CN111332226A - 向服务单元提供基于车辆来确定的周围环境信息 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于通过车辆的控制设备来控制至少一个车辆外部的服务单元的方法，其中由所述控制设备经由通信连接来接收所述服务单元的位置数据和服务数据；根据所述服务数据来确定在所述车辆上的目标位置；基于相对于所确定的目标位置的所述位置数据来计算轨迹；而且所计算的轨迹经由所述通信连接从车辆侧的控制设备被传输给所述服务单元。还公开了一种用于通过服务单元的控制元件来在车辆上执行至少一个服务的方法、一种控制设备、一种控制元件、一种车辆装置、一种计算机程序以及一种机器可读存储介质。

Description

向服务单元提供基于车辆来确定的周围环境信息
技术领域
本发明涉及一种用于通过车辆的控制设备来控制至少一个车辆外部的服务单元的方法，一种用于通过服务单元的控制元件在车辆上执行至少一个服务的方法、一种控制设备、一种控制元件、一种车辆装置、一种计算机程序以及一种机器可读存储介质。
背景技术
公知具有自动化驾驶功能的车辆，这些车辆从确定自动化程度开始自主地并且无需驾驶员地运行。这种车辆例如可以自动地遵循道路走向，独立地识别其它交通成员或者障碍物并且在车辆中计算相对应的控制指令以及将这些控制指令转发给车辆中的执行器，由此正确地影响车辆的行驶走向。对障碍物的识别通过对车辆的周围环境进行扫描的周围环境传感器来实现。
还公知在汽车领域中的不同的服务。这种服务通常由专业技术人员实施，可具有加油过程、轮胎更换、维修和对电池组的充电过程。
这些服务也可以由机器或服务单元自动化地实施。然而，为此需要具有周围环境传感器和控制元件的服务单元，该控制元件用来分析周围环境传感器的测量数据并且操控相对应的执行器。
由于所需的周围环境传感器和相对应的分析单元或控制元件，这种服务单元在制造方面成本高。
发明内容
本发明所基于的任务可在于：尤其是提出了一种用于降低在车辆领域的自动化服务方面的成本的方法和控制设备。
该任务借助于独立权利要求的相应的主题来解决。本发明的有利的设计方案分别是从属权利要求的主题。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于通过车辆的控制设备来控制至少一个车辆外部的服务单元的方法。
在一个步骤中，控制设备经由通信连接来接收服务单元的位置数据和服务数据。
紧接着，根据这些服务数据来确定在车辆上的目标位置。在这种情况下，检查服务单元可执行哪个服务，以便选择在车辆上的相对应的位置。例如，在加油过程作为服务时，可以规定油箱盖为目标位置，在轮胎更换时，可以规定相应的轮胎为目标位置。
基于相对于所确定的目标位置的位置数据来计算轨迹。所计算的轨迹经由通信连接从车辆侧的控制设备传输给服务单元。尤其是，该轨迹可以由车辆侧的控制设备或者在一个替选的设计方案中由服务单元的在车辆外部的控制元件基于由至少一个车辆侧的周围环境传感器所传送的测量数据在车辆外部来计算。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于通过服务单元的控制元件来在车辆上执行至少一个服务的方法。
在一个步骤中，将服务单元的位置数据和服务数据经由通信连接传输给车辆的控制设备。
通过车辆侧的控制设备计算的轨迹由控制元件来接收。
控制元件输出用于沿该轨迹行进的控制指令。对车辆上的目标位置，控制元件输出用于执行服务的控制指令。
基于这些控制指令，控制元件可以控制服务单元的执行器，由此服务单元沿该轨迹行进并且可以实施预先限定的动作从而执行服务。
用于执行服务的动作同样可以是该轨迹的组成部分。尤其是，服务单元可以在到达目标位置时实施服务特定的自动化步骤。
按照本发明的另一方面，提供了一种控制设备，其中该控制设备被设立为：实施用于通过控制设备来控制至少一个车辆外部的服务单元的方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种控制元件，其中该控制元件被设立为实施用于通过服务单元的控制元件来在车辆上执行至少一个服务的方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆装置。该车辆装置具有至少一个车辆，该车辆具有控制设备和车辆传感装置。该车辆装置还具有至少一个服务单元，该服务单元具有控制元件。在车辆与服务单元之间能建立通信连接。
此外，根据本发明的一个方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括如下指令，在由计算机或控制设备实施该计算机程序时，这些指令促使该计算机或该控制设备实施按照本发明的方法。
按照本发明的另一方面，提供了一种机器可读存储介质，在其上存储有按照本发明的计算机程序。
通过该方法，可以确定或定位在车辆周围的能自动化地运行的机器或服务单元。可以参考该服务单元来确定服务。这例如可以通过识别服务单元的铭牌或者形状来实现。替选地，服务单元可以将能实施的服务以数据的形式传送给控制设备。
在此，服务单元可以使用车辆的周围环境传感装置，用来提供增值服务或服务。经此，服务单元的机载传感装置可以省去或者至少减少使用。
因此，可以实现车辆附近的工具或服务单元的自动化，其中车辆的传感器听任服务单元使用以执行服务或者与这些服务单元共享。
通过这些方法可以实现如下优点：
- 车辆的成本高的周围环境传感器可以多次被使用或被用于扩展的服务。
- 车辆附近的服务可以以更低的成本来自动化，因为节省了周围环境传感装置。
车辆可以被实施为能自动化和/或部分自动化运行的车辆。尤其是，车辆可以按照SAE J3016来辅助地、部分自动化地、高度自动化地和/或全自动化地或无驾驶员地能运行。
尤其是，车辆可以被设计为往返运输工具、机器人出租车、商用车、载客车、载货车、运输车、建筑工程车辆、公共汽车、飞机、船舶、有轨车辆以及诸如此类的。
服务单元例如可以是加油机器人、用于给车辆电池组充电的机器人、叉车或装卸车、拖拉装置、维护单元，修理单元以及诸如此类的。
例如，服务单元可以由车辆传感装置来辅助地给被设计为运输车的车辆装货或者卸货。此外，服务单元例如可以将周围环境传感器用于：将飞机运送到停机位或者在航运领域结合至少一个其它的被设计为拖拉装置的服务单元在港口调动船舶。因此，通过使用“他人的”或外部的传感器，可以实现至少一个服务单元的自动化。
根据一个实施例，接收至少一个周围环境传感器的测量数据，其中依据这些测量数据来定位服务单元。替选于传送位置数据，可以由车辆的传感装置来确定服务单元的初始位置。在这种情况下，该位置对应于服务单元相对于传感器的相对位置。在对服务单元的这种定位下，也可以执行对服务单元的识别或参考，其中确定服务单元的服务。
按照另一实施例，根据测量数据来确定的服务单元的位置数据由控制设备经由通信连接来传输给服务单元的控制元件。经此，可以向服务单元提供周围环境传感器的测量数据或周围环境传感器的使用。在此，车辆也可以将相关的信息、诸如车辆轮廓、相关的车辆组件、如油箱接管的位置发送给服务单元。
尤其是，车辆周围的周围环境信息可以基于传感器地通过车辆传感器来确定并且紧接着或者实时地被提供给至少一个服务单元。
替选于控制设备，控制元件可以基于所发送的数据自己来计算对于服务来说所需的到车辆的轨迹。
根据另一实施例，在被设计为车辆组件的三维位置的目标位置和/或在被实施为车辆周围的位置的目标位置执行该服务。在此，周围环境能定义为服务单元的操纵器的操作范围或者作用距离。
视服务单元的任务而定，可以计算轨迹，该轨迹结束于车辆上的三维目标位置。服务单元可以沿轨迹行进并且接着行使相对应的工作或服务。
在这种情况下，该目标位置可能依赖于服务类型。例如，在加油机器人的情况下，油箱接管的位置可以被用作目标位置。在轮胎更换机器人的情况下，可以考虑车辆的轮胎的位置作为目标位置。如果服务单元被设计为清洁机器人，则车辆轮廓可以被用作多个目标位置。
按照另一实施例，到目标位置的轨迹由控制元件基于所接收的车辆位置数据来计算。该设计方案可以是一种替选的或者附加的实施方式。在此，到之前传送的在车辆上的目标位置的所需的轨迹由服务单元来计算，从而实现所需的服务。
附图说明
在下文，依据一张非常简化的示意图来进一步阐述本发明的一个优选的实施例。
在这种情况下，图1示出了按照一个实施例的车辆装置1的示意性俯视图。在这种情况下，阐明了按照实施例的方法。
具体实施方式
车辆装置1具有车辆2和服务单元4。车辆2具有控制设备6，该控制设备与周围环境传感器8以传导数据的方式连接。
在这种情况下，周围环境传感器8被设计为LIDAR传感器。周围环境传感器8具有用红外线来扫描的扫描区10。在此，周围环境传感器8可基于渡越时间分析来确定服务单元4的位置。可以相对于车辆2自己的坐标系来确定和参考服务单元4。
周围环境传感器8的测量数据由控制设备6接收并且分析。
服务单元4被实施为加油机器人或自动化机器，该加油机器人可以在车辆2周围移动并且以服务的形式来给车辆2加油。
为此，服务单元4具有控制元件12。服务单元4的控制元件12能以传导数据的方式与车辆侧的控制设备6连接。在此，可以在控制设备6与控制元件12之间建立无线通信连接14。
按照该实施例，无线通信连接14被设施为基于WLAN传输标准的所谓的车到X（Car-to-X）通信连接。
经由无线通信连接14，可以在控制设备6与控制元件12之间交换数据。尤其是，服务单元4的位置数据和服务数据可以经由通信连接14来传输。替选地，服务单元4的位置数据可以通过分析周围环境传感器8的测量数据在车辆侧确定。
按照该实施例，可以将车辆2的加油可能性作为服务数据发送给控制设备6。因此，控制设备6可以确定被设计为油箱接管的车辆组件16作为目标位置。
控制设备6计算从服务单元的初始位置到油箱接管16的轨迹18。轨迹16经由通信连接14被传送给服务单元4的控制元件12。
控制元件12可以基于所传送的轨迹18进行所有相关的控制步骤，以便使服务单元4移动到油箱接管16并且执行给车辆2加油形式的服务。接着，可以使服务单元4驶回初始位置。
为了简便起见，没有示出服务单元4的执行器和操纵器。然而，这些执行器和操纵器可以由控制元件12来操控和检查。

Claims (11)

1.一种用于通过车辆（2）的控制设备（6）来控制至少一个车辆外部的服务单元（4）的方法，其中
- 由所述控制设备（6）经由通信连接（14）来接收所述服务单元（4）的位置数据和服务数据；
- 根据所述服务数据来确定在所述车辆（2）上的目标位置；
- 基于相对于所确定的目标位置的所述位置数据来计算轨迹（18）；而且
- 所计算的轨迹（18）经由所述通信连接（14）从车辆侧的控制设备（6）被传输给所述服务单元（4）。
2.根据权利要求1所述的方法，其中接收至少一个周围环境传感器（8）的测量数据，其中依据所述测量数据来定位所述服务单元（4）。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中根据所述测量数据来确定的所述服务单元（4）的位置数据由所述控制设备（6）经由所述通信连接（14）传输给所述服务单元（4）的控制元件（12）。
4.一种用于通过服务单元（4）的控制元件（12）来在车辆（2）上执行至少一个服务的方法，其中
- 所述服务单元（4）的位置数据和服务数据经由通信连接（14）被传输给所述车辆（2）的控制设备（6）；
- 接收通过车辆侧的控制设备（6）所计算的轨迹（18）；
- 由所述控制元件（12）输出用于沿所述轨迹（18）行进的控制指令；
- 对所述车辆（2）上的目标位置，由所述控制元件（12）输出用于执行所述服务的控制指令。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在被设计为车辆组件（16）的三维位置的目标位置和/或在被实施为所述车辆（2）周围的位置的目标位置执行所述服务。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中到所述目标位置的轨迹（18）由所述控制元件（12）基于所接收的所述车辆（2）的位置数据来计算。
7.一种控制设备（6），其中所述控制设备（6）被设立为实施根据权利要求1至3之一所述的方法。
8.一种控制元件（12），其中所述控制元件（12）被设立为实施根据权利要求4至6之一所述的方法。
9.一种车辆装置（1），所述车辆装置具有至少一个带有控制设备（6）和车辆传感装置（8）的车辆（2）而且具有至少一个带有控制元件（12）的服务单元（4），其中在所述车辆（2）与所述服务单元（4）之间能建立通信连接（14）。
10.一种计算机程序，所述计算机程序包括如下指令，在由计算机、控制元件（12）或控制设备（6）实施所述计算机程序时，所述指令促所述计算机、所述控制元件或所述控制设备实施根据权利要求1至6之一所述的方法。
11.一种机器可读存储介质，在其上存储有根据权利要求10所述的计算机程序。
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