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DE102007043460B4 - Method for navigating a vehicle - Google Patents

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DE102007043460B4 DE102007043460A DE102007043460A DE102007043460B4 DE 102007043460 B4 DE102007043460 B4 DE 102007043460B4 DE 102007043460 A DE102007043460 A DE 102007043460A DE 102007043460 A DE102007043460 A DE 102007043460A DE 102007043460 B4 DE102007043460 B4 DE 102007043460B4
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Abstract

Verfahren zur Navigation eines Fahrzeuges, bei dem mindestens ein in oder auf der Fahrbahn montierter Radarreflektor und mindestens ein auf dem Fahrzeug installierter Radarsensor bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die ideale Fahrspur des Fahrzeuges durch eine Spline-Funktion berechnet und eine Wegverfolgung mit Odometrie und/oder auch anderen Ortungssensoren im Vergleich durchgeführt wird.Method for navigating a vehicle, in which at least one radar reflector mounted in or on the road and at least one radar sensor installed on the vehicle is provided, characterized in that the ideal lane of the vehicle is calculated by a spline function and a path tracking with odometry and / or other location sensors in comparison.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, dass Radarsignale insbesondere an metallischen Oberflächen gut reflektieren. Die Reflektion von Signalen im 1–100 GHz Bereich ist wesentlich unempfindlicher gegen Verschmutzung und Feuchtigkeit, als die Reflektion von Licht. Diese Frequenzen werden daher gern zur Navigation und auch zur Kenntlichmachung von Schiffen oder Hindernissen genutzt. Dabei dürfen die Radarreflektoren durchaus relativ groß sein. Um so deutlicher sind sie über sehr große Entfernungen auch nach zuverlässig zu erkennen. Einer diese Radarreflektoren ist in der DE 37 84 579 T2 beschrieben. Üblicherweise besteht der Reflektor hauptsächlich aus drei Blechen oder aus Folien aus elektrisch leitfähigem Material, die zueinander senkrecht angeordnet sind und eine Reflektionsecke bilden, so dass die ankommende Radarwelle mit möglichst hohem Wirkungsgrad in die gleiche Richtung wieder zurück reflektiert wird. Es wird versucht, die Reflektoren möglichst kostengünstig, häufig auch bevorzugt leicht, aufzubauen. In der Regel besteht der Radarreflektor aus einer sehr großen Anzahl von unterschiedlich ausgerichteten Reflektionsecken, so dass er auch aus allen Richtungen erkannt werden kann. Wenn der Radarsensor drehend aufgebaut ist, kann er bei einem Umlauf die Umgebung in einer Ebene erfassen. Somit werden Richtung und Entfernung der Objekte in Bezug auf den Radarsensor festgestellt. Es gibt Radarsensoren, die mechanisch gedreht oder geschwenkt werden oder durch unterschiedliche Beschaltung der Antennenelemente in der Wirkrichtung elektrisch geschwenkt werden. Bei dem elektrischen Schwenken erfolgt keine mechanische Bewegung.It is known that radar signals reflect well, especially on metallic surfaces. The reflection of signals in the 1-100 GHz range is much less sensitive to dirt and moisture than the reflection of light. These frequencies are therefore used for navigation and also for the identification of ships or obstacles. The radar reflectors may well be relatively large. The more obvious they are over very long distances, even after reliable detection. One of these radar reflectors is in the DE 37 84 579 T2 described. Usually, the reflector consists mainly of three sheets or films of electrically conductive material, which are mutually perpendicular and form a reflection corner, so that the incoming radar wave is reflected back with the highest possible efficiency in the same direction. An attempt is made to construct the reflectors as inexpensively as possible, often also preferably with ease. In general, the radar reflector consists of a very large number of differently oriented reflection corners, so that it can be detected from all directions. If the radar sensor is designed to be rotating, it can detect the environment in one plane during one revolution. Thus, the direction and distance of the objects with respect to the radar sensor are detected. There are radar sensors that are mechanically rotated or pivoted or electrically pivoted by different wiring of the antenna elements in the direction of action. With the electrical pivoting no mechanical movement takes place.

Die US 2,996,137 A beschreibt bereits ein Verfahren zur Navigation bestehend aus mindestens einem in oder auf der Fahrbahn montierten Radarreflektor und mindestens einem Radarsensor. Dabei wird eine vorbestimmte Wegspur als Markierung auf der Fahrbahnoberfläche erfasst und aus möglichen Abweichungen ein Signal für den Fahrzeugführer erzeugt. Die Markierung gestattet darüber hinaus auch die Erfassung codierter weiterer Informationen.The US 2,996,137 A already describes a method for navigation consisting of at least one mounted in or on the road radar reflector and at least one radar sensor. In this case, a predetermined Wegspur is detected as a mark on the road surface and generated from possible deviations a signal to the driver. The tag also allows the acquisition of coded further information.

Aus der Industrieautomatisierung sind auch Radarsensoren bekannt, die nur die Entfernung zu einer Oberfläche feststellen, z. B. als Füllstandssensoren, oder die Entfernung zu einem Fahrzeug, z. B. einem Kran feststellen. Im günstigsten Fall verfügt der Kran dann über einen ausgerichteten Radarreflektor. Zur reinen Entfernungsmessung ist der Radarsensor in der Regel nicht drehbar. Aber auch mit zwei nicht drehbaren, aber aufeinander abgestimmten Radarsensoren, kann über zwei Entfernungsmessungen die Richtung des Radarsensors berechnet werden.From industrial automation and radar sensors are known that determine only the distance to a surface, z. B. as level sensors, or the distance to a vehicle, eg. B. detect a crane. In the best case, the crane then has an aligned radar reflector. For pure distance measurement, the radar sensor is usually not rotatable. But even with two non-rotatable, but matched radar sensors, the direction of the radar sensor can be calculated over two distance measurements.

Für die Navigation von Landfahrzeugen sind die bekannten Radarreflektoren ungeeignet, da sie zu groß und zu empfindlich sind. In der Regel ist für ihre Montage am Fahrbahnrand nicht immer der geeignete Platz vorhanden. Des weiteren konkurriert ihre Reflektion mit Reflektionen von anderen störenden Objekten, z. B. Gebäuden, Lichtmasten oder auch anderen Fahrzeugen am Fahrbahnrand.For the navigation of land vehicles, the known radar reflectors are unsuitable because they are too large and too sensitive. As a rule, their installation at the edge of the road does not always provide the suitable space. Furthermore, their reflection competes with reflections from other interfering objects, e.g. As buildings, light poles or other vehicles on the roadside.

Zur Spurführung von Landfahrzeugen, insbesondere von sog. Fahrerlosen Transportfahrzeugen, werden im Außenbereich häufig Leitdrähte und andere Technologien benutzt. Die Leitdrähte, durch die ein Wechselstrom mit z. B. 10 kHz fließt, liegen in der Fahrbahn und geben die Spur vor. Der Leitdrahtsensor befindet sich am Fahrzeug. Des weiteren besteht die Möglichkeit die Fahrzeuge nach Transpondern in der Fahrbahn oder auch mit Magneten zu führen. Diesen Systemen ist gemein, dass der Lenksensor bzw. Empfänger bei der Messung den Leitdraht oder Transponder nur direkt unter sich in seiner Position feststellen kann.For guidance of land vehicles, in particular of so-called. Driverless transport vehicles, guide wires and other technologies are often used outdoors. The guide wires through which an alternating current with z. B. 10 kHz flows, are in the lane and specify the track. The guidewire sensor is located on the vehicle. Furthermore, there is the possibility of guiding the vehicles by transponders in the road or with magnets. These systems have in common that the steering sensor or receiver can determine the guidewire or transponder only directly below in its position during the measurement.

Auch bei der Navigation über Satelliten kann mit einer einfachen Messung nur die aktuelle Position erkannt werden. Bei Verwendung von zwei Antennen, bzw. von zwei Lenksensoren, ist auch die Ausrichtung des Fahrzeugs feststellbar. In keinem Fall ist jedoch der Spurverlauf vor dem Fahrzeug feststellbar, weil die Systeme nicht „vorausschauen” können.Even when navigating via satellite, only the current position can be detected with a simple measurement. When using two antennas, or two steering sensors, the orientation of the vehicle is detected. In no case, however, the track pattern in front of the vehicle is detectable because the systems can not "look ahead".

Die US 2003/0214429 A1 bezieht sich auf eine Führungsmarkierung umfassend ein Substrat mit einer Mehrzahl von konkaven und konvexen Abschnitten, die in der Oberfläche des Substrats gebildet sind und Funkwellen reflektieren. Somit weist die gesamte Oberfläche des Substrats, die mit den konkaven und den konvexen Abschnitten versehen ist, eine Charakteristik eines intensiven Reflektierens von Funkwellen in zwei oder mehr Einfallsrichtungen auf. Die Führungsmarkierung kann auf einer Straße oder am Straßenrand befestigt sein. Dementsprechend kann die Führungsmarkierung bei Reiseassistenz-Autobahnsystemen verwendet werden, bei denen ein Hindernis auf einer Straße oder am Straßenrand durch ein fahrzeugmontiertes Radar erfasst werden muss. Dabei umfassen die Funkwellen neben Radiowellen auch Wellenlängen im Lichtbereich.The US 2003/0214429 A1 refers to a guide mark comprising a substrate having a plurality of concave and convex portions formed in the surface of the substrate and reflecting radio waves. Thus, the entire surface of the substrate provided with the concave and convex portions has a characteristic of intensively reflecting radio waves in two or more incident directions. The guide mark may be mounted on a road or at the roadside. Accordingly, the guide mark can be used in travel assistance highway systems in which an obstacle on a road or on the roadside must be detected by a vehicle-mounted radar. In addition to radio waves, the radio waves also include wavelengths in the light range.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wesentlich verbessertes Verfahren zur Navigation bereit zu stellen.The specified in claim 1 invention has for its object to provide a much improved method for navigation.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst durch ein Verfahren zur Navigation eines Fahrzeuges, bei dem mindestens ein in oder auf der Fahrbahn montierter Radarreflektor und mindestens ein auf dem Fahrzeug installierter Radarsensor bereitgestellt wird, wobei die ideale Fahrspur des Fahrzeuges durch eine Spline-Funktion berechnet und eine Wegverfolgung mit Odometrie und/oder auch anderen Ortungssensoren im Vergleich durchgeführt wird. Dadurch werden Kurvenfahrten möglich, die durch eine mathematische Optimierung durch die Spline-Funktion bestimmt sind. Die Spline-Funktion verbindet die Radarreflektoren derart, dass keine Sprünge im Lenkwinkel entstehen. Die Fahrstrecke wird durch Radarreflektoren definiert. Im einfachsten Fall braucht das Fahrzeug nur auf den jeweils nächsten Radarreflektor zuzufahren. In geeigneter Weise erfolgt dann, wenn dieser Radarreflektor überfahren wird, eine Umschaltung auf den jeweils nächsten Radarreflektor.This problem is solved by the features listed in claim 1 by a method for navigation of a vehicle, wherein at least one in or on the road mounted radar reflector and at least one radar sensor installed on the vehicle is provided, wherein the ideal lane of the vehicle is calculated by a spline function and a tracking is performed with odometry and / or other location sensors in comparison. As a result, cornering is possible, which is determined by a mathematical optimization by the spline function. The spline function connects the radar reflectors in such a way that no jumps occur in the steering angle. The route is defined by radar reflectors. In the simplest case, the vehicle only needs to approach the next radar reflector. Suitably, when this radar reflector is run over, a changeover to the next radar reflector takes place.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die Position der Radarreflektoren oder zumindest der Abstand zwischen den Radarreflektoren bekannt ist. Während der Fahrt kann dann der Rechner im Fahrzeug erkennen, ob der jeweils neue Radarreflektor in der Entfernung und/oder Richtung festgestellt wird, in der er auch erwartet wird. Es bietet sich an, eine Wegverfolgung mit Odometrie und/oder auch anderen Ortungssensoren im Vergleich durchzuführen.It is advantageous if the position of the radar reflectors or at least the distance between the radar reflectors is known. During the journey, the computer in the vehicle can then detect whether the respective new radar reflector is detected in the distance and / or direction in which it is expected. It makes sense to perform a tracking with odometry and / or other location sensors in comparison.

Der Radarreflektor ist in der Fahrbahn oder auf der Fahrbahn montiert. Die Fahrbahn ist in dem zur Verfügung stehenden Verlauf nicht verbaut oder durch Hindernisse zugestellt. Der hier montierte Radarreflektor wird also immer gut erkannt. In der Regel kommen mehrere Radarreflektoren zum Einsatz, auch wenn in dieser Beschreibung überwiegend ein Radarreflektor genannt wird. Der Verlauf der Fahrbahn ist durch mehrere Radarreflektoren definiert.The radar reflector is mounted in the road or on the road. The roadway is not installed in the available course or delivered by obstacles. The radar reflector mounted here is thus always well recognized. As a rule, several radar reflectors are used, even though in this description predominantly a radar reflector is mentioned. The course of the roadway is defined by several radar reflectors.

Die Aussage, dass der Radarreflektor in oder auf der Fahrbahn montiert ist, soll lediglich besagen, dass sich der Radarreflektor mehr oder weniger in oder auf der Fahrbahn befindet. Der Übergang ist fließend.The statement that the radar reflector is mounted in or on the road should merely state that the radar reflector is more or less in or on the road. The transition is fluid.

Insbesondere zur Navigation von sogenannten Fahrerlosen Transportfahrzeugen ist es sehr hilfreich, dass der Radarreflektor schon einige Meter vor dem Fahrzeug erkannt werden kann. Hier ist der Radarreflektor ein sehr großer Fortschritt, da im einfachsten Fall das Fahrzeug nur auf den nächsten Radarreflektor zugesteuert werden muss. Fahrerlose Transportfahrzeuge im industriellen Bereich fahren in der Regel langsamer als 10 km/h, so dass eine Erfassungsweite des Radarsensors von z. B. 10 m ausreichend ist, um den jeweils nächsten Radarreflektor anzusteuern. Die Lenkung kann dann auf das nächste Ziel korrigiert werden.In particular, for the navigation of so-called driverless transport vehicles, it is very helpful that the radar reflector can already be detected a few meters in front of the vehicle. Here is the radar reflector is a very big step forward, since in the simplest case, the vehicle must be controlled only to the nearest radar reflector. Driverless transport vehicles in the industrial sector generally go slower than 10 km / h, so that a detection range of the radar sensor of z. B. 10 m is sufficient to control the next radar reflector. The steering can then be corrected to the next destination.

Bei höheren Geschwindigkeiten, insbesondere zur Spurführung von Straßenfahrzeugen, sollte der Radarreflektor auch über mehr als 10 m schon erkannt werden können, damit sich die Regelungstechnik auf das neue Ziel einstellen kann, um gegebenenfalls Lenkkorrekturen durchzuführen. Aber auch dieses ist technisch kein Problem, denn prinzipiell können gute Radarziele auf mehr als 100 m erkannt werden.At higher speeds, in particular for the tracking of road vehicles, the radar reflector should also be able to be detected over more than 10 m, so that the control technology can adjust to the new target, if necessary to perform steering corrections. But even this is technically no problem, because in principle, good radar targets can be detected at more than 100 m.

Insbesondere dann, wenn der Radarreflektor nur über kurze Distanzen, z. B. weniger als 100 m erkannt werden muss, lässt er sich bei noch ausreichender Reflektion auch klein aufbauen, sodass er sich gut in oder auf der Fahrbahn verbauen lässt.In particular, when the radar reflector only over short distances, z. B. less than 100 m has to be detected, it can also build small with sufficient reflection, so that it can be easily installed in or on the road.

Dadurch, dass der Radarreflektor in der Fahrbahn eingebaut werden kann, hat man für ihn automatisch eine sehr günstigste Position. Diese ist in der Regel direkt im Verlauf der Spur oder nahe der Spur.The fact that the radar reflector can be installed in the roadway, you have for him automatically a very cheapest position. This is usually directly in the course of the track or near the track.

Bei der Fahrbahnmontage ist von Vorteil, dass das Fahrzeug dann zum Teil sehr nahe an den Radarreflektor heranfährt. Damit steigt das Nutzsignal und die Positionsfeststellung wird zuverlässiger. Dementsprechend darf der Radarreflektor dann auch klein sein, wodurch er wiederum auch stabiler, ggf. einfacher und preiswerter hergestellt werden kann. Durch die preiswerte Fertigung und Montage können auch zusätzliche Radarreflektoren verwendet werden, womit dann auch die Spur zuverlässiger erkannt wird.In roadway assembly is advantageous that the vehicle then drove in some very close to the radar reflector. This increases the useful signal and position detection becomes more reliable. Accordingly, the radar reflector may then be small, which in turn can be made more stable, possibly easier and cheaper. The low-cost production and assembly can also be used additional radar reflectors, which then the track is detected reliable.

Bei der Montage in der Fahrbahn stört der Radarreflektor weder darüber fahrende Kraftfahrzeuge noch Schneeschieber und dergleichen. Bei einer Montage mehr oder weniger auf der Fahrbahn kann der Radarreflektor so flach ausgeführt werden, dass er die darüber fahrenden Fahrzeuge nicht oder nur wenig stört und auch keine Probleme mit Schneeschiebern und dergleichen verursacht.When mounting in the road, the radar reflector interferes with neither moving motor vehicles nor snow shovel and the like. When mounted more or less on the road, the radar reflector can be made so flat that it does not bother the vehicles driving overhead or only slightly and also causes no problems with snow shovels and the like.

Eine günstige Position für den Radarreflektor ist sicherlich mitten in der Spur. Der Radarsensor ist dann ebenfalls mittig im Fahrzeug montiert. In dieser Anordnung wird der Radarreflektor nicht von den Rädern der Fahrzeuge überrollt.A favorable position for the radar reflector is certainly in the middle of the track. The radar sensor is then also mounted centrally in the vehicle. In this arrangement, the radar reflector is not overrun by the wheels of the vehicles.

Der Radar muss dann entsprechend in seiner Ausrichtung bzw. in seinem Erfassungsbereich ausgelegt sein. Radarreflektoren, die bestimmte Vorzugsrichtungen haben, sind so einzubauen, dass sie auf das herannahende Fahrzeug ausgerichtet sind.The radar must then be designed accordingly in its orientation or in its detection range. Radar reflectors, which have certain preferred directions, are to be installed so that they are aligned with the approaching vehicle.

In dem Verfahren können zusätzlich auch Radarreflektoren verwendet werden, die neben der Fahrbahn aufgestellt werden. Für sie gelten allerdings nicht die gleichen harten Anforderungen in Bezug auf Stabilität. Hierbei kann es sich dann um konventionelle Radarreflektoren handeln.Radar reflectors can also be used in the method which are set up next to the roadway. However, they do not have the same tough requirements in terms of stability. These may then be conventional radar reflectors.

Der Radarreflektor kann mit geeigneten Kunststoffen so aufgefüllt werden, dass er hoch belastbar und somit überfahrbar ist, aber trotzdem die Reflektionseigenschaften nur wenig gemindert werden. Durch die Verstärkung mit Glasfasern wird der Kunststoff noch fester. Erforderlichenfalls sind Laufzeitverzögerungen im Kunststoff in der Konstruktion des Radarreflektors zu berücksichtigen.The radar reflector can be filled with suitable plastics so that it is high is loadable and thus traversable, but still the reflection properties are only slightly reduced. The reinforcement with glass fibers makes the plastic even stronger. If necessary, propagation delays in the plastic in the construction of the radar reflector must be considered.

Konventionelle Radarreflektoren, die man neben der Fahrbahn über dem Boden anbringen kann, haben in der Regel keine Probleme mit Schmutz, Wasser, Schnee usw. Bei dem Radarreflektor in oder auf der Fahrbahn ist jedoch mit einer erheblichen Verschmutzung zu rechnen, insbesondere, wenn die Oberfläche nicht geschlossen ist.Conventional radar reflectors, which can be mounted next to the roadway above the ground, usually have no problems with dirt, water, snow, etc. The radar reflector in or on the road, however, is expected to be a significant pollution, especially if the surface not closed.

Auch Regen und Schnee können dann z. B. die Reflektionsecken ausfüllen, sodass die Reflektion nur noch unzureichend schwach ist. Aus diesem Grund ist es daher von Vorteil, dass der Radarreflektor z. B. durch eine Kunststoffauffüllung eine geschlossene Oberfläche erhält. Geeignet sind als Radarreflektoren z. B. Blechwinkel, ggf. auch Drahtgitter oder Blechgitter. Der Raum zwischen den Blechen, Drähten usw. ist in der Regel luftgefüllt. Dieses Verfahren ist für Standardreflektoren üblich und geeignet. Bei der Installation nahe oder auf der Fahrbahn ist dieser Raum jedoch für das neue Verfahren z. B. mit belastbarem Kunststoff zu füllen. Der Kunststoff muss entsprechend der Witterung geeignet sein, also z. B. temperatur-, ozon-, UV-, wasserunempfindlich, druck- und abriebsfest sein, aber gleichzeitig soll er das Radarsignal nicht zu sehr dämpfen bzw. die Reflektion nicht wesentlich verschlechtern.Even rain and snow can then z. B. fill the reflection corners, so that the reflection is only insufficiently weak. For this reason, it is therefore advantageous that the radar reflector z. B. receives a closed surface by a plastic filling. Suitable as radar reflectors z. B. sheet metal, if necessary, wire mesh or sheet metal grid. The space between the sheets, wires, etc. is usually filled with air. This method is common and suitable for standard reflectors. When installing near or on the road, however, this space is for the new method z. B. to fill with resilient plastic. The plastic must be suitable according to the weather, so z. As temperature, ozone, UV, water insensitive, pressure and abrasion resistant, but at the same time he should not dampen the radar signal too much or not significantly affect the reflection.

Wenn der Radarreflektor völlig in der Fahrbahn verschwindet, wird er auch nicht wahrgenommen, wenn Räder darüber laufen und ist ggf. auch optisch nicht störend. In dieser Form ist er auch geeignet, dort eingesetzt zu werden, wo auf äußere Erscheinung Wert gelegt wird.If the radar reflector completely disappears in the road, it is not perceived when wheels run over it and may not be visually disturbing. In this form it is also suitable to be used where emphasis is placed on external appearance.

Die Navigation eignet sich insbesondere zur Spurführung von Fahrerlosen Fahrzeugen, aber auch zur Assistenz von Fahrzeugen mit Fahrern.The navigation is particularly suitable for the guidance of driverless vehicles, but also for the assistance of vehicles with drivers.

Wenn mehrere Radarreflektoren in einer Ebene verteilt sind, ist es auch möglich, dass diese Radarreflektoren mit einer bekannten Bahnkarte, in der sie vermerkt sind, verglichen werden. ideal ist es, wenn der Radarsensor dazu scannen kann. Auch hier kann die Kombination mit Odometrie oder GPS sinnvoll oder notwendig sein, z. B. um ein Fahrzeug auf einem größeren Areal zu führen. Das Fahrzeug erkennt dann die Radarreflektoren, die in seiner Umgebung sind, und korreliert sie mit den angegebenen Radarreflektoren in der Bahnkarte. Wenn das Ergebnis mehrdeutig ist – also auch für andere Orte zutreffen kann – kann eine Eindeutigkeit durch GPS, sonstige Ortungsmittel oder durch eine Eingabe eines Bedieners gegeben werden. Hiermit wird eine vollständige Ortung oder Lageermittlung, also eine Feststellung des Fahrzeugs in Position und Richtung, möglich. Durch die Verwendung mehrerer Ortungsmittel und eine Sensorfusion lassen sich Zuverlässigkeit und Genauigkeit erhöhen.If multiple radar reflectors are distributed in a plane, it is also possible that these radar reflectors are compared to a known track map in which they are noted. it is ideal if the radar sensor can scan to it. Again, the combination with odometry or GPS may be useful or necessary, for. B. to lead a vehicle on a larger area. The vehicle then recognizes the radar reflectors that are in its vicinity and correlates them with the specified radar reflectors in the train map. If the result is ambiguous - which may also apply to other locations - uniqueness can be given by GPS, other location means or by an operator input. This is a complete location or location, so a determination of the vehicle in position and direction, possible. The use of multiple locators and a sensor fusion can increase reliability and accuracy.

Der Radarreflektor wird von dem Radarsensor detektiert und zur Ortung des Fahrzeugs verwendet. Bei geeigneter Auswahl des Radarsensors lassen sich aber auch weitere Objekte, z. B. Hindernisse auf der Fahrbahn, erkennen. Hierbei kann es sich auch um Personen oder andere Verkehrsteilnehmer handeln. Es werden ggf. auch andere metallische Objekte, nämlich dauerhafte Bodeninstallationen, z. B. Gullydeckel, und nicht dauerhafte Störer, z. B. Getränkedosen, erkannt. Die Gullydeckel können im Idealfall selbst wie ein Radarreflektor genutzt werden und in die Bahnkarte aufgenommen werden. Die nur vorübergehend vorhandene und störende Getränkedose wird aber evtl. wie ein Hindernis wahrgenommen, obwohl sie von dem Fahrzeug problemlos überfahren werden kann. Das Problem lässt sich für Fahrerlose Fahrzeuge dadurch beheben, dass das Fahrzeug ggf. nach einem Stopp- und einem Warnsignal langsam weiterfährt und im Nahbereich mit einem Hindernissensor feststellt, ob das Objekt als Hindernis relevant ist oder nicht. Wenn es sich bei dem Hindernis z. B. um eine Person handelt, wird das Fahrzeug sicher gestoppt; eine Getränkedose wird von dem Hindernissensor nicht erfasst und das Fahrzeug setzt seine Fahrt fort.The radar reflector is detected by the radar sensor and used to locate the vehicle. With a suitable selection of the radar sensor but also other objects, such. B. obstacles on the road, recognize. These may also be persons or other road users. There are possibly other metallic objects, namely permanent floor installations, z. As manhole cover, and non-permanent disturbers, z. B. beverage cans recognized. The manhole covers can ideally be used as a radar reflector and included in the railway map. The only temporarily existing and disturbing beverage can but possibly perceived as an obstacle, although they can be easily run over by the vehicle. The problem can be solved for driverless vehicles by the fact that the vehicle drives slowly if necessary after a stop and a warning signal and determines at close range with an obstacle sensor, whether the object is relevant as an obstacle or not. If the obstacle z. B. is a person, the vehicle is stopped safely; a beverage can is not detected by the obstacle sensor and the vehicle continues its journey.

Bei jeder Überfahrt eines Radarreflektors kann der Radar auf seine grundsätzliche Funktionsfähigkeit hin überprüft werden. Dieses ist wichtig, wenn der Radar auch zur Hinderniserkennung, insbesondere zur Personenerkennung, verwendet werden soll. Durch eine regelmäßige häufige Überprüfung an den Radarreflektoren kann der Radarsensor in seinem sogenannten Sicherheitsintegritätslevel oder auch Performancelevel höher eingestuft werden.Each time a radar reflector passes, the radar can be checked for its basic functionality. This is important if the radar is also to be used for obstacle detection, in particular for the recognition of persons. Regular checks at the radar reflectors allow the radar sensor to be rated higher in its so-called safety integrity level or performance level.

Fertigungstechnisch ist es günstig, den Radarreflektor aus Metallguss zu fertigen. Im Gussverfahren können gleich die Reflektionsecken mit hergestellt werden. Je nach Bedarf bzw. Fahrtrichtung sind in der Regel ein oder zwei Reflektionsecken ausreichend, d. h. bei einer Ein-Richtungsfahrbahn reicht es in der Regel aus, dass eine Reflektionsecke verwendet wird. Der Radarreflektor wird dann so installiert, dass diese Reflektionsecke auf das sich nähernde Fahrzeug ausgerichtet ist. Wenn der Radarreflektor aus mehreren Richtungen erfasst werden soll, sind ggf. weitere Reflektionsecken sinnvoll. Die Konstruktion ist entsprechend anzupassen.Manufacturing technology, it is convenient to manufacture the radar reflector of metal casting. In the casting process, the reflection corners can be produced right away. Depending on the need or direction of travel usually one or two reflection corners are sufficient, d. H. In a one-way lane, it is usually sufficient that a reflection corner is used. The radar reflector is then installed so that this reflection corner is aligned with the approaching vehicle. If the radar reflector is to be detected from several directions, further reflection corners may be useful. The construction must be adapted accordingly.

Bei einer Fertigung aus Blech oder Drähten lassen sich auch besonders flache Radarreflektoren herstellen. Der Abstand zwischen den Blechen oder Drähten wird dann so gewählt, dass eine optimale Reflektion gegeben ist. Als Abstandshalter zwischen den Elementen können Isolatoren oder unter bestimmten Bedingungen leitendes Material verwendet werden.When manufactured from sheet metal or wires, it is also possible to produce particularly flat radar reflectors. The distance between the sheets or Wires are then chosen so that optimal reflection is given. As spacers between the elements insulators or under certain conditions conductive material can be used.

Der Raum zwischen den Elementen kann dann bei der Montage durch das Verguss- oder Montagematerial, z. B. Zweikomponentenkunststoffe, oder durch den Kleber aufgefüllt werden. Geeignet ist auch die Herstellung eines Radarreflektors durch Leiterkarten. Die Leiterbahnen sind üblicherweise aus Kupfer. Der Träger besteht aus einem belastungsfähigen Material, z. B. glasfaserverstärktem Kunststoff.The space between the elements can then during assembly by the potting or mounting material, for. As two-component plastics, or be filled by the adhesive. Also suitable is the production of a radar reflector by printed circuit boards. The tracks are usually made of copper. The carrier consists of a loadable material, eg. B. glass fiber reinforced plastic.

Die Verwendung von zwei Radarsensoren hat den Vorteil, dass bei Ausfall eines Radarsensors prinzipiell die Ortungsmöglichkeit mittels des anderen Radarsensors noch gegeben ist, also eine höhere Verfügbarkeit besteht. Mit der Zahl der Radarsensoren steigt auch die Messgenauigkeit durch entsprechende Mittelwertsbildung, bzw. man kann bei abweichenden Messergebnissen auf mögliche Fehler schließen. Bei zu großer Abweichung muss gegebenenfalls der ein oder andere Radarsensor ausgetauscht werden.The use of two radar sensors has the advantage that in case of failure of a radar sensor, in principle, the location possibility by means of the other radar sensor is still given, so there is a higher availability. The number of radar sensors also increases the accuracy of the measurement by means of corresponding averaging, or it is possible to infer possible errors in the case of deviating measurement results. If the deviation is too great, one or the other radar sensor may have to be replaced.

Durch den Vergleich der Ergebnisse von mehreren Radarsensoren wird sich auch die Sicherheit für die Spurführung bzw. die Sicherheit für die Personen- und Hinderniserkennung erhöhen. Zu große Abweichungen in den Messergebnissen untereinander dienen der Überprüfung der Funktionen. Gegebenenfalls kann bei zu großer Abweichung das Fahrzeug gestoppt werden oder zumindest in der Geschwindigkeit reduziert werden.By comparing the results of several radar sensors, the safety for the tracking and the security for the detection of persons and obstacles will also increase. Excessive deviations in the results of the measurements serve to check the functions. If necessary, if the deviation is too great, the vehicle may be stopped or at least reduced in speed.

Werden Radarsensoren in unterschiedlichen Positionen oder Höhen und/oder Ausrichtungen am Fahrzeug montiert, so können hiermit entweder optimal die Radarreflektoren oder bevorzugt stehende Personen oder größere Objekte und Hindernisse erkannt werden. Durch die Ausrichtung soll dann der eine Radarsensor bevorzugt den Radarreflektor sehen und der andere bevorzugt das höherstehende Hindernis. Somit lassen sich dann deutlich Hindernisse und Radarreflektoren unterscheiden.If radar sensors are mounted in different positions or heights and / or orientations on the vehicle, then either the radar reflectors or preferably standing persons or larger objects and obstacles can be optimally detected. By orientation, one radar sensor should then preferentially see the radar reflector and the other prefers the higher obstacle. Thus, obstacles and radar reflectors can be clearly differentiated.

Ohnehin kann die Ortung durch weitere Objekte erweitert werden. So können am Fahrbahnrand stehende, durchaus übliche konventionelle Radarreflektoren, zusätzlich mit aufgenommen werden. Das gleiche gilt auch für quasi natürliche Objekte, wie Lichtmaste am Fahrbahnrand, wenn sie günstig positioniert sind und eine geeignete Reflektion erzeugen. Auch Gullydeckel und dergleichen, die in der Fahrbahn sind, können sicherlich zusätzlich zur Navigation mitverwendet werden. Es ist grundsätzlich von Vorteil, wenn der Radarsensor mehrere Hindernisse und/oder mehrere Radarreflektoren unterscheiden kann.In any case, the location can be extended by other objects. Thus, standing on the roadside, quite common conventional radar reflectors, also be included. The same is true for quasi-natural objects, such as light poles on the roadside, when they are conveniently positioned and produce a suitable reflection. Even manhole covers and the like, which are in the road, can certainly be used in addition to the navigation. It is fundamentally advantageous if the radar sensor can distinguish a plurality of obstacles and / or a plurality of radar reflectors.

Da der Abstand zwischen den Radarreflektoren bekannt ist, kann durch Erfassung der Fahrzeit zwischen zwei überfahrenen Radarreflektoren die Ist-Geschwindigkeit berechnet bzw. kontrolliert werden. Insbesondere bei Fahrerlosen Transportfahrzeugen ist es wichtig, dass das Überschreiten einer zulässigen Geschwindigkeit sicher festgestellt wird.Since the distance between the radar reflectors is known, the actual speed can be calculated or controlled by detecting the travel time between two radar reflectors passed over. In particular, in driverless transport vehicles, it is important that the exceeding of a permissible speed is determined safely.

Für die Navigation des Fahrzeugs ist es relativ einfach, wenn die Radarreflektoren in einer Reihe liegen und das Fahrzeug immer nur den nächsten Radarreflektor anfahren muss. Prinzipiell ist dann eine Bahnplanung nicht erforderlich. Die Spurführung ist regelungstechnisch vergleichbar mit der Führung auf einer Linie. Es ist jedoch von großem Vorteil, dass der Radarsensor, vergleichbar mit einem Autofahrer, vorausschaut und dadurch die Richtung des nächsten Ziels erkennt. Bei Leitdraht und Transpondersystemen kann man lediglich die Abweichung von der Spur feststellen.For the navigation of the vehicle, it is relatively easy if the radar reflectors are in a row and the vehicle must always approach only the nearest radar reflector. In principle, a path planning is then not required. The tracking is comparable in terms of control with the guidance on a line. However, it is of great advantage that the radar sensor, comparable to a driver, looks ahead and thereby recognizes the direction of the next target. Guidewire and transponder systems can only detect the deviation from the track.

Je nach Ausführung der Radarsignalauswertung bzw. der Bahnführung ist auch ein parallel versetztes Fahren möglich. Das Fahrzeug kann dann rechts oder links mehr oder weniger weit entfernt von der Radarreflektorreihe fahren.Depending on the version of the radar signal evaluation or the web guide, parallel offset driving is also possible. The vehicle can then drive more or less far to the right or left of the radar reflector row.

Wenn der Radarsensor mehrere Marken gleichzeitig in ihrer Entfernung und Richtung feststellen kann, kann er somit auch die Spur in ihrem weiteren Verlauf erkennen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil bei der Fahrzeugführung.If the radar sensor can detect several marks at the same time in their distance and direction, it can thus also recognize the track in its further course. This is a significant advantage when driving the vehicle.

Wenn die Radarreflektoren in mehreren Reihen installiert sind, lassen sich relativ einfach mehrere Spuren bilden, die sich deutlich voneinander unterscheiden. Auch hier ist parallel versetztes Fahren oder auch Spurwechsel möglich.If the radar reflectors are installed in multiple rows, it is relatively easy to form multiple tracks that are significantly different. Again, parallel offset driving or lane change is possible.

Wenn man einen Radarreflektor mit einem Transponder verbindet, erhält man hierdurch eine Identifikation. Dieses hilft bei der Orientierung des Fahrzeugs zur Positionsermittlung. In Bezug auf diese bekannten Orte können bestimmte Aktionen eingeleitet werden, z. B. Langsamfahrstrecke, Blinken, Be- und Entladung usw..If you connect a radar reflector with a transponder, you will get an identification. This helps in the orientation of the vehicle for position determination. With regard to these known locations, certain actions may be initiated, e.g. B. slow driving distance, flashing, loading and unloading etc.

Weiterhin können mehrere Radarreflektoren in einem bestimmten Muster verlegt werden. Auch hiermit ist eine Codierung möglich, z. B. wenn ein sonst üblicher Abstand von 10 m zwischen Radarreflektoren an dieser Stelle auf 2 m reduziert wird. Wenn die Radarreflektoren sonst üblicherweise in einer Reihe liegen, an einer bestimmten Stelle aber mehrere Radarreflektoren nebeneinander liegen, ist auch hier eine Ortsbestimmung möglich. Vorausgesetzt ist hier, dass der Radarsensor die nebeneinanderliegenden oder dicht hintereinanderliegenden Radarreflektoren unterscheiden kann.Furthermore, several radar reflectors can be laid in a specific pattern. Again, a coding is possible, for. B. if an otherwise usual distance of 10 m between radar reflectors is reduced to 2 m at this point. Otherwise, if the radar reflectors usually lie in a row, but at a certain point several radar reflectors are next to each other, a localization is also possible here. Provided here is that the radar sensor the can distinguish adjacent or closely behind one another radar reflectors.

Regelungstechnisch ist es besonders von Vorteil, wenn der Radarsensor mitgelenkt wird. Die Lenkung wird dann soweit korrigiert, dass der Radarsensor den Radarreflektor mittig in seinem Erfassungsbereich erfasst. Die Regelung ist dadurch sehr einfach. Das Fahrzeug wird stabil auf das nächste Ziel geführt.Control technology, it is particularly advantageous if the radar sensor is steered. The steering is then corrected so far that the radar sensor detects the radar reflector in the center of its detection range. The regulation is very simple. The vehicle is stably guided to the next destination.

Damit sich bei der Verwendung von mehreren Fahrzeugen keine Komplikationen durch unterschiedliche Radarsensoren ergeben, wird sichergestellt, dass verschiedene Frequenzen benutzt werden oder dass die einzelnen Radarsensoren nacheinander arbeiten. Ggf. kann dieses durch eine koordinierende Stelle, z. B. durch eine Funkleitstelle, ausgelöst und überwacht werden.Ensuring that there are no complications from using different radar sensors when using multiple vehicles ensures that different frequencies are used or that the individual radar sensors operate sequentially. Possibly. this can be done by a coordinating body, eg. B. by a radio control center, triggered and monitored.

Grundsätzlich werden zur Navigation optische Verfahren bevorzugt, wenn es die Umgebungsbedingungen zulassen. Beliebt sind z. B. Kamera- und Lasersysteme im oder nahe dem sichtbaren Bereich. Die Produkte sind durch Massenherstellung preiswert und haben eine hohe Auflösung. Bei Verschmutzung oder hoher Feuchtigkeit, z. B. Nebel, Regen usw. sind hingegen niedrige Frequenzen, z. B. 24 oder 77–79 GHz geeigneter und für klassische Radaranwendungen ausgewiesen. Neue Entwicklungen machen aber auch Frequenzen über 100 GHz interessant.Basically, optical methods are preferred for navigation, if the ambient conditions allow. Z. B. Camera and laser systems in or near the visible range. The products are inexpensive by mass production and have a high resolution. In case of contamination or high humidity, z. As fog, rain, etc., however, are low frequencies, z. B. 24 or 77-79 GHz suitable and designated for classical radar applications. However, new developments also make frequencies over 100 GHz interesting.

Weiterhin ist es von Vorteil den Radarreflektor so auszulegen, dass er sowohl in einem Frequenzbereich unter 200 GHZ als auch im optischen Bereich genutzt wird. Bei guter Sicht hat man dann die hohe Auflösung und Genauigkeit der Optik, bei schlechter Sicht ist die Navigation aber trotzdem möglich, wenn auch etwas ungenauer.Furthermore, it is advantageous to design the radar reflector so that it is used both in a frequency range below 200 GHz and in the optical range. In good visibility, you then have the high resolution and accuracy of the optics, in poor visibility, navigation is still possible, if a little less accurate.

Des weiteren unterstützen sich beide Auswertungen in der gegenseitigen Funktionskontrolle. Vorteilhaft ist auch, dass mit der gröberen Umgebungserfassung unter 200 GHz der Radarreflektor zunächst in einem kleinen Suchbereich festgestellt werden kann, sodass die optische Auffindung des Radarreflektors dann wesentlich einfacher wird.Furthermore, both evaluations support each other in the mutual function control. It is also advantageous that, with the coarser environment detection below 200 GHz, the radar reflector can first be detected in a small search range, so that the optical detection of the radar reflector is then much easier.

Bildauswertungen sind in der Praxis oft dadurch erschwert, dass es zu viele unklare Bildinformationen gibt. Mit einer groben Bereichseingrenzung, z. B. auf 3 × 3 Grad, muss die optische Auswertung nicht über ein übliches Bild von z. B. 30 × 30 Grad erfolgen. Fehlinterpretationen werden verringert, die Auswertung erfolgt schneller und zuverlässiger.Image evaluations in practice are often complicated by the fact that there are too many unclear image information. With a coarse area confinement, z. B. 3 × 3 degrees, the optical evaluation does not have a common image of z. B. 30 × 30 degrees. Misinterpretations are reduced, the evaluation is faster and more reliable.

Ausführungsbeispiele gemäß dieser Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments according to this invention are illustrated in drawings and will be described in more detail below. Show it:

1 einen Radarreflektor in der Draufsicht und Seitenansicht zur Montage in der Fahrbahn. 1 a radar reflector in plan view and side view for mounting in the roadway.

2 einen Radarreflektor in der Draufsicht und Seitenansicht zur Montage auf der Fahrbahn. 2 a radar reflector in plan view and side view for mounting on the road.

3 einen Radarreflektor aus Drähten. 3 a radar reflector made of wires.

4 eine Anordnung, bei der zwei Radarsensoren verwendet werden. 4 an arrangement in which two radar sensors are used.

5 ein Fahrzeug, das sich auf einer Fläche an Radarsensoren orientiert. 5 a vehicle oriented on a surface of radar sensors.

6 ein Fahrzeug, bei dem der Radarsensor mitgelenkt wird. 6 a vehicle where the radar sensor is steered.

Der Radarreflektor 1 in 1 ist so ausgelegt, dass er von zwei Richtungen aus detektiert werden kann. Es sind zwei Reflektionsecken 4 vorhanden, die jeweils einer Fahrtrichtung zugeordnet sind. In der Seitenansicht ist der Radarreflektor 1 in der Fahrbahn 2 zu sehen. Es wird hier sofort deutlich, dass Schmutz, Wasser oder Schnee in die Reflektionsecken 4 eindringen kann und dass dann die Reflektionseigenschaften schlechter werden. Deshalb sind die Reflektionsecken 4 mit Kunststoff gefüllt. Der Kunststoff muss für die geforderten Umgebungsbedingungen geeignet sein, aber auch für Radarstrahlen 3 durchlässig sein, sodass die Reflektion nicht zu schlecht wird.The radar reflector 1 in 1 is designed so that it can be detected from two directions. There are two reflection corners 4 present, each associated with a direction of travel. In the side view is the radar reflector 1 in the roadway 2 to see. It immediately becomes apparent that dirt, water or snow in the reflecting corners 4 can penetrate and that then the reflection properties are worse. That's why the reflection corners 4 filled with plastic. The plastic must be suitable for the required environmental conditions, but also for radar beams 3 permeable, so that the reflection is not too bad.

Es sind verschiedene Ausführungsformen des Radarreflektors 1 möglich. In der dargestellten Form wird eine gute Reflektion erst dann erreicht, wenn das Fahrzeug relativ nahe dem Radarreflektor 1 ist bzw. die Radarstrahlen 3 entsprechend steil nach unten gerichtet sind. Die Ausbildung der Reflektionsecken 4 hat einen Einfluss auf die Reflektionsrichtung.There are various embodiments of the radar reflector 1 possible. In the illustrated form, good reflection is achieved only when the vehicle is relatively close to the radar reflector 1 is or the radar beams 3 are directed steeply downwards accordingly. The formation of reflection corners 4 has an influence on the reflection direction.

2 zeigt einen Radarreflektor 1 für die Montage auf der Fahrbahn. Auch dieser Radarreflektor 1 lässt sich gut aus Metallguss herstellen. 2 shows a radar reflector 1 for mounting on the roadway. Also this radar reflector 1 can be easily made of cast metal.

Die dargestellte Bauform ist ähnlich wie die von überfahrbaren Fahrbahnmarkierungen oder auch Tempostoppnägeln oder auch Tempostoppschwellen. Dadurch, dass der Radarreflektor 1 sich im wesentlichen über der Fahrbahn 2 befindet, ist eine Verschmutzung oder Füllung mit Wasser in den Reflektionsecken 4 etwas weniger wahrscheinlich, als bei den Radarreflektoren 1 in der Fahrbahn 2 nach 1. Prinzipiell kann die Reflektionsecke nach 2 eher so ausgeführt werden, dass der Radarreflektor 1 flacher angestrahlt wird und schon aus größerer Entfernung erkannt wird. Damit der höhere Aufbau auf der Fahrbahn 2 nicht beim Überfahren stört, soll der Radarreflektor 1 möglichst flach sein oder so positioniert werden, dass die Räder nicht darüber rollen. Auch hier kann eine Ausfüllung der Reflektionsecke 4 mit Kunststoff vorteilhaft sein.The illustrated design is similar to that of drive-over lane markings or tempo stop nails or tempo thresholds. Because of the radar reflector 1 essentially above the roadway 2 is a pollution or filling with water in the reflecting corners 4 somewhat less likely than with the radar reflectors 1 in the roadway 2 to 1 , In principle, the reflection corner can after 2 rather be carried out so that the radar reflector 1 is shallower illuminated and already from larger Distance is detected. Thus the higher construction on the roadway 2 does not bother when driving over, should the radar reflector 1 be as flat as possible or positioned so that the wheels do not roll over it. Again, a filling of the reflection corner 4 be advantageous with plastic.

Der dargestellt Radarreflektor 1 zeigt nur eine Reflektionsecke 4. Das Fahrzeug käme in diesem Fall von links und würde nach rechst fahren. Die Aussage, dass der Radarreflektor 1 in oder auf der Fahrbahn 2 montiert ist, stellt lediglich mehr oder weniger Eckwerte dar. Natürlich sind die Übergänge fließend, sodass der Radarreflektor 1 mehr oder weniger in oder auf der Fahrbahn ist.The illustrated radar reflector 1 shows only a reflection corner 4 , The vehicle would come in this case from the left and would drive to the right. The statement that the radar reflector 1 in or on the carriageway 2 is merely more or less basic. Of course, the transitions are fluid, so the radar reflector 1 more or less in or on the road is.

3 zeigt einen Radarreflektor 1, der z. B. aus Drähten hergestellt ist. Es könnten aber auch Blechstreifen oder die kupferkaschierten Leiterbahnen einer Leiterkarte sein. Durch Abstandshalter 5, die isolierend oder unter bestimmten Bedingungen auch leitend sein können, werden die Reflektordrähte 13 auf Abstand gehalten. Im Prinzip könnte somit ein Radarreflektor 1 aus preiswerten Drahtgittergeweben hergestellt sein. Die Seitenansicht zeigt einen auf der Fahrbahn 2 aufgelegten Radarreflektor 1, der durch eine Kunststoffmasse 14 auf der Fahrbahn 2 aufgeklebt ist. Die Drahtreflektoren 13 haben einen Abstand 12 der halben Wellenlänge oder einem Mehrfachen der halben Wellenlänge der Radarfrequenz, sodass eine günstige Reflektion der Radarstrahlen 3 gegeben ist. Die Ausbildung in Länge und Breite des Radarreflektors 1 hängt von den Möglichkeiten und geforderten Notwendigkeiten bzgl. der Reflektionsweite und ihrer Stärke ab. Sogenannte Cornerreflektoren sind relativ unkritisch in Bezug auf ihre Ausrichtung, während bei geraden Reflektionsflächen eine Ausrichtung zu beachten ist. 3 shows a radar reflector 1 , the z. B. is made of wires. But it could also be metal strips or the copper-clad traces of a printed circuit board. By spacers 5 , which may be insulating or, under certain conditions, also conductive, become the reflector wires 13 kept at a distance. In principle, therefore, a radar reflector could 1 be made of inexpensive wire mesh fabrics. The side view shows one on the road 2 applied radar reflector 1 passing through a plastic mass 14 on the roadway 2 is glued on. The wire reflectors 13 have a distance 12 half the wavelength or a multiple of half the wavelength of the radar frequency, so that a favorable reflection of the radar beams 3 given is. The training in length and width of the radar reflector 1 Depends on the possibilities and required needs with regard to the reflection range and its strength. So-called corner reflectors are relatively uncritical with respect to their orientation, while with straight reflection surfaces an alignment is to be considered.

In 4 ist ein Fahrzeug 6 zu erkennen, auf dem zwei Radarsensoren 7, 8 installiert sind. Der obere Radarsensor 7 detektiert zunächst einen im Boden befindlichen Radarreflektor 1. Bei Weiterfahrt wird Radarsensor 7 auch eine Person 9 auf der Fahrbahn 2 erkennen können. Um die Funktion des Radarsensors 7 zu überprüfen, kann ein nachgeschalteter, hier nicht dargestellter Rechner, über Kontrolle und Auswertung der Fahrzeug-Odometrie, Abstände zwischen den im Boden montierten Radarreflektoren 1 vergleichen und so sicherstellen, dass auch kein Radarreflektor 1 übersehen wird bzw. feststellen, dass der Radarsensor 7 noch funktioniert. Der untere Radarsensor 8 detektiert die Person 9, sodass hiermit die Geschwindigkeit reduziert werden kann. Die Kombination der beiden Radarsensoren 7, 8 hat in dieser Form den Vorteil, dass man deutlich Radarreflektoren 1 von Hindernissen oder Personen 9 unterscheiden kann. Grundsätzlich könnte die Person 9 auch direkt auf dem Radarreflektor 1 stehen. Bei Verwendung nur eines Radarsensors 7 würde man u. U. die Person 9 nicht von der Radarreflektionsmarke 1 unterscheiden und dann ggf. die Person 9 überfahren. Es ist also besser, zwei Radarsensoren 7, 8 zu verwenden.In 4 is a vehicle 6 to recognize on the two radar sensors 7 . 8th are installed. The upper radar sensor 7 first detects a radar reflector located in the ground 1 , If you continue driving will radar sensor 7 also a person 9 on the roadway 2 can recognize. To the function of the radar sensor 7 To check, a downstream, not shown here computer, via control and evaluation of vehicle odometry, distances between the radar mounted in the ground radar reflectors 1 compare and so make sure that too no radar reflector 1 overlooked or notice that the radar sensor 7 still works. The lower radar sensor 8th detects the person 9 , so that the speed can be reduced. The combination of the two radar sensors 7 . 8th has the advantage in this form that you clearly radar reflectors 1 of obstacles or persons 9 can differentiate. Basically, the person could 9 also directly on the radar reflector 1 stand. When using only one radar sensor 7 would you u. U. the person 9 not from the radar reflection mark 1 differentiate and then possibly the person 9 run over. So it's better to have two radar sensors 7 . 8th to use.

Nachteilig bei dieser Anordnung ist, dass der untere Radarsensor 8 nicht automatisch in seiner Funktion überprüft wird. Dazu müsste man dann bestimmte Kontrollmarken in der Umgebung haben, z. B. höher gestellte Radarreflektoren 1 oder den unteren Radarsensor 8 elektronisch oder auch mechanisch nach unten schwenken, damit er auch wieder bodennahe Radarreflektoren 1 erkennt.A disadvantage of this arrangement is that the lower radar sensor 8th is not automatically checked in its function. This would then have certain control marks in the area, z. B. higher radar reflectors 1 or the lower radar sensor 8th electronically or mechanically swing down so that he also back near the ground radar reflectors 1 recognizes.

Bei Weiterfahrt wird auch Radarsensor 7 die Person detektieren. Das könnte davor jedoch auch schon durch den unteren Radarsensor 8 geschehen sein, so dass bereits die Geschwindigkeit reduziert werden konnte.If you continue driving will also radar sensor 7 to detect the person. But that could already be done by the lower radar sensor 8th be done so that already the speed could be reduced.

Der untere Radarsensor 8 könnte wie der obere Radarsensor 7 ebenfalls nach unten gerichtet sein, so dass beide den Radarreflektor 1 detektieren können und somit eine gegenseitige Funktionsüberprüfung erfolgt. Damit sich beide Radarsensoren 7, 8 nicht gegenseitig stören, wäre gegebenenfalls der Betrieb nacheinander oder auf verschiedenen Frequenzen notwendig.The lower radar sensor 8th could like the upper radar sensor 7 also be directed downwards, so that both the radar reflector 1 can detect and thus a mutual function check is carried out. So that both radar sensors 7 . 8th Do not interfere with each other, the operation would be necessary successively or on different frequencies necessary.

Wenn der Radarreflektor 1 nicht in seiner erwarteten Position festgestellt wird, kann ein Fehler in der Navigationssensorik vorliegen. Evtl. ist aber der Radarreflektor 1 durch Schnee oder durch eine davor oder darauf stehende Person in der Rückstrahlung behindert und liefert kein ausreichendes Signal.If the radar reflector 1 is not detected in its expected position, there may be an error in the navigation sensors. Possibly. but is the radar reflector 1 by snow or by a person standing in front of or in the return radiation hinders and does not provide a sufficient signal.

Somit zeigt sich, dass die Umgebung nicht nur durch Radarreflektoren 1 definiert werden kann, sondern dass auch das Fehlen eines Radarreflektorsignals zur Erfassung der Umgebungssituation, also in diesem Fall einer gewissen Gefahrenlage, genutzt werden kann. Falls erforderlich, ist das Fahrzeug 6 zu stoppen. Möglicherweise entfernen sich die Person 9 und das Fahrzeug 6 fährt dann weiter oder es muss erst der Schnee geräumt werden.Thus, it turns out that the environment is not limited to radar reflectors 1 can be defined, but that the absence of a Radarreflektorsignals for detecting the environmental situation, so in this case a certain degree of danger, can be used. If necessary, the vehicle is 6 to stop. You may be removing yourself 9 and the vehicle 6 then continue or it must first clear the snow.

5 zeigt ein größeres Areal 10, auf dem ein Fahrzeug 6 mit zwei Radarsensoren 7, 8 navigiert. Die Fahrbahn ist mit einer Vielzahl von Radarreflektoren 1 bestückt. 5 shows a larger area 10 on which a vehicle 6 with two radar sensors 7 . 8th navigated. The roadway is covered with a variety of radar reflectors 1 stocked.

Die Ortsbestimmung bzw. die Lagebestimmung erfolgt durch Erfassung der Radarreflektoren 1 im näheren Umfeld und Korrelation mit einer in dem Rechner des Fahrzeugs 6 vorhandenen Karte. Da die Radarreflektoren 1 möglicherweise symmetrisch angeordnet sind und das Umgebungsmuster der Radarreflektoren 1 sich in mehreren Abschnitten wiederholt, ist in diesem Fall eine zusätzliche grobe Ortsbestimmung durch GPS oder andere Referenzmittel sinnvoll oder notwendig. Eine interessante Variante ist, dass dem einen oder anderen Radarreflektor 1 ein codierter Transponder zugeordnet ist, der dann wieder eine absolute Ortsbestimmung ermöglicht.The position determination or the position determination is carried out by detecting the radar reflectors 1 in the immediate vicinity and correlating with a in the computer of the vehicle 6 existing map. Because the radar reflectors 1 possibly symmetrically arranged and the environmental pattern of the radar reflectors 1 repeated in several sections, in this case an additional coarse positioning by GPS or other reference means is useful or necessary. An interesting variant is that one or the other radar reflector 1 a coded transponder is assigned, which then allows an absolute location again.

Es ist von Vorteil, dass die Radarsensoren 7, 8 in diesem Fall scannend ausgeführt sind, d. h. einen größeren Winkelbereich abdecken, z. B. 270°.It is advantageous that the radar sensors 7 . 8th in this case are executed scanning, ie cover a larger angle range, z. B. 270 °.

Ein weiteres Fahrzeug 6 ist ebenfalls in der Draufsicht in 6. dargestellt. Hierbei handelt es sich um eine einfache Spurführungsanwendung. Der Radarsensor 7 ist an dem gelenkten Vorderrad 15 eines Dreiradfahrzeuges befestigt. Wenn der Radarsensor 7 den ersten Radarreflektor 1 erkannt hat, wird das Vorderrad 15 in diese Richtung gedreht. Das Fahrzeug 6 fährt dann auf der Idealspur 11. Wenn der erste Radarreflektor 1 das Ziel der Fahrt markiert, kann hier die Fahrt bereits zu Ende sein. Die Anwendung wäre bspw. die Anfahrt eines Fahrzeugs 6 an eine Rampe.Another vehicle 6 is also in the plan view in 6 , shown. This is a simple tracking application. The radar sensor 7 is on the steered front wheel 15 a three-wheeled vehicle attached. If the radar sensor 7 the first radar reflector 1 has detected, the front wheel is 15 turned in that direction. The vehicle 6 then drives on the ideal track 11 , When the first radar reflector 1 If the destination of the journey is marked, the journey may already be over here. The application would be, for example, the approach of a vehicle 6 to a ramp.

Bedeutender ist aber die Weiterfahrt unter Verwendung mehrerer Radarreflektoren 1. Das Fahrzeug 6 erkennt mit dem Radarsensor 7 den nächsten Radarreflektor 1 und setzt die Fahrt mit der neuen Spur 17 fort. Im Idealfall sollten die Spuren 11 und 17 in einem Bogen ineinander übergehen. Die Fahrt wird mit mehreren Radarreflektoren 1, die sich in einer Reihe befinden, beliebig fortgeführt.But more significant is the onward journey using multiple radar reflectors 1 , The vehicle 6 recognizes with the radar sensor 7 the next radar reflector 1 and continues the journey with the new track 17 continued. Ideally, the tracks should 11 and 17 merge into one another in an arc. The ride comes with several radar reflectors 1 , which are in a row, arbitrarily continued.

Seitlich am Fahrzeug ist ein weiterer Radarsensor 18 dargestellt. Auch wenn der Radarstrahl 3 nicht scannend ist, lässt sich doch in der Vorbeifahrt an einem Radarreflektor 1 eine Positionsbestimmung vornehmen. Auch hier ist die Korrelation mit einer Bahnkarte möglich. Durch Verwendung von zwei aufeinander abgestimmte Radarsensoren 18, die keine Richtungserfassung durch Scannen sondern nur eine Entfernungserfassung haben, lässt sich in Kombination auch die Richtung bestimmen.On the side of the vehicle is another radar sensor 18 shown. Even if the radar beam 3 is not scanning, but can be in the pass by a radar reflector 1 make a position determination. Again, the correlation with a train ticket is possible. By using two matched radar sensors 18 , which have no direction detection by scanning but only a distance detection, can be used in combination to determine the direction.

Claims (14)

Verfahren zur Navigation eines Fahrzeuges, bei dem mindestens ein in oder auf der Fahrbahn montierter Radarreflektor und mindestens ein auf dem Fahrzeug installierter Radarsensor bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die ideale Fahrspur des Fahrzeuges durch eine Spline-Funktion berechnet und eine Wegverfolgung mit Odometrie und/oder auch anderen Ortungssensoren im Vergleich durchgeführt wird.Method for navigating a vehicle, in which at least one radar reflector mounted in or on the roadway and at least one radar sensor installed on the vehicle is provided, characterized in that the ideal lane of the vehicle is calculated by a spline function and odometry and / or path tracking is used or other location sensors in comparison is performed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Radarsensor Personen und andere Hindernisse auf der Fahrbahn erkannt werden.A method according to claim 1, characterized in that detected with the radar sensor persons and other obstacles on the road. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Detektion des Radarreflektors der Radarsensor auch in seiner Funktion zur Hinderniserkennung überprüft wirdA method according to claim 2, characterized in that is checked by the detection of the radar reflector of the radar sensor in its function for obstacle detection Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweiter Radarsensor genutzt wird, um die Verfügbarkeit, Messgenauigkeit und/oder Sicherheit zu erhöhen.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one second radar sensor is used to increase the availability, measurement accuracy and / or safety. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Radarsensor verwendet wird, der jedoch so ausgerichtet ist, dass er stehende Personen oder größere Objekte auf der Fahrbahn detektiert und die Reflexion von dem Radarreflektor nicht oder kaum wahrgenommen wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one further radar sensor is used, which is, however, aligned so that it detects standing persons or larger objects on the road and the reflection from the radar reflector is not or hardly perceived. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Überfahren von mindestens zwei Radarreflektoren die Geschwindigkeit kontrolliert wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the speed is controlled when driving over at least two radar reflectors. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Radarreflektoren in einer Reihe installiert sind und dass damit eine Spur markiert wird und dass mit dem Radarsensor immer der nächste günstige Radarreflektor zum Navigieren benutzt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of radar reflectors are installed in a row and that therewith a track is marked and that with the radar sensor always the next cheap radar reflector is used for navigation. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Radarreflektoren in einer Reihe installiert sind und dass damit eine Spur markiert wird und dass hierdurch der Verlauf der Spur erkannt wird.A method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of radar reflectors are installed in a row and that thus a track is marked and that thereby the course of the track is detected. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radarreflektoren in mehreren Reihen installiert sind.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radar reflectors are installed in several rows. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Radarreflektor mit einem Transponder verbunden ist und hierdurch eine Identifikation des Radarreflektors erfolgt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one radar reflector is connected to a transponder and thereby an identification of the radar reflector takes place. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Radarreflektoren in einem bestimmten Muster verlegt sind und hierdurch eine Identifikation gegeben ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that radar reflectors are laid in a specific pattern and thereby an identification is given. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radarsensor mit der Lenkung am Fahrzeug derart verbunden ist, dass er in die aktuelle Fahrrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist. Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radar sensor is connected to the steering on the vehicle such that it is aligned in the current direction of travel of the vehicle. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von mehreren Fahrzeugen verschiedene Frequenzen für die Radarsensoren verwendet werden und/oder dass die Radarsensoren nacheinander arbeiten, um sich nicht gegenseitig zu stören.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that different frequencies are used for the radar sensors when using several vehicles and / or that the radar sensors work in succession so as not to interfere with each other. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radarreflektor sowohl im Frequenzbereich unter 200 GHz als auch im optischen Bereich genutzt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radar reflector is used both in the frequency range below 200 GHz and in the optical range.
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