-Daten durch den Prozessor des Rover-Fahrzeugs, um eine Position des Rover-Fahrzeugs zu ermitteln.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Das technische Gebiet bezieht sich im Allgemeinen auf die Fahrzeugortung, insbesondere auf Verfahren und Systeme zum Ermitteln der Fahrzeugortung unter Verwendung von GPS-Empfängern eines geparkten Fuhrparks.
HINTERGRUND
Ein autonomes Fahrzeug oder halb-autonomes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das in der Lage ist, seine Umgebung zu erfassen und mit wenig oder keiner Benutzereingabe zu navigieren. Ein autonomes Fahrzeug halb-autonomes Fahrzeug tastet seine Umgebung mithilfe von Erfassungsvorrichtungen, wie beispielsweise Radar, Lidar, Bildsensoren und dergleichen ab. Das autonome Fahrzeug oder halb-autonome Fahrzeug nutzt weiterhin Informationen von globalen Positioniersystemen (GPS), Navigationssystemen, Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationen, Fahrzeug-Infrastruktur-Technologien und/oder drahtgesteuerten Systemen, um das Fahrzeug zu navigieren.
Um das Fahrzeug genau steuern zu können, muss eine aktuelle Position des Fahrzeugs bekannt sein. Insbesondere ist in einigen Fällen die aktuelle Position innerhalb einer Fahrspur (innerhalb eines Meter genau) zum Steuern erforderlich. In einigen Fällen sind die Informationen zum Ermitteln der aktuellen Position nicht verfügbar. Die Ressourcen, die zum Erzeugen der Informationen verwendet werden, können sich beispielsweise nicht in der Nähe des Fahrzeugs befinden.
Dementsprechend ist es wünschenswert, verbesserte Verfahren und Systeme zum Ermitteln einer Fahrzeugposition bereitzustellen. Ferner ist es wünschenswert, Verfahren und Systeme zum Ermitteln der Position eines Fahrzeugs basierend auf anderen Fahrzeugen in der Nähe des Fahrzeugs bereitzustellen. Ferner werden andere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, sowie mit dem vorangehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich offensichtlich.
KURZDARSTELLUNG
Es werden Systeme und Verfahren zum Ermitteln einer Fahrzeugposition bereitgestellt. In einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren: das Empfangen von Fahrzeugpositionsdaten von einem oder mehreren geparkten Fahrzeugen durch einen Prozessor eines Rover-Fahrzeugs; Empfangen von GPS-Daten durch den Prozessor des Rover-Fahrzeugs von einem GPS-Empfänger des Rover-Fahrzeugs; und Verarbeiten der Fahrzeugpositionsdaten und der GPS-Daten durch den Prozessor des Rover-Fahrzeugs, um eine Position des Rover-Fahrzeugs zu ermitteln.
In einer Ausführungsform beinhaltet ein System ein erstes Modul, das durch einen Prozessor die Fahrzeugpositionsdaten eines geparkten Fahrzeugs ermittelt. Das System beinhaltet ferner ein zweites Modul, das durch einen Prozessor die Fahrzeugpositionsdaten empfängt, Empfangen von GPS-Daten von einem GPS-Empfänger eines Rover-Fahrzeugs und Verarbeiten der Fahrzeugpositionsdaten und der GPS-Daten, um eine Position des Rover-Fahrzeugs zu ermitteln.
Figurenliste
Die exemplarischen Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und worin gilt:

1 ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugortungssystems, das einer Vielzahl von Fahrzeugen gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen zugeordnet ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugortungssystems, das ein Kommunikationssystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet; und
Die 3 und 4 sind Flussdiagramme, die Verfahren des Fahrzeugortungssystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulichen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll die Anwendung und Verwendung in keiner Weise einschränken. Weiterhin besteht keine Absicht, im vorstehenden technischen Bereich, Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden ausführlichen Beschreibung an eine ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein. Es sollte verstanden werden, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. Der hierin verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf alle Hardware-, Software-, Firmwareprodukte, elektronische Steuerkomponenten, auf die Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgeräte, einzeln oder in Kombinationen, unter anderem umfassend, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten.
Ausführungsformen können hierin als funktionale und/oder logische Blockkomponenten und verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl an Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die zur Ausführung der erforderlichen Funktionen konfiguriert sind. Eine Ausführungsform kann zum Beispiel verschiedene integrierte Schaltungskomponenten verwenden, wie Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Nachschlagetabellen oder dergleichen, die eine Mehrzahl von Funktionen unter der Steuerung durch einen oder mehrere Mikroprozessoren oder andere Steuervorrichtungen wahrnehmen können. Zudem werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die exemplarischen Ausführungsformen zusammen mit einer beliebigen Anzahl von Steuerungssystemen einsetzbar sind und das hier beschriebene System lediglich eine exemplarische Ausführungsform ist.
Der Kürze halber sind konventionelle Techniken in Verbindung mit der Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalgebung, Steuerung und weiteren funktionalen Aspekten der Systeme (und den einzelnen Bedienelementen der Systeme) hierin ggf. nicht im Detail beschrieben. Weiterhin sollen die in den verschiedenen Figuren dargestellten Verbindungslinien exemplarische Funktionsbeziehungen und/oder physikalische Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es ist zu beachten, dass in verschiedenen Ausführungsformen zahlreiche alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physische Verbindungen vorhanden sein können.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein exemplarisches Fahrzeugortungssystem 10 dargestellt, das Fahrzeuge 12a-12n beinhaltet, die miteinander und/oder mit einer Cloud-Vorrichtung 14 über eine oder mehrere Nahbereichs- und/oder Langstrecken-Kommunikationsmittel 16 kommunizieren. Obwohl die Fahrzeuge 12a-12n als Automobile abgebildet sind, können die Fahrzeuge 12a-12n ein beliebiger Fahrzeugtyp oder eine Kombination von Fahrzeugtypen sein, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf Straßenfahrzeuge, Geländefahrzeuge, Flugzeuge, Wasserfahrzeuge, Züge, Motorräder, elektrische bewegliche Maschinen usw. Der Rest der Offenbarung wird exemplarisch im Zusammenhang mit dem Fahrzeugortungssystem 10 im Zusammenhang mit Automobilen erörtert. Obwohl die hierin gezeigten Figuren ein Beispiel mit bestimmten Anordnungen von Elementen darstellen, können in tatsächlichen Ausführungsformen zusätzliche Zwischenelemente, Vorrichtungen, Merkmale oder Komponenten vorhanden sein. Es sollte bedacht werden, dass 1 lediglich veranschaulichend und u. U. nicht maßstabsgetreu ist.
Wie dargestellt, wird mindestens eines der Fahrzeuge 12a des Fahrzeugs 12a-12n im Fahrzeugortungssystem 10 als „Rover“ oder fahrendes Fahrzeug bezeichnet und die anderen Fahrzeuge 12b-12n als „geparkte“ oder stehende Fahrzeuge. Die geparkten Fahrzeuge 16b-16n beinhalten jeweils ein Parkpositionbestimmungsmodul 18. Das Rover-Fahrzeug 12a beinhaltet ein Rover-Positionsbestimmungsmodul 20.
In verschiedenen Ausführungen ermittelt das Parkpositionsbestimmungsmodul 18 eine Position des geparkten Fahrzeugs 12b-12n und übermittelt die Position und weitere Daten an die anderen Fahrzeuge 12a-12n und/oder an die Cloud-Vorrichtung 14. Die Parkpositionsbestimmungsmodul 18 ermittelt beispielsweise die Position basierend auf einem präzisen Punktpositionierungsverfahren und/oder einer Analyse von Daten des globalen Positionierungssystems (GPS).
In verschiedenen Ausführungsformen ermittelt das Rover-Positionsbestimmungsmodul 20 eine Position des Rover-Fahrzeugs basierend auf den von den geparkten Fahrzeugen ermittelten Positionen 12b-12n. So ermittelt beispielsweise das Rover-Positionsbestimmungsmodul 20 die Position, indem es die ermittelten Positionen von den geparkten Fahrzeugen 12b-12n herunterlädt oder empfängt.
Die Cloud-Vorrichtung 14 beinhaltet in verschiedenen Ausführungsformen ein Cloud-Vorrichtungs-Akkumulator-Modul 22, das Positionsdaten und andere Daten von den Fahrzeugen 12a-12n in einem Positionsdatenspeicher 24 empfängt und speichert. Das Cloud-Vorrichtungs-Akkumulator-Modul 22 stellt dann die gesammelten Daten zum Download und/oder zur Ausstrahlung bereit.
Unter Bezugnahme auf 2 veranschaulicht ein Funktionsblockdiagramm die Module des Fahrzeugortungssystems 10 im Detail. Wie ersichtlich ist, können verschiedene exemplarische Ausführungsformen der Module gemäß der vorliegenden Offenbarung eine beliebige Anzahl von Modulen und/oder Teilmodulen beinhalten. In verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen können die in 2 dargestellten Module und Teilmodule kombiniert und/oder weiter partitioniert werden, um in ähnlicher Weise eine Position der Fahrzeuge 12a-12n zu ermitteln. Das Parkpositionsbestimmungsmodul 18 beinhaltet in verschiedenen Ausführungsformen ein Fahrzeugdatenmodul 26, ein Fahrzeug-GPS-Modul 28, ein Positionsbestimmungsmodul 30, ein Kompressormodul 32 und ein Kommunikationsmodul 34.
Das Fahrzeugdatenmodul 26 stellt die bei der Positionsbestimmung verwendeten Fahrzeugdaten zur Verfügung. In verschiedenen Ausführungsformen beinhalten die Fahrzeugdaten die Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Bereich oder Gang des Getriebes und/oder andere Fahrzeugdaten, die anzeigen, ob das Fahrzeug geparkt ist oder sich im Stillstand befindet. Wie zu erkennen ist, können die Fahrzeugdaten abgetastet und/oder modelliert werden.
Das Fahrzeug-GPS-Modul 28 stellt die bei der Positionsbestimmung verwendeten GPS-Daten zur Verfügung. Das GPS-Modul 28 beinhaltet in verschiedenen Ausführungsformen einen Empfänger, der Geolokalisierungs- und Zeitinformationen von einem Satellitensystem empfängt (z. B. vier oder mehr Satelliten in der Sichtlinie des Fahrzeugs 12b-12n). Das Fahrzeug-GPS-Modul 28 beinhaltet in verschiedenen Ausführungsformen einen Doppelfrequenz-Empfänger. In diesen Ausführungen beinhalten die GPS-Daten Code- und Phaseninformationen. Das Fahrzeug-GPS-Modul 28 beinhaltet in verschiedenen weiteren Ausführungsformen einen Einzelfrequenz-Empfänger. In diesen Ausführungen beinhalten die GPS-Daten Geolokalisierungskoordinaten.
Das Positionsbestimmungsmodul 30 empfängt die Fahrzeugdaten und die GPS-Daten und ermittelt eine Position des geparkten Fahrzeugs 12a-12n, wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug tatsächlich geparkt ist. Das Positionsbestimmungsmodul 30 ermittelt die Position basierend darauf, ob der Empfänger ein Doppelfrequenzempfänger oder ein Einzelfrequenzempfänger ist, wie im Folgenden in Bezug auf 3 näher beschrieben wird.
Das Kompressionsmodul 32 empfängt die ermittelten Positionsdaten und die GPS-Daten, auf die sich die Bestimmung stützt, und komprimiert die Daten so, dass sie sinnvoll gespeichert und/oder übermittelt werden können. So können beispielsweise Kompressionsverfahren, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf prädiktive Kodierungskompressionsverfahren, wie die in der U.S. Patent Veröffentlichung Nr. 2010/0250132A1 beschriebenen, oder andere Verfahren zur Komprimierung der Daten verwendet werden. Das Kommunikationsmodul 34 übermittelt dann die komprimierten Daten an das Cloud-Vorrichtungs-Akkumulator-Modul 22 zum Speichern in der Positionsdatenspeichervorrichtung 24. In verschiedenen Ausführungsformen können die Daten zum Beispiel periodisch, aufgrund eines bestimmten Ereignisses oder zu festgelegten Zeiten übermittelt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Kommunikation über ein Broadcast- und/oder Upload-Verfahren erfolgen.
Wie weiter in 2 dargestellt, beinhaltet das Rover-Positionsbestimmungsmodul 20 ein Fahrzeugdatenmodul 36, ein Fahrzeug-GPS-Modul 38, ein Basisstationsauswahlmodul 40, ein Dekompressionsmodul 42, ein Kommunikationsmodul 44 und ein Positionsbestimmungsmodul 46.
Das Kommunikationsmodul 44 empfängt komprimierte Daten von zum Beispiel der Cloud-Vorrichtung 14 (oder direkt von den geparkten Fahrzeugen 12b-12n), zum Beispiel aufgrund einer Anforderung, aufgrund eines bestimmten Ereignisses oder zu geplanten Zeiten. Die empfangene Kommunikation kann über ein Broadcast- und/oder Download-Verfahren erfolgen. Das Dekompressionsmodul 42 empfängt die komprimierten Daten und dekomprimiert sie so, dass sie weiterverarbeitet werden können. So können beispielsweise Dekompressionsverfahren, wie beispielsweise prädiktive Kodierverfahren oder andere Verfahren verwendet werden, um die Daten zu dekomprimieren.
Das Basisstationsauswahlmodul 40 empfängt die dekomprimierten Daten und wählt aus, welche der Daten für die Berechnung durch das Positionsbestimmungsmodul verwendet werden sollen. Die Auswahl richtet sich beispielsweise nach der Qualität der Basisstation, die durch die Empfangsbedingung des GPS-Signals angezeigt wird, nach der Fähigkeit des Empfängers, das heißt Dualfrequenz oder Singlefrequenz, nach der Parkdauer des Fahrzeugs und danach, ob die Positionsbestimmung im geparkten Fahrzeug einen optimalen Zustand erreicht hat.
Das Fahrzeugdatenmodul 36 stellt die bei der Positionsbestimmung verwendeten Fahrzeugdaten zur Verfügung. In verschiedenen Ausführungsformen beinhalten die Fahrzeugdaten auch Daten, welche die Fahrzeugkinematik einschließlich Fahrzeuggeschwindigkeit, Trägheitsmessdaten und/oder andere Daten anzeigen. Wie zu erkennen ist, können die Fahrzeugdaten abgetastet und/oder modelliert werden.
Das Fahrzeug-GPS-Modul 38 liefert GPS-Daten für die Positionsbestimmung, einschließlich (aber nicht beschränkt auf) Satelliten-Pseudorange-Messungen, Entfernungsmessungen, Doppler und Trägerphase. Das GPS-Modul 38 beinhaltet in verschiedenen Ausführungsformen einen Empfänger, der Satelliten-Reichweitenmessungen und Zeitinformationen von einem Satellitensystem empfängt. In verschiedenen Ausführungsformen beinhalten die Daten zumindest Phasen- und Codeinformationen.
Das Positionsbestimmungsmodul 46 empfängt die Fahrzeugdaten, die GPS-Daten und die dekomprimierten Positionsdaten des geparkten Fahrzeugs für den ausgewählten Basissatz und ermittelt eine Position des Rover-Fahrzeugs 12a. Das Positionsbestimmungsmodul 46 ermittelt die Position, indem es die Beobachtungen des Rover-Fahrzeug-GPS-Moduls mit den Beobachtungen der geparkten Fahrzeuge abgleicht, wie im Folgenden in Bezug auf 4 näher beschrieben wird. Das Positionsbestimmungsmodul 48 liefert die ermittelte Position beispielsweise als WGS84-Koordinate 48 oder unter Verwendung eines anderen Koordinatensystems.
Unter Bezugnahme auf 3 und weiterhin unter Bezugnahme auf die 1 und 2 veranschaulicht ein Flussdiagramm ein Verfahren 100 zum Ermitteln der Position des geparkten Fahrzeugs 12b-12n. Das Verfahren 100 kann in Verbindung mit dem Parkpositionsbestimmungsmodul 18 von 2 gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen realisiert werden. Wie aus der Offenbarung ersichtlich ist, ist die Abfolge der Vorgänge innerhalb des Verfahrens 100 nicht auf die in 3 gezeigte sequenzielle Abarbeitung beschränkt, sondern kann, soweit zutreffend, in einer oder mehreren unterschiedlichen Reihenfolge(n) gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden. Wie weiter zu erkennen ist, kann das Verfahren 100 aus 3 so angesetzt sein, dass es kontinuierlich ausgeführt wird, dass es zu festgelegten Zeitintervallen während des Betriebs des Fahrzeugs 12a-12n ausgeführt wird und/oder so angesetzt sein, dass es aufgrund von zuvor festgelegten Ereignissen ausgeführt wird.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren 100 bei 105 beginnen. Es wird ermittelt, ob der Empfänger des GPS-Moduls 28 einen Doppelfrequenzempfänger oder einen Einzelfrequenzempfänger bei 110 beinhaltet. Wenn der Empfänger ein Einzelfrequenzempfänger bei 110 ist, wird eine Fahrzeugposition aus den GPS-Daten durch rekursive Mittelung der Position (z. B. der GPS-Koordinaten) bei 115 ermittelt.
Wenn der Empfänger bei 110 ein Doppelfrequenzempfänger ist, wird die Fahrzeugposition basierend auf der genauen Punktpositionierung bei 120-140 ermittelt. Insbesondere werden bei 120 präzise Orbitinformationen von einer zuverlässigen Quelle (z. B. Webseiten oder anderen kommerziellen Datenspeichern) heruntergeladen. Die Orbitinformationen beinhalten Orbit, Taktprodukte und troposphärische Parameter mit einer Genauigkeit von bis zu einem Zentimeter. Danach werden bei 130 ionosphärenfreie Kombinationen unter Verwendung von Code- und Phasenmessungen berechnet. So werden beispielsweise die ionosphärenfreien Kombinationen berechnet durch: $\begin{array}{l} P_{1 F} = \frac{f_{1}^{2} P_{L 1} - f_{2}^{2} P_{L2}}{f_{1}^{2} - f_{2}^{2}} = ρ - c d T + d_{trop} \\ Φ_{1 F} = \frac{f_{1}^{2} Φ_{L1} - f_{2}^{2} Φ_{L2}}{f_{1}^{2} - f_{2}^{2}} = ρ - c d T + d_{trop} + \frac{c f_{1} N_{1} - c f_{2} - N_{2}}{f_{1}^{2} - f_{2}^{2}} \end{array}$
Wobei f₁ und f₂ die Frequenzen GPS L1 und L2 darstellen. P_Li und Φ_Li stellen den Code und die Phasenbeobachtungen für die Frequenz L_i dar. N_i repräsentiert den Mehrdeutigkeitsbegriff für L_i, für i =1, 2. ρ repräsentiert den realen Geometriebereich zwischen dem Empfänger und dem Satelliten. c steht für die Lichtgeschwindigkeit. dT stellt den Taktversatz des Empfängers dar. Angesichts der genauen Orbitposition für drei Satelliten p⁽¹⁾, p⁽²⁾ und p⁽³⁾ wird der Phasenmehrdeutigkeitsbegriff a⁽ⁱ⁾ für die Satelliten i = 1, 2, 3 wie folgt angegeben: $a^{(i)} = \frac{c f_{1} N_{1}^{(i)} - c f_{2} N_{2}^{(i)}}{f_{1}^{2} - f_{2}^{2}}$
Danach erfolgt bei 140 eine Positionsbestimmung unter Verwendung der Code- und Phasenmessungen durch: $arg min_{p, a^{(i)}, d T} \sum_{t = 1}^{T} \sum_{i = 1}^{3} \frac{‖ P_{IF}^{(i)} (t) - ρ^{(i)} (p) - c d T + d_{trop} ‖}{σ_{P}^{2}} + \frac{‖ Φ_{IF}^{(i)} (t) - ρ^{(i)} (p) - c d T + d_{trop} + a^{(i)} ‖}{σ_{Φ}^{2}}$
Wobei P⁽ⁱ⁾ _IF(t) und Φ⁽ⁱ⁾ _IF(t) den Code und die Phasenbeobachtungen des Satelliten i zur Zeit t darstellen. a⁽ⁱ⁾ stellt die Mehrdeutigkeit für den i-ten Satelliten dar. ρ⁽ⁱ⁾(p) repräsentiert den wahren geometrischen Bereich vom i-ten Satelliten zum Empfänger, ausgedrückt als Funktion der unbekannten Roverposition p.
Nachdem die Positionsbestimmung abgeschlossen ist, wird die Position auf die Cloud-Vorrichtung 14 geladen/gesendet oder lokal für die direkte Fahrzeugkommunikation bei 150 gespeichert. Optional werden die GPS-Beobachtungsdaten komprimiert und mit der Position bei 160 gespeichert oder kommuniziert. Wenn das Fahrzeug 12b-12n bei 170 geparkt bleibt, wird das Verfahren bei 120 fortgesetzt. Der Prozess zum Erhalten der GPS-Informationen und Ermitteln der Position wird solange fortgesetzt, bis das Fahrzeug 12b-12n nicht mehr bei 170 geparkt ist (oder eine andere Bedingung erfüllt ist). Sobald das Fahrzeug 12b-12n nicht mehr geparkt ist, kann eine Anforderung erzeugt werden, die zur Cloud-Vorrichtung 14 hochgeladenen/gesendeten Informationen bei 180 zu löschen. Danach kann das Verfahren bei 190 enden.
Unter Bezugnahme auf 4 und weiterhin unter Bezugnahme auf die 1 und 2 veranschaulicht ein Flussdiagramm ein Verfahren 200 zum Ermitteln der Position des Rover-Fahrzeugs gemäß den verschiedenen Ausführungsformen. Das Verfahren 200 kann in Verbindung mit dem Rover-Positionsbestimmungsmodul 20 von 2 gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen realisiert werden. Wie aus der Offenbarung ersichtlich, ist die Abfolge der Vorgänge innerhalb des Verfahrens 200 nicht auf die in 4 dargestellte sequenzielle Abarbeitung beschränkt, sondern kann, soweit zutreffend, in einer oder mehreren unterschiedlichen Reihenfolge(n) gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden. Wie weiter zu erkennen ist, kann das Verfahren 200 aus 4 so angesetzt sein, dass es kontinuierlich ausgeführt wird, dass es zu festgelegten Zeitintervallen während des Betriebs des Rover-Fahrzeugs 12a ausgeführt wird und/oder so angesetzt sein, dass es aufgrund von zuvor festgelegten Ereignissen ausgeführt wird.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren bei 205 beginnen. Der verfügbare Basissatz an geparkten Fahrzeugen wird zum Beispiel bei 210 ausgewählt, wie vorstehend ausgeführt. Die Beobachtungsdaten werden aus dem Basissatz (z.B. entweder direkt von den geparkten Fahrzeugen 12a-12n oder von der Cloud-Vorrichtung 14) bei 220 gesammelt. Die Beobachtungsdaten werden bei 230 dekomprimiert. Die Roverposition wird dann durch Ausrichten der Roverposition mit den Beobachtungen der geparkten Fahrzeuge 12a-12n in dem Basissatz bei 240-260 ermittelt. Bei 240 wird zum Beispiel die Beobachtung des Rovers mit der Beobachtung des geparkten Fahrzeugs ausgerichtet, um doppelte Differenzen wie folgt zu bilden: $\begin{array}{l} P = P^{(i)} - P^{(j)} - P_{k}^{(i)} + P_{k}^{(j)} = ρ \\ Φ= Φ^{(i)} - Φ^{(j)} - Φ_{k}^{(i)} + Φ_{k}^{(j)} = ρ + a \\ ρ = ρ^{(i)} - ρ^{(j)} - ρ_{k}^{(i)} + ρ_{k}^{(j)} \end{array}$
Wobei P, Φ und ρ doppelte Differenzen bei der Codebeobachtung, der Phasenbeobachtung und dem wahren geometrischen Bereich darstellen. ^∗(i)k repräsentiert die Menge für die k-te Basis und den i-ten Satelliten. ∗⁽ⁱ⁾ bezeichnet die Menge für den Rover und den i-ten Satelliten. α repräsentiert den konsolidierten Mehrdeutigkeitsbegriff.
Danach wird bei 250 die Rover-Position mittels der rekursiven kleinsten Quadrate ermittelt $arg min_{P} \sum_{t = 1}^{3} \frac{‖ P_{l} - ρ_{l} (p) ‖}{σ_{P}^{2}} + \frac{‖ Φ_{l} - ρ_{l} (p) - a_{l} ‖}{σ_{Φ}^{2}}$
Wobei P₁ und Φ₁ die l-te doppelte Differenz für Code und Phase sind. a₁ repräsentiert den Φ₁ Eindeutigkeitsbegriff.
Die aktuelle Fahrzeugposition wird dann unter Verwendung der Fahrzeugkinematik auf 260 hochgerechnet. So kann beispielsweise eine Dead-Reckoning-Strategie unter Verwendung der IMU-Daten verwendet werden, wenn der GPS-Signalempfang der Fahrzeuge nicht optimal ist (z.B. in einer Straßenschlucht) oder wenn das Korrektursignal der Basisstation nicht aktuell ist (z. B. älter als 1 Sekunde), wird die aktuelle Position des Rover-Fahrzeugs unter Verwendung der IMU-Daten in Bezug auf die korrigierte Position im Sekundentakt extrapoliert. In verschiedenen Ausführungsformen wird das Verfahren so lange fortgesetzt, wie sich das Fahrzeug 12a bewegt.
Während mindestens eine exemplarische Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, versteht es sich, dass es eine große Anzahl an Varianten gibt. Es versteht sich weiterhin, dass die exemplarische Ausführungsform oder die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. Die vorstehende ausführliche Beschreibung stellt Fachleuten auf dem Gebiet vielmehr einen zweckmäßigen Plan zur Implementierung der exemplarischen Ausführungsform bzw. der exemplarischen Ausführungsformen zur Verfügung. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen aufgeführt ist, abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Ermitteln einer Fahrzeugposition, umfassend: das Empfangen von Fahrzeugpositionsdaten von einem oder mehreren geparkten Fahrzeugen durch einen Prozessor eines Rover-Fahrzeugs; das Empfangen von Daten des globalen Positionierungssystems von einem GPS-Empfänger des Rover-Fahrzeugs durch den Prozessor des Rover-Fahrzeugs; und das Verarbeiten der Fahrzeugpositionsdaten und der Daten des globalen Positionierungssystems durch den Prozessor des Rover-Fahrzeugs, um eine Position des Rover-Fahrzeugs zu ermitteln.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Fahrzeugpositionsdaten von einem oder mehreren geparkten Fahrzeugen eine ermittelte Position des geparkten Fahrzeugs und GPS-Beobachtungsdaten beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 2, worin die ermittelte Position auf einem rekursiven Durchschnitt der Koordinaten von einem GPS-Empfänger basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, worin die ermittelte Position auf einer Code- und Phasenmessung basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, worin die GPS-Beobachtungsdaten Code- und Phaseninformationen beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Verarbeiten das Ausrichten der Fahrzeugpositionsdaten mit den Daten des globalen Positionierungssystems und das Berechnen von Unterschieden zwischen den ausgerichteten Fahrzeugpositionsdaten und den Daten des globalen Positionierungssystems umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, worin das Verarbeiten ferner das Ermitteln der Position des Rover-Fahrzeugs basierend auf einem Verfahren der kleinsten Quadrate umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, worin das Verarbeiten ferner die Extrapolation einer Position basierend auf Fahrzeugkinematikdaten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Fahrzeugpositionsdaten eine Position eines geparkten Fahrzeugs beinhalten.
System zum Ermitteln einer Fahrzeugposition, umfassend: ein erstes Modul, das durch einen Prozessor die Fahrzeugpositionsdaten eines geparkten Fahrzeugs ermittelt; und ein zweites Modul, das durch den Prozessor die Fahrzeugpositionsdaten empfängt, Daten des globalen Positionierungssystems von einem GPS-Empfänger eines Rover-Fahrzeugs empfängt und die Fahrzeugpositionsdaten und die Daten des globalen Positionierungssystems verarbeitet, um eine Position des Rover-Fahrzeugs zu ermitteln.