用于尤其是按照ASIL安全等级评估车辆的位置的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于借助于用于确定车辆的位置的装置评估尤其是自主引导的车辆的位置的方法和装置。根据本发明专利技术提出，借助于传统的GNSS接收器确定第一绝对位置。所述第一绝对位置应与第二绝对位置进行比较，但所述第二绝对位置在受保护的安全单元或能胜任的ASIL受保护的芯片中确定并且因此始终可信。

Method and device for evaluating vehicle location in particular in accordance with ASIL safety level

The present invention relates to a method and apparatus for evaluating the position of a vehicle, in particular an autonomously guided vehicle, by means of a device for determining the position of the vehicle. According to the invention, the first absolute position is determined by means of a conventional GNSS receiver. The first absolute position described should be compared with the second absolute position, but the second absolute position is determined in the protected security unit or the competent ASIL protected chip and therefore always trustworthy.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于尤其是按照ASIL安全等级评估车辆的位置的方法和装置
本专利技术涉及一种用于评估车辆的位置的方法以及一种用于确定车辆的位置的装置。
技术介绍
全球导航卫星系统如GPS、Galileo等是现有技术。所述全球导航卫星系统在当今车辆中用于在全球坐标系中确定车辆绝对位置。位置现如今主要用于执行车辆的导航。随着自动化行驶辅助系统以及应自主引导车辆的规划的发展，位置数据的精度具有较高的重要意义。为了可以可靠地自主引导车辆，需要确定车辆位置，这超越现今系统的精度。除了较高的精度，在任意时刻必须保证，确定车辆位置受制于功能安全，以便确定仅假定地正确地确定的位置并且将其分拣出来。因为行驶辅助系统基于错误位置进行的干涉可能产生灾难性后果。虽然由现代航空公知了不仅实现高精度而且实现功能安全性的系统，但所述系统对于在车辆、例如传统汽车或摩托车中的应用而言大多过大且昂贵。
技术实现思路
因此，由此出发，本专利技术的目的在于，给出一种方法或一种装置，通过所述方法或所述装置可以可靠地执行对所确定的位置的评估。本专利技术应允许提供用于判断的基础以便在行驶辅助系统中使用所确定的位置。根据本专利技术的第一方面，所述目的通过用于借助于用于确定车辆的位置的装置评估尤其是自主引导的车辆的位置的方法来实现，所述装置具有用于接收全球卫星导航系统(GNSS)的卫星导航数据的天线、至少一个用于处理所接收的卫星导航数据的处理单元和用于受保护地/经确保地处理数据的受保护的/防范的安全单元，所述方法具有步骤：-将由处理单元确定的第一绝对位置传输给安全单元，-借助于安全单元接收卫星导航数据，-通过卫星导航数据借助于安全单元确定第二绝对位置，-借助于安全单元将第一绝对位置与第二绝对位置相比较，以及-借助于安全单元根据与第二绝对位置的偏差评估第一绝对位置或反之。根据本专利技术方法，首先借助于处理单元或GNSS接收器以公知方式确定第一绝对位置。不必以专门方式和方法构造第一处理单元或GNSS接收器来使安全性要求足够高。而是可动用由现有技术公知的处理单元或GNSS接收器，尤其是适用于在机动车中使用的处理单元或GNSS接收器。由第一处理单元确定的第一绝对位置可能带有误差。为了可识别所述误差并且可能情况下也对其进行量化，根据本专利技术，设置有安全单元，所述安全单元确定第二绝对位置并且提供用于评估第一绝对位置的比较基础。由此，对于车辆的位置，用两种不同的彼此无关的方式确定两个绝对位置，其中，第二绝对位置通过受保护的安全单元确定。安全单元的保障在此保证，安全单元不遭受功能误差或不具有非探测类误差或者说误差模式。以此方式也可认为，第二绝对位置形成用于第一绝对位置的可信赖的比较基础。特别有利地仅在安全单元中执行步骤：确定第二绝对位置、将第一绝对位置与第二绝对位置相比较以及评估第一绝对位置。因此，硬件投入可保持很小。作为替换方案，也可在另一个硬件或另一个芯片上执行比较步骤。也有利的是，安全单元动用也在处理单元中用于确定第一绝对位置的相同卫星导航数据。因此，安全单元也可提早地借助于卫星导航数据来确定：是否在数据组本身中或在处理单元中存在误差。需要注意的是，根据本专利技术的方法也可用于确定车辆的位置。根据本专利技术的主题因此也包括用于确定用于车辆或机动车、尤其是自主引导的车辆的尤其是经验证的位置的方法。根据本专利技术方法的一个有利实施形式，至少安全单元的确定第二绝对位置的部分、优选整个安全单元构造成在软件方面和/或硬件方面受保护的安全单元。特别有利的是根据本专利技术的方法的这样的实施形式，在所述实施形式中，安全单元构造成独立的微控制器。此外，特别优选根据本专利技术的方法的这样的实施形式，在所述实施形式中，微控制器被这样构造，使得满足按照ISO26262的ASILA、B、C或D的要求。根据上述实施形式，安全单元被这样构造，使得所述安全单元始终满足相应应用所需的安全性要求。尤其是安全单元的在硬件和软件方面的保障保证在考虑现今使用的安全标准的情况确定第二绝对位置。特别优选硬件或芯片达到期望的ASIL等级的要求，即一方面提供足够好的失效概率或者说高的可用性，另一方面不具有非探测类误差模式。通过这种组合，在ASIL分解的意义上除了硬件的保障之外也实现在所使用的软件或固件中的冗余度。根据本专利技术方法的一个有利实施形式，仅仅通过安全单元进行位置的输出。以此方式保证，使用位置的应用通过受保护的通道接收所述位置。需要注意的是，安全单元同时也可输出多个位置输出。根据应用需要判断，是否第一绝对位置直接或间接地在计算第二绝对位置之后输出。此外可考虑，除了第一绝对位置之外也输出第二绝对位置。根据本专利技术方法的一个有利实施形式，安全单元接收行驶动态传感器、尤其是惯性传感器的融合的或直接的传感器数据，用于确定第二绝对位置。以此方式，安全单元可确定具有较高精度的第二绝对位置。根据本专利技术方法的一个有利实施形式，行驶动态传感器被这样构造，使得满足按照ISO26262的ASILA、B、C或D的要求。以此方式保证，没有功能误差通过行驶动态传感器输入到安全单元中。根据本专利技术方法的一个有利实施形式，在卫星导航数据上使用尤其是卫星引起的、信号引起的、大气的、环境引起的误差的校正之前，将卫星导航数据传输给安全单元。虽然这导致安全单元确定可能比第一绝对位置不精确的第二绝对位置，但以此方式可排除在确定第二绝对位置时带有误差地影响校正数据。即如果打算虽然不精确地但以较高可信度确定第二绝对位置，则该实施形式特别有利。如果比较结果处于确定的容差内，则可输出可靠的位置。容差可动态地相应地匹配于当前GNSS精度。对于校正数据例如应理解为对通过大气或多路径误差造成的恒定误差进行校正的数据。根据本专利技术方法的一个有利实施形式，根据借助于第一处理单元确定的第一绝对位置相对于第二绝对位置的偏差给待输出的位置配置尤其是呈ASIL等级形式的安全标准。安全标准以这样的方式区别于精度标准：安全标准涉及关于所确定的绝对位置以何概率或安全性不遭受误差、尤其是功能误差的描述。因此，根据本专利技术提出，两个不同的品质标准即一方面精度标准以及此外安全标准配置给相应的待输出的位置。以此方式，下列应用可独立地进行位置的使用。根据本专利技术方法的一个有利实施形式，为了确定安全标准，考虑所使用的软件和硬件部件的安全等级、尤其是ASIL安全等级。根据本专利技术方法的一个有利实施形式，所述方法包括步骤：借助于安全单元检验卫星导航数据。在此提出，安全单元对用于确定绝对位置的原始数据在其可信度方面进行检验。为此使原始数据彼此关联并且检验：是否存在彼此不可信的偏差。在此，特别优选根据本专利技术方法的这样的有利实施形式，在所述有利实施形式中，将多个卫星导航数据相互比较或彼此相对进行考察，尤其是按照下列准则：-相对于卫星的距离变化，-相对速度，-相对于卫星的接近速率，-不同卫星信号的信号关联中的偏差。根据本专利技术方法的一个有利实施形式，第一处理单元和安全单元分别处理彼此无关的卫星信号来确定第一或者说第二绝对位置。以此方式可避免所谓的共因误差。尤其是提出，第一处理单元例如使用或者说处理GPS卫星的卫星信号，安全单元使用或者说处理例如Galileo、Glonass或Beidou的卫星信号。根据本专利技术方法的一个有利实施形式或本专利技术的另一个方面提出，卫星本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于借助于用于确定车辆的位置的装置评估尤其是自主引导的车辆的位置的方法，所述装置具有用于接收全球卫星导航系统(GNSS)的卫星导航数据的天线、至少一个用于处理所接收的卫星导航数据的处理单元和用于受保护地处理数据的受保护的安全单元，所述方法具有步骤：‑将由第一处理单元确定的第一绝对位置传输给所述安全单元，‑借助于所述安全单元接收卫星导航数据，‑通过所述卫星导航数据借助于所述安全单元确定第二绝对位置，‑借助于所述安全单元将所述第一绝对位置与所述第二绝对位置相比较，以及‑借助于所述安全单元根据与所述第二绝对位置的偏差评估所述第一绝对位置或反之。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.12 DE 102015222355.8;2016.02.01 DE 10201621.一种用于借助于用于确定车辆的位置的装置评估尤其是自主引导的车辆的位置的方法，所述装置具有用于接收全球卫星导航系统(GNSS)的卫星导航数据的天线、至少一个用于处理所接收的卫星导航数据的处理单元和用于受保护地处理数据的受保护的安全单元，所述方法具有步骤：-将由第一处理单元确定的第一绝对位置传输给所述安全单元，-借助于所述安全单元接收卫星导航数据，-通过所述卫星导航数据借助于所述安全单元确定第二绝对位置，-借助于所述安全单元将所述第一绝对位置与所述第二绝对位置相比较，以及-借助于所述安全单元根据与所述第二绝对位置的偏差评估所述第一绝对位置或反之。2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少所述安全单元的确定所述第二绝对位置的部分、优选整个安全单元构造成在软件方面和/或硬件方面受保护的安全单元。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述安全单元构造成独立的微控制器。4.根据权利要求3的方法，其中，所述微控制器被这样构造，使得满足按照ISO26262的ASILA、B、C或D的要求。5.根据上述权利要求任意之一的方法，其中，仅仅通过所述安全单元进行位置的输出。6.根据上述权利要求任意之一的方法，其中，所述安全单元接收行驶动态传感器、尤其是惯性传感器的融合的或直接的传感器数据，用于确定所述第二绝对位置。7.根据上述权利要求任意之一的方法，其中，所述行驶动态传感器被这样构造，使得满足按照ISO26262的ASILA、B、C或D的要求。8.根据上述权利要求任意之一的方法，其中，在所述卫星导航数据上使用尤其是卫星引起的、信号引起的、大气的、环境引起的误差的校正之前，将所述卫星导航数据传输给所述安全单元。9.根据上述权利要求任意之一的方法，其中，根据借助于所述第一处理单元确定的第一绝对位置相对于所述第二绝对位置的偏差给待输出的位置配置尤其是呈ASIL等级形式的安全标准。10.根据上述权利要求任意之一的方法，其中，为了确定安全标准，考虑所使用的软件和硬件部件的安全等级、尤其是ASIL安全等级。11.根据上述权利要求任意之一的方法，所述方法还包括步骤：借助于所述安全装置检验所述卫星导航数据。12.根据上述权利要求任意之一的方法，其中，将多个卫星导航数据相互比较，尤其是按照下列准则：-相对于卫星的距离变化，-...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·安东尼，U·施特林，M·扎勒维斯基，S·赛古达，P·布吕厄，H·费斯特，
申请(专利权)人：大陆特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司，大陆汽车有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE