Verfahren zur Bereitstellung von Korrekturdaten für eine Positi ^¬ onsbestimmung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zur Bereitstellung von Korrekturdaten für eine Positions ^¬ bestimmung, insbesondere für ein Differential-Globales Navigati ^¬ onssatellitensystem (Differential-GNSS oder DGNSS) .

Navigationseinrichtungen für Kraftfahrzeuge benutzen häufig ein globales Navigationssatellitensystem (englisch: Global Navigati ^¬ on Satellite System, GNSS) , wie beispielsweise das Global Posi- tioning System (GPS) , das Global Orbiting Navigation Satellite System (GLONASS) , Galileo oder Beidou, zur Bestimmung der jewei ^¬ ligen Position und gegebenenfalls auch des Kurses und der Ge ^¬ schwindigkeit .

Ein GNSS, zum Beispiel GPS, stellt beispielsweise eine Ortungs ^¬ genauigkeit in der Größenordnung von 10 Meter bereit. Die Posi ^¬ tionsbestimmung von GNSS basiert auf der Messung der Abstände des Empfängers zu mehreren Satelliten. Der Abstand wird indirekt über die Laufzeit der Signale von den Satelliten zum Empfänger gemessen. Hierbei macht man sich zu Nutze, dass die Geschwindig ^¬ keit, mit der sich die Signale ausbreiten, idealerweise konstant und bekannt ist. Allerdings ergeben sich in der Praxis gewisse Ungenauigkeiten, weil die Geschwindigkeit der Signale durch at ^¬ mosphärische Störungen leicht variiert. Auch Reflexionen und Streuungen der Funksignale an Gebäuden sowie eine Abschattung einzelner Satelliten abhängig von der Umgebung (zum Beispiel Ho ^¬ rizont, Gebäude et cetera) können die Genauigkeit einer Positi ^¬ onsermittlung nachteilig beeinflussen. Fehler bei der Positions ^¬ ermittlung können vor allem durch starke Dämpfung, durch Refle ^¬ xion einzelner oder aller GNSS-Signale und durch den Empfang von zu wenig Satelliten verursacht werden. Ein Differential Global Positioning System (Differential-GPS o- der DGPS) erhöht durch Bereitstellung von Korrekturdaten, auch Korrektursignale oder Differenzsignale genannt, eine Genauigkeit der GPS-Navigation . Beim DGPS werden derzeit ortsfeste GPS- Empfänger benutzt, sogenannte Referenzstationen. Aus der Abwei ^¬ chung der tatsächlichen und der empfangenen Position lassen sich für jeden Satelliten die wirklichen Laufzeiten der Signale zum Empfänger sehr genau bestimmen. Die Referenzstation übermittelt die Differenzen der theoretischen und der tatsächlichen Signal- Laufzeiten an die GPS-Empfänger in der Umgebung, beispielsweise bis zu einem Umkreis von 10 km. Die DGPS-Empfänger verwenden diese Differenz-Angaben als Korrektursignal, wodurch sich die Position des Empfängers genau berechnen lässt. Die Genauigkeit des GPS-Signals kann durch Verwendung von Differential-GPS- Korrekturdaten deutlich verbessert werden. Damit sind bei ent ^¬ sprechenden DGPS-Empfängern Genauigkeiten im Bereich von Zenti ^¬ metern möglich.

Die Genauigkeit der Positionsbestimmung mit Hilfe der Korrektur ^¬ daten ist umso größer, je geringer der Abstand zwischen den ent ^¬ sprechenden DGPS-Empfängern und der Referenzstation ist.

Die Aufgabe, die der Erfindung zu Grunde liegt, ist es, ein Ver ^¬ fahren und eine korrespondierende Vorrichtung sowie ein System zum BreitStellung von Korrekturdaten für eine Positionsbestim ^¬ mung zu schaffen, die die Bereitstellung der Korrekturdaten mit geringen Kosten ermöglichen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Pa ^¬ tentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem ersten und zweiten As ^¬ pekt aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrich- tung zur Bereitstellung von Korrekturdaten für eine Positionsbe ^¬ stimmung. Es werden hierbei erste Positionsdaten ermittelt und/oder bereitgestellt für ein Fahrzeug abhängig von einem glo ^¬ balen Satellitennavigationssystem-Empfangssignal, GNSS- Empfangssignal , wobei ein GNSS-Empfänger oder DGNSS-Empfänger zum Empfang des GNSS-Empfangssignals in dem Fahrzeug angeordnet ist und die ersten Positionsdaten ermittelt werden, wenn das Fahrzeug sich in einer Ladeposition einer vorgegebenen Ladesta ^¬ tion befindet. Des Weiteren werden zweite Positionsdaten ermit ^¬ telt und/oder bereitgestellt, wobei die zweiten Positionsdaten Informationen umfassen, die repräsentativ sind für eine globale Position der vorgegebenen Ladestation. Abhängig von den ersten Positionsdaten und den zweiten Positionsdaten werden Korrektur ^¬ daten ermittelt. Die Korrekturdaten werden für zumindest eine weitere Einrichtung bereitgestellt zum Ermitteln einer Position der zumindest einen weiteren Einrichtung.

Die Korrekturdaten werden vorzugsweise für eine hochgenaue Posi ^¬ tionsbestimmung bereitgestellt. Eine Positionsbestimmung für ein Objekt ist als hochgenau anzusehen, wenn eine ermittelte Positi ^¬ on für das Objekt weniger als 10 m, insbesondere weniger als 1 m, von einer tatsächlichen Position des Objektes abweicht.

Da die jeweiligen Ladestationen ihre Position in Bezug auf die globalen Weltkoordinaten nach einer Installation nicht ändern, kann deren Position bei oder kurz nach der Installation sehr ge ^¬ nau bestimmt werden. Mit diesen Wissen können immer, wenn ein Fahrzeug über oder an der Ladestation lädt, mittels der ersten Positionsdaten und zweiten Positionsdaten Korrekturdaten abge ^¬ leitet werden, die von anderen DGNSS-Empfängern, die sich in der Nähe (bis ca. 20 km Abstand) des ladenden Fahrzeugs befinden, zu sehr genauen Positionsbestimmung genutzt werden. Insbesondere können die ersten und zweiten Positionsdaten und/oder die Kor ^¬ rekturdaten mehrmals während eines Ladevorgangs ermittelt und/oder bereitgestellt werden. Die Ladestation fungiert somit zusammen mit dem ladenden Fahrzeug als Referenz-GNSS-Empfänger .

Die Korrekturdaten können ein Differenzsignal umfassen und/oder repräsentieren, wobei das Differenzsignal dadurch ermittelt wird, dass eine Differenz eines gemessenen und/oder ermittelten Abstands des Fahrzeugs und der tatsächliche Abstand des Fahr ^¬ zeugs zu jedem einzelnen Satelliten ermittelt wird. Hierzu sind die absoluten Position des Fahrzeugs beziehungsweise der La ^¬ destation und das oder die Satellitensignale, die von GNSS- Empfängers empfangen werden, erforderlich. In den Satellitenemp ^¬ fangssignalen sind die Bahndaten enthalten. Damit kann ein Feh ^¬ ler zu jedem Satelliten ermittelt werden. Die Berechnung kann dabei in der Ladestation und/oder im Fahrzeug und/oder auf dem Server erfolgen. Fehlende Daten müssen hierbei jeweils an die zu ermittelnde Einheit übertragen werden.

Vorteilhafterweise können die Korrekturdaten sehr genau ermit ^¬ telt werden. Die Korrekturdaten können für Differential-GNSS , insbesondere für ein Differential-GPS , genutzt werden. Die Kor ^¬ rekturdaten können alternativ oder zusätzlich für weitere Diens ^¬ te bereitgestellt werden. Es können auf Basis der bereitgestell ^¬ ten Korrekturdaten weitere Fahrzeugfunktionen, zum Beispiel ein autonomes Fahren, verbessert werden. Alternativ oder zusätzlich können die Korrekturdaten online angeboten und verkauft werden. Es ist nur ein sehr geringer zusätzlicher Hardware-Aufwand er ^¬ forderlich. Für eine Realisierung ist eine Bereitstellung einer ausreichenden Rechenleistung, eines ausreichenden Speicherplat ^¬ zes und eines Backend-Systems erforderlich. Auf eine Installati ^¬ on von zusätzlichen Referenz-GPS-Empfängern oder Referenz-GNSS- Empfängern kann verzichtet werden. Insbesondere für die Ladesta ^¬ tionen müssen keine Vorhalte getroffen werden. Die für eine Kom ^¬ munikation zwischen Ladestation und Fahrzeug erforderlichen Hardware- und/oder Software-Komponenten, zum Beispiel eine Au- thentisierungsprozedur mit einer Kennungs-ID, wird in den meis- ten Fällen bereits im Zusammenhang mit einer datentechnischen Kopplung des Fahrzeugs mit der Ladestation (zum Beispiel über WLAN) im Zusammenhang eines Abrechnungssystems bereitgestellt.

Die globalen Positionsdaten können auch als absolute Positions ^¬ daten bezeichnet werden.

Bei der vorgegebenen Ladestation handelt es sich insbesondere um eine Ladestation, die von einem Fahrzeugführer angefahren wird oder wurde zum Aufladen eines Energiespeichers seines Fahrzeugs.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zwei ^¬ ten Aspekt werden die zweiten Positionsdaten abhängig von einer globalen Position der vorgegebenen Ladestation und zumindest ei ^¬ ner weiteren Abstandsinformation in Bezug auf das Fahrzeug er ^¬ mittelt. Dies hat den Vorteil, dass die zweiten Positionsdaten eine tatsächliche Position des Fahrzeugs genauer charakterisie ^¬ ren können. Die Abstandsinformation repräsentiert insbesondere einen Abstand zwischen der vorgegebenen Ladestation und dem Fahrzeug .

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt weist der GNSS-Empfänger beziehungsweise DGNSS-Empfänger des Fahrzeugs eine GNSS-Antenne auf. Ferner weist das Fahrzeug eine Ladeeinrichtung zum Laden eines Energie ^¬ speichers des Fahrzeugs auf und die zumindest eine Abstandsin ^¬ formation umfasst einen Abstand zwischen der Ladeeinrichtung und der GNSS-Antenne. Dies ermöglicht, spezifische Abmessungen des Fahrzeugs bei der Bereitstellung der zweiten Positionsdaten zu berücksichtigen .

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt umfasst die vorgegebene Ladestation eine Pri ^¬ märspule eines induktiven Ladesystems, wobei die Primärspule des induktiven Ladesystems stationär angeordnet ist, und die Lade- einrichtung des Fahrzeugs eine Sekundärspule des induktiven La ^¬ desystems bildet. Solch eine Ladestation beziehungsweise solch ein Ladesystem hat den Vorteil, dass eine Relativposition des Fahrzeugs in Bezug auf die globale Position der Ladestation sehr genau und ohne zusätzlichen Hardware-Aufwand ermittelt werden kann. Als globale Position der vorgegebenen Ladestation ist ins ^¬ besondere die Position der Primärspule zu verstehen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt repräsentiert die eine Abstandsinformation einen erfassten Versatz zwischen der Primärspule und der Sekun ^¬ därspule, wobei der Versatz erfasst wird, wenn sich das Fahrzeug in der Ladeposition der vorgegebenen Ladestation befindet, und der Versatz einen Abstand der Sekundärspule von einem vorgegeben Referenzpunkt in Bezug auf die Primärspule repräsentiert. Dies ermöglicht, dass die Position der GNSS-Antenne des Fahrzeugs re ^¬ lativ zur Primärspule der Ladestation bis auf wenige Zentimeter genau ermittelt werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt werden für ein vorgegebenes Gebiet, das eine Vielzahl von Ladestationen aufweist, die von verschiedenen Fahr ^¬ zeugen und/oder zu verschiedenen Zeitpunkten zur Aufladung der Fahrzeuge angefahren werden, jeweils Korrekturdaten ermittelt. Die Korrekturdaten werden jeweils zugeordnet zu vorgegebenen Be ^¬ reichen des Gebiets und/oder zugeordnet zu vorgegebenen Zeitbe ^¬ reichen gespeichert. Abhängig von einer Position eines Korrek ^¬ turdatenempfängers und/oder abhängig von einer aktuellen Zeit, zu der die Korrekturdaten angefordert werden, werden die Korrek ^¬ turdaten für den Korrekturdatenempfänger aus der Vielzahl der Korrekturdaten ausgewählt und an den Korrekturdatenempfänger ge ^¬ sendet .

Vorteilhafterweise ermöglicht dies, bei einer ausreichenden Ver ^¬ breitung der Ladestationen und einer ausreichenden Verweildauer der Fahrzeuge in den Ladepositionen der Ladestationen die Kor ^¬ rekturdaten für das gesamte Gebiet in ausreichender Genauigkeit zur Verfügung zu stellen. Durch die Nutzung eines dichten Netzes von Ladestationen können die Korrekturdaten spezifisch für sehr kleine Bereiche des Gebietes ermittelt und bereitgestellt wer ^¬ den, wodurch sich eine Genauigkeit der Positionsbestimmungen er ^¬ höhen kann. Eine zentrale Serverstruktur kann die Ladestationen vernetzen. Die Korrekturdaten werden in einem oder in mehreren Servern gespeichert, insbesondere „fusioniert". Es werden bei ^¬ spielsweise die Korrekturdaten zwischen mehreren benachbarten besetzten Ladestationen gemittelt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt wird eine globale Position einer weiteren La ^¬ destation ermittelt abhängig von den Korrekturdaten, die abhän ^¬ gig von einem Bereich, in der die weitere Ladestation angeordnet ist, bereitgestellt werden, und globalen Positionsdaten für ein weiteres Fahrzeug, die abhängig von einem GNSS-Empfangssignal für das weitere Fahrzeug ermittelt werden, wenn das weitere Fahrzeug sich in einer Ladeposition der weiteren Ladestation be ^¬ findet, wobei ein GNSS-Empfänger oder DGNSS-Empfänger zum Emp ^¬ fang des GNSS-Empfangssignals in dem weiteren Fahrzeug angeord ^¬ net ist. Die Position der weiteren Ladestation kann somit sehr genau ermittelt werden und die Ladestation kann als ein weiteres Netzwerkelement eines Ladestationsnetzes, die Korrekturdaten für das vorgegebene Gebiet zur Verfügung stellt, genutzt werden.

Die Nutzung der GNSS-Antenne des Fahrzeugs hat den Vorteil, dass diese empfangsoptimiert im Fahrzeugdach angeordnet ist. Damit ist ein besserer Empfang möglich, als wenn die Antenne in der Ladestation, insbesondere in unmittelbarer Nachbarschaft der Primärspule angeordnet ist. Die Ladestationen können als Ziel, insbesondere „präzises" Ziel, in die Navigation übernommen wer ^¬ den . In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt weist die weitere Ladestation eine stationär angeordnete Primärspule für ein induktives Ladesystem auf. Das zweite Fahrzeug weist eine Sekundärspule für das induktive Sys ^¬ tem auf. Die globale Position der weiteren Ladestation wird er ^¬ mittelt abhängig von einem erfassten Versatz zwischen der Pri ^¬ märspule und der Sekundärspule, wenn sich das zweite Fahrzeug in der Ladeposition der weiteren Ladestation befindet. Dies ermög ^¬ licht, die globale Position der weiteren Ladestation sehr präzi ^¬ se zu ermitteln.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt wird abhängig von den bereitgestellten Kor ^¬ rekturdaten eine Trajektorie zum autonomen Fahren und/oder Ein ^¬ parken eines weiteren Fahrzeugs ermittelt. Die Trajektorie kann somit sehr genau ermittelt werden. Die Trajektorie kann von ei ^¬ nem Backend-Server ermittelt werden und an das weitere Fahrzeug übertragen werden und/oder die Trajektorie kann von dem weiteren Fahrzeug ermittelt werden abhängig von den an das weitere Fahr ^¬ zeug übertragenen Korrekturdaten. Dies ermöglicht ein sehr prä ^¬ zises Anfahren der Ladestation. Neben einem höheren manuellen Komfort ist insbesondere ein autonomes Auffinden und Parken über der Ladestation möglich. Eine Entfernungsangabe (Fahrzeug - La ^¬ destation) kann aus beliebiger Entfernung angegeben werden. Hin ^¬ dernisse zwischen Fahrzeug und Ladestation haben keinen Ein- fluss .

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt wird die Trajektorie abhängig von satelliten ^¬ gestützten Positionsdaten ermittelt, die mittels eines GNSS- Empfängers bereitgestellt werden für das weitere Fahrzeug.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt wird die Trajektorie abhängig von Odometrie- Positionsdaten ermittelt, die mittels eines Odometrie-Systems des weiteren Fahrzeugs ermittelt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Trajektorie auch in Bereichen, in denen keine Satelli ^¬ ten-Signale empfangen werden können, sehr genau ermittelt werden kann .

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt wird abhängig von zumindest einer vorgegebe ^¬ nen Betriebsgröße für die jeweiligen Ladestationen ermittelt, ob in dem vorgegebenen Gebiet Korrekturdaten für sämtliche Positio ^¬ nen des Gebiets in einer vorgegebenen Genauigkeit zur Verfügung stehen und/oder in welchen Teilgebieten des Gebiets Korrekturda ^¬ ten für sämtliche Positionen des Gebiets nicht in einer vorgege ^¬ benen Genauigkeit zur Verfügung stehen. Es kann somit in einfa ^¬ cher Weise geprüft werden, ob und wo weitere Ladestationen in dem vorgegebenen Gebiet installiert werden müssen, um die Kor ^¬ rekturdaten mit ausreichender Genauigkeit flächendeckend in dem vorgegebenen Gebiet bereitstellen zu können.

Die zumindest eine Betriebsgröße kann repräsentativ sein für ei ^¬ ne Ladeaktivität der jeweiligen Ladestation und/oder repräsenta ^¬ tiv sein für eine Zeit einer guten Signalqualität der einzelnen Spulen der Ladestationen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt wird bei einer Neuinstallation einer zusätz ^¬ lichen Ladestation abhängig von der zumindest einen Betriebsgrö ^¬ ße von Ladestationen in dem vorgegebenen Bereich, in dem die zu ^¬ sätzliche Ladestation angeordnet ist, ermittelt, ob die Korrek ^¬ turdaten für den Bereich eine vorgegebene Genauigkeitsanforde ^¬ rung für eine Positionsbestimmung der Ladestation erfüllen. Dies hat den Vorteil, dass einfach entschieden werden kann, wie die globale Position der Ladestation zu ermitteln ist.

Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem dritten Aspekt aus durch ein System zur Bereitstellung von Korrekturdaten für eine Posi- tionsbestimmung aufweisend zumindest eine Ladestation, zumindest ein Fahrzeug und eine Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt. Die zumindest eine Ladestation ist ausgebildet, eine globale Positi ^¬ on der Ladestation an das zumindest eine Fahrzeug zu übermit ^¬ teln. Das zumindest eine Fahrzeug ist ausgebildet abhängig von einem globalen Satellitennavigationssystem-Empfangssignal, GNSS- Empfangssignal zu ermitteln, wobei ein GNSS-Empfänger oder

DGNSS-Empfänger zum Empfang des GNSS-Empfangssignals in dem Fahrzeug angeordnet ist und die ersten Positionsdaten ermittelt werden, wenn das Fahrzeug sich in einer Ladeposition einer vor ^¬ gegebenen Ladestation befindet. Das zumindest eine Fahrzeug ist ferner ausgebildet die ersten Positionsdaten an die Vorrichtung zu übertragen. Das zumindest eine Fahrzeug ist ferner ausgebil ^¬ det, zweite Positionsdaten zu ermitteln abhängig von den globa ^¬ len Positionsdaten der zumindest einen Ladestation und die zwei ^¬ ten Positionsdaten an die Vorrichtung zu übermitteln.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts gelten hierbei auch für den dritten Aspekt .

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 ein System mit einem Server zur Bereitstellung von Kor ^¬ rekturdaten für eine Positionsbestimmung,

Figur 2 zeigt ein beispielhaftes induktives Ladesystem für ein Fahrzeug,

Figur 3 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für ein Programm zur Bereitstellung von Korrekturdaten für eine Positionsbestim ^¬ mung, gur 4 zeigt ein beispielhaftes Ladestationsnetz,

Figur 5 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Aufbau eines Ladestationsnetzes für ein DGNSS und

Figur 6 zeigt eine beispielhafte Anwendung der bereitgestellten Korrekturdaten .

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenüber ^¬ greifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt ein System 1 mit einem Server 5 zur Bereitstellung von Korrekturdaten K für eine Positionsbestimmung. Der Server 5 kann auch als Vorrichtung zur Bereitstellung von Korrekturdaten K für eine Positionsbestimmung bezeichnet werden.

Das System 1 umfasst zumindest eine Ladestation. Die Ladestation weist vorzugsweise eine Primärspule 20 eines induktiven Ladesys ^¬ tems auf. Die Primärspule 20 ist vorzugsweise stationär angeord ^¬ net, beispielsweise am Boden ortsfest angebracht. Ein beispiel ^¬ haftes induktives Ladesystem ist in Figur 2 gezeigt.

Ferner umfasst das System 1 (Figur 1) zumindest ein Fahrzeug 10. Das zumindest eine Fahrzeug 10 ist vorzugsweise als Elektro- o- der Hybridfahrzeug mit einem elektrifizierten Antriebsstrang ausgebildet und weist eine Einrichtung zum Laden eines Energie ^¬ speichers des zumindest einen Fahrzeugs 10 auf. Die Einrichtung umfasst beispielsweise eine Sekundärspule 30 zum Aufladen des Energiespeichers an einer Ladestation.

Das zumindest eine Fahrzeug 10 weist einen GNSS-Empfänger auf. Der GNSS-Empfänger umfasst beispielsweise eine GNSS-Antenne 40 zum Empfang der Satellitensignale. Ferner umfasst der GNSS- Empfänger eine Recheneinheit, die ausgebildet ist, abhängig von den empfangenen Satellitensignalen die Position des zumindest einen Fahrzeugs 10 zu bestimmen. Die GNSS-Antenne 40 ist vor ^¬ zugsweise an dem zumindest einen Fahrzeug 10 an einer vorgegebe ^¬ nen Position angeordnet, so dass, wenn das zumindest eine Fahr ^¬ zeug 10 sich in der Ladeposition der Ladestation befindet unter Berücksichtigung der stationären globalen Position der Ladesta ^¬ tion und einer Relativposition des zumindest einen Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Ladestation, die globale Position des zumindest einen Fahrzeugs 10 mit einer Genauigkeit im Bereich von < 10 cm bekannt ist.

Das zumindest eine Fahrzeug 10 weist ferner eine Kommunikations ^¬ einrichtung 50 auf, die ausgebildet ist, Daten an andere Ein ^¬ richtungen, zum Beispiel an den Server 5, an weitere Fahrzeuge 60, weitere Backend-Server und so weiter, zu übertragen.

Der Server 5 ist insbesondere ausgebildet, erste Positionsdaten PI und zweite Positionsdaten P2 von dem zumindest einen Fahrzeug 10 zu empfangen und Korrekturdaten K zur Positionsbestimmung, insbesondere für eine hochgenaue Positionsbestimmung, zu ermit ^¬ teln und an weitere Einrichtungen 65, 60, 75 weiterzuleiten. Die weiteren Einrichtungen können beispielsweise weitere Fahrzeuge und/oder zweite Fahrzeuge und/oder mobile Einrichtungen und/oder stationäre Einrichtungen umfassen. Der Server 5 ist beispiels ^¬ weise zusätzlich ausgebildet, weitere Daten von dem zumindest einen Fahrzeug 10 und/oder der Ladestation zu empfangen und sta ^¬ tistisch auszuwerten.

Der Server 5 ist insbesondere ausgebildet, ein Programm zur Be ^¬ reitstellung von Korrekturdaten K für eine Positionsbestimmung bereitzustellen.

Figur 2 zeigt ein beispielhaftes induktives Ladesystem für ein Fahrzeug mit einem elektrifizierten Antriebsstrang. Fahrzeuge mit einem elektrifizierten Antriebsstrang verfügen meist über eine Ladeschnittstelle zu einer externen Ladequelle. Die Übertragung von elektrischer Leistung, um beispielsweise ei ^¬ nen elektrochemischen Energiespeicher des Fahrzeugs zu laden, erfolgt üblicherweise kabelgebunden oder induktiv.

Bei kabelgebundenen Ladeverfahren muss das Fahrzeug über ein La ^¬ dekabel mit der externen Ladequelle wie etwa einer Ladestation verbunden werden, um einen Ladevorgang durchzuführen. Bei induk ^¬ tiven Ladeverfahren erfolgt der Leistungstransfer durch ein elektromagnetisches Erregerfeld einer fahrzeugexternen Primär ^¬ spule 20 zu einer fahrzeugseitigen Sekundärspule 30 über elekt ^¬ romagnetische Induktion an der Sekundärspule 30. Die Übertra ^¬ gungseffizienz der elektrischen Leistung ist dabei von der rela ^¬ tiven räumlichen Position der Sekundärspule 30 zur Primärspule 20 abhängig. In einem bevorzugten Positionsbereich der Sekundär ^¬ spule 30 relativ zur Primärspule 20 ist der Anteil der Erreger ^¬ leistung, der als Leistungsverlust beim Laden auftritt, nähe ^¬ rungsweise minimal. Typischerweise wird die Relativposition der beiden Spulen 20, 30 zueinander mit einer Genauigkeit von +/- 2 cm ermittelt.

Hauptkomponente der Ladestation ist die Primärspule 20. Die La ^¬ destation kann zum Laden einer Vielzahl von Fahrzeugen geeignet sein, wobei zu einem bestimmten Zeitpunkt nur ein einziges Fahr ^¬ zeug an der Primärspule 20 ladbar ist. Die Primärspule 20 ist mechanisch fest in der Ladestation integriert. Die Ladestation ist stationär im oder am Untergrund befindlich. Außerdem weist die Ladestation ein Induktionssteuergerät auf.

Als Ladevorgang wird jener Zeitraum zwischen einem Initialisie ^¬ rungsvorgang der Ladeverbindung und einem Beendigungsvorgang der Ladeverbindung bezeichnet. Der Ladevorgang umfasst insbesondere jene Zeitpunkte, zu denen elektrische Leistung von der Primär- spule 20 auf die Sekundärspule 30 übertragen wird oder zumindest übertragbar ist.

Für einen Ladevorgang ist vorausgesetzt, dass die Sekundärspule 30 in einer Ladeposition befindlich ist, das heißt in einem be ^¬ stimmten räumlichen Bereich relativ zur Primärspule 20. Dieser räumliche Bereich ist derart charakterisiert, dass ein vorgege ^¬ bener geometrischer Bezugspunkt der Sekundärspule 30, welcher von der Konfiguration der Sekundärspule 30 abhängig ist, von ei ^¬ nem vorgegebenen geometrischen Bezugspunkt der Primärspule 20, welcher von der Konfiguration der Primärspule 20 abhängig ist, bezüglich der drei Raumrichtungen, die das dem Fachmann bekann ^¬ ten fahrzeugbezogene Koordinatensystem bildet, nur bis zu einem vorgegebenen Toleranzmaß für jede der drei Raumrichtungen ab ^¬ weicht (zirka 1 cm) .

Befindet sich der Bezugspunkt der Sekundärspule 30 räumlich re ^¬ lativ zum Bezugspunkt der Primärspule 20, so dass der auf jede der drei Raumrichtungen bezogene Abstand zwischen diesen beiden Bezugspunkten das für die jeweilige Achse vorgegebene Toleranz ^¬ maß nicht übersteigt, befindet sich die Sekundärspule 30 in der Ladeposition. Aufgrund der Tatsache, dass die Sekundärspule 30 mechanisch fest an dem Fahrzeug befindlich ist beziehungsweise in das Fahrzeug integriert ist, befindet sich, sofern die Sekun ^¬ därspule 30 in der Ladeposition befindlich ist, auch das Fahr ^¬ zeug in einer Fahrzeugladeposition. Da im Rahmen dieses Doku ^¬ ments die Fahrzeugladeposition in Bezug auf deren technischen Effekt gleichbedeutend mit der Ladeposition ist, wird der Be ^¬ griff der Fahrzeugladeposition vereinfachend ebenfalls unter dem Begriff Ladeposition verstanden.

Figur 3 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für das Programm zur Bereitstellung von Korrekturdaten K für eine Positionsbe ^¬ stimmung . Das Programm wird in einem Schritt S10 gestartet.

In einem Schritt S13 werden erste Positionsdaten PI des zumin ^¬ dest einen Fahrzeugs 10 bereitgestellt, wobei die ersten Positi ^¬ onsdaten PI GNSS-Positionsdaten des zumindest einen Fahrzeugs 10 umfassen, die abhängig von einem globalen Satellitennavigations ^¬ system-Empfangssignal, GNSS-Empfangssignal , ermittelt werden, wobei der GNSS-Empfänger oder DGNSS-Empfänger zum Empfang des GNSS-Empfangssignals in dem Fahrzeug angeordnet ist und die ers ^¬ ten Positionsdaten PI ermittelt werden, wenn das Fahrzeug 10 sich in einer Ladeposition einer vorgegebenen Ladestation befin ^¬ det. Der Schritt S13 kann mehrfach während eines Ladevorgangs des zumindest einen Fahrzeugs 10 wiederholt werden.

In einem Schritt S15 werden zweite Positionsdaten P2 bereitge ^¬ stellt, wobei die zweiten Positionsdaten P2 Informationen umfas ^¬ sen, die repräsentativ sind für eine globale Position der ausge ^¬ wählten Ladestation.

In einem Schritt S17 werden abhängig von den ersten Positionsda ^¬ ten PI und zweiten Positionsdaten P2 die Korrekturdaten K ermit ^¬ telt und vorzugsweise gespeichert.

In einem Schritt S19 wird das Programm beendet. Das Programm wird beispielsweise jeweils wiederholt ausgeführt, wenn aktuali ^¬ sierte Positionsdaten PI, P2 empfangen werden.

Die ersten Positionsdaten PI werden vorzugsweise von dem GNSS- Empfänger des zumindest einen Fahrzeugs 10 ermittelt und an den Server 5 übertragen.

Die globalen Positionsdaten der Ladestationen sind vorzugsweise in den jeweiligen Ladestationen, zum Beispiel im Ladesteuergerät der zumindest einen Ladestation, gespeichert und die Ladestatio ^¬ nen sind vorzugsweise ausgebildet, die globalen Positionsdaten der Ladestationsdaten an das jeweilige zumindest eine Fahrzeug 10, das sich in der Ladeposition der Ladestation befindet, zu übertragen. Die Übertragung kann hierbei drahtlos und/oder drahtgebunden erfolgen.

Vorzugsweise weist das zumindest eine Fahrzeug 10 eine Rechen ^¬ einrichtung auf, die ausgebildet ist, die globalen Positionsda ^¬ ten der ausgewählten Ladestation zu empfangen und abhängig von den globalen Positionsdaten der Ladestation und zumindest einer weiteren Abstandsinformation in Bezug auf das zumindest eine Fahrzeug 10 die zweiten Positionsdaten P2 zu ermitteln.

Die zumindest eine Abstandsinformation kann beispielsweise einen Abstand zwischen der Sekundärspule 30 des zumindest einen Fahr ^¬ zeugs 10 und der GNSS-Antenne 40 des zumindest einen Fahrzeugs 10 umfassen.

Vorzugsweise umfasst die zumindest eine Abstandsinformation zu ^¬ sätzlich einen Versatz der Sekundärspule 30 des zumindest einen Fahrzeugs 10 zu der Primärspule 20 der ausgewählten Ladestation. Dieser Versatz wird beispielsweise erfasst während eines Ein ^¬ parkvorgangs des zumindest einen Fahrzeugs 10 in die Ladepositi ^¬ on .

Die Position der GNSS-Antenne 40 des zumindest einen Fahrzeugs 10 ist daher relativ zur Bodenspule beziehungsweise Primärspule 20 der Ladestation bis auf wenige cm bekannt.

Somit ist, wenn das zumindest eine Fahrzeug 10 sich in der Lade ^¬ position der ausgewählten Ladestation befindet, die globale Po ^¬ sition des zumindest einen Fahrzeugs 10 mit einer Genauigkeit im Bereich von < 10 cm bekannt.

Eine Differenz oder Abweichung zwischen den ersten und zweiten Positionsdaten PI, P2 ist daher auch ein Maß für eine Genauig- keit der mit dem GNSS-Empfänger ermittelten ersten Positionsda ^¬ ten PI für das zumindest eine Fahrzeug 10. Beispielsweise können abhängig von der Differenz oder der Abweichung zwischen den ers ^¬ ten Positionsdaten PI und den zweiten Positionsdaten P2 die Kor ^¬ rekturdaten K ermittelt werden.

Alternativ oder zusätzlich kann die Ladestation ausgebildet sein, die globalen Positionsdaten der Ladestation an den Server 5 zu übermitteln und/oder die globalen Positionsdaten können auf dem Server 5 gespeichert sein. Der Server 5 kann ferner ausge ^¬ bildet sein, vorgegebene Abstandsmaße verschiedener Fahrzeugty ^¬ pen zu speichern und abhängig von einer Information, die der Server 5 beispielsweise von dem zumindest einen Fahrzeug 10 emp ^¬ fängt und die repräsentativ ist für einen Fahrzeugtyp und damit für einen Abstand zwischen der GNSS-Antenne 40 und der Sekundär ^¬ spule 30 des zumindest einen Fahrzeugs 10, die Korrekturdaten K zu ermitteln.

Alternativ oder zusätzlich kann die ausgewählte Ladestation und/oder das zumindest eine Fahrzeug 10 ausgebildet sein, den Einparkversatz des zumindest einen Fahrzeugs 10 an den Server 5 zu übermitteln. Der Server 5 kann so ausgebildet sein, abhängig von den globalen Positionsdaten der ausgewählten Ladestation und der zumindest einen Abstandsinformation, insbesondere dem Ver ^¬ satz zwischen der Primärspule 20 und Sekundärspule 30 und/oder dem Abstand der GNSS-Antenne 40 und der Sekundärspule 30, die Korrekturdaten K zu ermitteln.

Die Korrekturdaten K werden von dem Server 5 bereitgestellt und können beispielsweise von beliebigen weiteren Einrichtungen 65 und/oder weiteren Fahrzeugen 60 abgerufen werden.

Alternativ oder zusätzlich zu einer Ausführung des Programms auf dem Server 5 kann das Verfahren auch vollständig auf Seiten des Fahrzeugs 10 implementiert werden. Mit Hilfe der Korrekturdaten K kann eine sehr genaue DGNSS- Position eines weiteren Fahrzeugs 60 ermittelt werden, das sich in einer vorgegebenen Umgebung des zumindest einen ladenden Fahrzeugs 10 beziehungsweise der Ladestation befindet. Die mit ^¬ tels DGNSS ermittelte Position des weiteren Fahrzeugs 60 weist beispielsweise eine Abweichung von < 10 cm von einer tatsächli ^¬ chen Position des weiteren Fahrzeugs 60 auf. Das weitere Fahr ^¬ zeug 60 weist hierbei vorzugsweise einen maximalen Abstand von zirka 20 km von der zumindest einen Ladestation auf, deren glo ^¬ balen Positionsdaten genutzt wurden, um die die Korrekturdaten K zu ermitteln, da sich eine Genauigkeit der Korrekturdaten K sich mit zunehmendem Abstand verringert.

Figur 4 zeigt ein beispielhaftes Ladestationsnetz. Das Ladesta ^¬ tionsnetz weist freie Ladestationen 130 und belegte Ladestatio ^¬ nen 120 auf. Die Ladestationen werden teilweise zu unterschied ^¬ lichen, teilweise zu gleichen Zeiten frequentiert. Eine erste Netzladestation 140 ist beispielsweise während eines gesamten vorgegebenen Betrachtungszeitraums belegt und es werden regelmä ^¬ ßig zumindest die ersten Positionsdaten PI, von dem Fahrzeug an der ersten Netzladestation 140 an den Server 5 übermittelt. Die zweiten Positionsdaten P2 werden einmalig oder auch wiederholt an den Server 5 übermittelt. Eine zweite Netzladestation 150 wird beispielsweise erst während des vorgegebenen Betrachtungs ^¬ zeitraums angefahren. Es werden erst dann regelmäßig zumindest die ersten Positionsdaten PI von dem Fahrzeug an der zweiten Netzadestation 150 an den Server 5 übermittelt. Die zweiten Po ^¬ sitionsdaten P2 werden einmalig oder auch wiederholt an den Ser ^¬ ver 5 übermittelt. Eine dritte Netzladestation 160 wird bei ^¬ spielsweise noch vor Ende des vorgegebenen Betrachtungszeitraums verlassen und es werden nur bis zu dem Zeitpunkt des Verlassens der dritten Netzladestation 160 zumindest die ersten Positions ^¬ daten PI von dem Fahrzeug an der dritten Netzadestation an den Server 5 übermittelt. Die zweiten Positionsdaten werden einmalig oder auch wiederholt an den Server 5 übermittelt. Der Server 5 ist ausgebildet, abhängig von den während des vorgegebenen Be ^¬ trachtungszeitraums zur Verfügung gestellten ersten und zweiten Positionsdaten PI, P2 die Korrekturdaten K für das vorgegebene Gebiet zu ermitteln.

Die Korrekturdaten K werden beispielsweise jeweils zugeordnet zu vorgegebenen Bereichen des Gebiets und/oder zugeordnet zu vorge ^¬ gebenen Zeitbereichen gespeichert und abhängig von einer Positi ^¬ on eines Korrekturdatenempfängers, beispielsweise ein DGNSS- Empfänger, und/oder abhängig von einer aktuellen Zeit, zu der die Korrekturdaten K angefordert werden, die Korrekturdaten K für den Korrekturdatenempfänger aus der Vielzahl der Korrektur ^¬ daten K ausgewählt und an den Korrekturdatenempfänger gesendet.

Figur 5 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Aufbau eines Ladestationsnetzes für ein DGNSS.

In einem Schritt S51 wird in einem vorgegebenen Gebiet, für das das Ladestationsnetz aufgebaut werden soll, eine vorgegebene An ^¬ zahl von ersten Ladestationen installiert, wobei ein Abstand zwischen den Ladestationen sehr groß ist. Die Ladestationen um ^¬ fassen vorzugsweise Primärspulen 20 für induktive Ladesysteme. Die globalen Positionsdaten der Ladestationen werden daher bei ^¬ spielsweise mit einem DGPS-Empfänger ermittelt und beispielswei ^¬ se an eine zentrale Recheneinheit, zum Beispiel an den Server 5, übermittelt .

In einem weiteren Schritt S53 wird zumindest ein Teil der ersten Ladestationen zur Ermittlung von Korrekturdaten K genutzt und für zumindest einen weiteren Teil der ersten Ladestationen wer ^¬ den Betriebsgrößen erfasst, beispielsweise bezüglich einer Lade ^¬ aktivität der jeweiligen Ladestationen und/oder Zeiten guter Signalqualität der Spulen der induktiven Ladesysteme. Die er- fassten Betriebsgrößen werden vorzugsweise statistisch ausgewer ^¬ tet .

Abhängig von den erfassten Betriebsgrößen wird beispielsweise ermittelt, ob in dem vorgegebenen Gebiet ausreichend erste La ^¬ destationen installiert sind, so dass ein Differential-GNSS- Empfänger, der sich zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem be ^¬ stimmten Ort des Gebietes befindet, Korrekturdaten mit ausrei ^¬ chender Genauigkeit von der zentralen Einrichtung empfangen kann. Alternativ oder zusätzlich kann abhängig von den erfassten Betriebsgrößen ermittelt werden, in welchen Bereichen des Gebie ^¬ tes Ladestationen fehlen, um ein flächendeckendes Ladestations ^¬ netz bereitzustellen.

Der Server 5 ermittelt somit beispielsweise Hinweise für die In ^¬ stallation und den Betrieb eines solchen Ladestationsnetzwerks. So kann beispielsweise bestimmt werden, ob bei einer Neuinstal ^¬ lation eine dedizierte Vermessung der Ladestation nötig ist, o- der ob diese über das System 1, wie unten beschrieben, selbst mit den ersten Ladevorgängen ermittelt werden kann. Eine laufen ^¬ de Überwachung der Ladeaktivitäten kann dazu genutzt werden, dass Zusatzmaßnahmen ergriffen werden, wenn in einem Gebiet die Dichte an Ladestationen gering und/oder die Anzahl der kontinu ^¬ ierlich stattfindenden Ladevorgänge zu gering wird.

In einem Schritt S55 werden weitere Ladestationen installiert. Bei der Installation der weiteren Ladestationen ist das Ladesta ^¬ tionsnetz bereits ausreichend dicht, so dass Korrekturdaten für das gesamte Gebiet bereitgestellt werden können, das heißt es ist bereits ein dichtes Ladestationsnetz vorhanden, das ausrei ^¬ chend durch Fahrzeuge frequentiert wird. In diesem Fall erfolgt zumindest für einen Teil der weiteren Ladestationen die absolute Positionsbestimmung mit Hilfe von Korrekturdaten K. Hierbei wird beispielsweise für ein weiteres Fahrzeug 60, das sich in der La ^¬ deposition der neuinstallierten Ladestation befindet, mittels eines DGNSS-Empfängers eine DGNSS-Position, d. h. eine hochge ^¬ naue Position, ermittelt. Die globale Position der Ladestation wird dann abhängig von der DGNSS-Position des weiteren Fahrzeugs 60 und beispielsweise abhängig von dem erfassten Versatz der Primärspule 20 der Ladestation und der Sekundärspule 30 des wei ^¬ teren Fahrzeugs 60 und/oder dem Abstand der DGNSS-Antenne des weiteren Fahrzeugs 60 und der Sekundärspule 30 des weiteren Fahrzeugs 60 ermittelt.

Die weiteren Ladestationen ermöglichen eine genauere Berechnung der Korrektursignale.

In einem Schritt S57 wird das Ladestationsnetz überwacht. Algo ^¬ rithmen, die im Backend laufen, beispielsweise auf dem Server 5, führen fortlaufend statistische Auswertungen, zum Beispiel Kor ^¬ relationsberechnungen, Mittelwertbildungen, lernende Systeme und so weiter aus, abhängig von den zumindest einen bereitgestellten Betriebsgrößen der Ladestationen zur Optimierung des Ladesta ^¬ tionsnetzes, insbesondere der Qualität der bereitgestellten Kor ^¬ rekturdaten K. Wird festgestellt, dass in einem Gebiet dauerhaft oder zeitweise keine ausreichende Ermittlung Korrekturdaten be ^¬ ziehungsweise von Differenzsignalen durch ladende Fahrzeuge 10 erfolgt, werden beispielsweise Warnungen generiert und/oder es werden Installationsanweisungen ausgegeben, zum Beispiel dass eine zusätzliche Antenne aufgestellt werden muss oder die feh ^¬ lenden Korrekturdaten K von einem anderen Service-Dienstleister zugekauft werden müssen.

Figur 6 zeigt eine beispielhafte Anwendung der bereitgestellten Korrekturdaten K. In dem gezeigten Beispiel werden die Korrek ^¬ turdaten K zur Unterstützung eines autonomen Fahrens und/oder autonomen Einparkens eines zweiten Fahrzeugs 75 in eine Ladepo ^¬ sition genutzt, indem abhängig von den bereitgestellten Korrek ^¬ turdaten K eine Trajektorie 70 zum autonomen Fahren und/oder Einparken des zweiten Fahrzeugs 75 ermittelt wird. Figur 6 zeigt, wie innerhalb eines Ladestationsnetzwerkes die genauen DGNSS-Daten, die abhängig von den Korrekturdaten K und der mittels GNSS ermittelten Position ermittelt werden, genutzt werden können, um einen Annäherungsvorgang an die Ladestation sowohl manuell, als auch autonom zu optimieren. Befindet sich das einparkende zweite Fahrzeug 75 in einem unmittelbaren Nahbe ^¬ reich der Ladestation kann eine lokale Abstandsmessung die Ziel ^¬ führung unterstützen.

Zunächst werden beispielsweise von der Ladestation Ladespulenko ^¬ ordinaten der Primärspule 20 an das einzuparkende zweite Fahr ^¬ zeug 75 übermittelt. Die Übermittlung kann beispielsweise über eine Funkverbindung erfolgen. Ein Abstand (x, y φ) der Primär ^¬ spule 20 wird beispielsweise in dem einzuparkenden zweiten Fahr ^¬ zeug 75 ermittelt, abhängig von den Ladespulenkoordinaten und einer über Differential-GNSS ermittelten Fahrzeugposition, wobei das zweite Fahrzeug 75 Korrekturdaten K empfängt und ein Diffe- rential-GNSS-Empfänger des zweiten Fahrzeugs 75 die Position des zweiten Fahrzeugs 75 abhängig von den Korrekturdaten K ermit ^¬ telt .

Das zweite Fahrzeug 75 ermittelt beispielweise abhängig von der mittels des DGNSS-Empfängers ermittelten Position des zweiten Fahrzeugs 75 und den Ladespulenkoordinaten für das zweite Fahr ^¬ zeug 75 die Trajektorie 70 zur Anfahrt der Primärspule 20 der Ladestation .

Optional weist das Ladesystem ein Positionierungssystem auf und, sobald sich das zweite Fahrzeug 75 im Nahbereich 80 eines Posi ^¬ tionierungssystems befindet, übernimmt das Positionierungssystem der Ladestation die Abstandsbestimmung. Das Positionierungssys ^¬ tem umfasst eine Abstandsmessung. Für den Anwendungsfall einer manuellen Anfahrt an die Ladestati ^¬ on kann der wie oben beschriebene ermittelte Abstand im zweiten Fahrzeug 75 signalisiert und/oder optisch angezeigt werden.

Die Annäherungsunterstützung kann auch für eine Positionierung auf Ladestationen genutzt werden, die in Bereichen angeordnet sind, die keinen Satellitenempfang aufweisen, zum Beispiel in Garagen und/oder Parkhäusern. Zur Unterstützung einer richtigen Positionierung (Finden der Ladeposition) kann die genauere Fahr ^¬ zeugposition herangezogen werden, wenn die letzten Meter mittels Odometrie-Daten des Fahrzeugs verfolgt werden. Bei einem nicht zu großen Abstand vom GNSS-Empfangs-Endbereich ist dennoch eine ausreichende Genauigkeit gegeben. Zum Beispiel kann der GNSS- Empfang an einer Parkhauseinfahrt enden.

Bezugszeichenliste

1 System

5 Server

10 Fahrzeug

20 Primärspule

30 Sekundärspule

40 GNSS-Antenne

50 Kommunikationseinrichtung

60 weiteres Fahrzeug

65 weitere Einrichtung

70 Trajektorie

75 zweites Fahrzeug

80 Nahbereich

100 Gebiet

110 Bereich

120 belegte Ladestation

130 freie Ladestation

140 erste Netzladestation

150 zweite Netzladestation

160 dritte Netzladestation

K Korrekturdaten

PI erste Positionsdaten

P2 zweite Positionsdaten

S10...S19, Programmschritte

S51...S57 Ablaufdiagrammschritte