CN115472000A - 用于控制车队的方法、引导车辆、跟随车辆和车队 - Google Patents

Abstract

一种用于控制车队1的方法，其中所述车队1包括引导车辆2和跟随车辆3，其中所述引导车辆2在引导车辆后侧4具有标记区域5，所述标记区域包括至少一个光学标记6，其中所述光学标记6包括关于所述光学标记在所述标记区域5内的位置的位置信息，其中所述跟随车辆3在跟随车辆前侧具有传感器单元8，用于记录所述引导车辆2的光学标记7的至少一个图像，其中基于所述光学标记7的至少一个图像，确定在所述传感器单元8与所述标记区域6之间的相对方位、位置和/或速度，其中为了跟随所述引导车辆2，所述跟随车辆3的速度、转向和/或行驶参数被调节。

Description

用于控制车队的方法、引导车辆、跟随车辆和车队

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1的特征的用于控制车队的方法。

背景技术

车队或者跟随车辆对引导车辆的跟随在道路交通中以及在工商业领域、例如在工厂中应用。例如，在生产设施中的生产的范围内，物流的一部分可以利用载人或自动车辆来被处理。为了提高这种车辆的运输能力，将多个拖车或跟随车辆挂到引导车辆上，以便形成所谓的物流列车。各个车辆在红色列车内机械联接，这意味着：这些车辆的连接必须被手动建立和松开，这些车辆为了联接而必须准确对齐，联接器和联接器接口必须彼此配合。

出版文献DE 103 23915 A1描述了用于道路车辆的基于摄像机的位置识别。在该出版文献提出的方法规定：通过摄像机来检测在行驶方向上的环境，其中车辆相对于在该车辆周围的、在所获得的图像数据中标识出的光学签名的方位被确定，其中基于图像数据中的匹配来实现相对于该光学签名的方位确定。

发明内容

提出了一种具有权利要求1的特征的用于控制车队的方法。还提出了一种引导车辆、一种跟随车辆和一种车队。优选的和/或有利的实施方案从从属权利要求、说明书和随附的附图中得到。

提出了一种用于控制和/或调节车队、尤其是引导车辆和/或跟随车辆的方法。该方法例如由跟随车辆和/或由引导车辆来实施和/或应用。该方法特别是由控制模块、例如用于集成到引导车辆或跟随车辆中的控制模块来产生，替代地，该方法可以被实现为软件模块。该车队包括至少一个引导车辆。该车队还包括至少一个跟随车辆。特别优选地，该车队包括至少2个、特别是至少10个跟随车辆。该车队例如是道路交通车队，替代地，该车队被设计成在工商业环境、例如生产和/或制造中的车队。引导车辆和/或跟随车辆例如是低地板车辆。替代地，引导车辆和/或跟随车辆是载客车（PKW）、载货车（Lkw）和/或拖车。特别地，跟随车辆可以是另一跟随车辆的引导车辆。该车队例如被设计用于运输货物、商品和/或对象。引导车辆和/或跟随车辆尤其能被独立控制。引导车辆和/或跟随车辆分别具有自己的驱动装置。

引导车辆在引导车辆后侧具有标记区域。引导车辆后侧例如是引导车辆的后侧、车尾或末端。引导车辆后侧例如是和/或包括与跟随车辆相邻的车辆部分。标记区域例如布置在保险杠区域、拖挂联接器的区域或者后车身区域。标记区域尤其是扁平区域、优选地平坦的扁平区域。特别优选地，标记区域或标记区域的平面垂直于引导车辆的行驶方向和/或引导车辆的优先方向。标记区域包括光学标记，尤其是多个光学标记。这些光学标记优选地均匀地布置在标记区域。例如，这些光学标记在标记区域中矩阵状分布、尤其是等距分布。这些光学标记例如作为标牌来被安置在标记区域。

这些光学标记例如具有相同和/或同类的轮廓。例如，这些光学标记被设计成矩形、方形或圆形。特别优选地，这些光学标记包括刻度尺。优选地，光学标记是矩形、方形或圆形斑点和/或区域。光学标记尤其可以包括多个结构，诸如矩形、线和/或点。 特别优选地，光学标记包括多个点（英文Dot）和/或是点编码（Dot Code）。

这些光学标记包括和/或描述关于这些光学标记在标记区域内和/或在引导车辆、特别是引导车辆后侧上的位置的位置信息。该位置信息例如是相应的光学标记在标记区域内的位置的坐标。这些光学标记例如可以直接说明坐标，尤其是以编码为字符和/或坐标的方式来包括这些坐标。特别是，位置信息作为数字编码来被编码和/或寄存在这些光学标记中。这些光学标记在标记区域内的位置的坐标优选地在二维、尤其是特征坐标系中被说明。

跟随车辆具有传感器单元。特别地，引导车辆同样具有传感器单元。传感器单元布置在跟随车辆前侧。跟随车辆前侧例如位于跟随车辆的行驶方向和/或优先方向上。传感器单元例如布置在跟随车辆的保险杠区域和/或前车身区域。传感器单元例如包括和/或是摄像机，例如CCD或CMOS摄像机。传感器单元尤其布置和/或设立用于在跟随车辆的行驶方向和/或前方方向上记录图像。传感器单元被设计用于记录至少一个图像，尤其被设计用于记录引导车辆的光学标记区域的至少一个图像。例如，传感器单元定期和/或周期性地记录引导车辆的光学标记的图像。

传感器单元所记录的至少一个图像尤其包括标记区域的片段。替代地和/或补充地，所记录的至少一个图像可以包括和/或显示整个标记区域。

基于该光学标记和这些光学标记的至少一个图像，确定相对方位、位置和/或速度。相对位置尤其是传感器单元、替代地跟随车辆与引导车辆、特别是标记区域之间的位置。速度尤其是关于跟随车辆和引导车辆、特别是在传感器单元与标记区域之间的相对速度。尤其是关于6个自由度、尤其是至少3个自由度来确定位置、方位和/或速度。例如，关于6个方位自由度来确定方位，其中这些方位自由度包括3个平移自由度和3个旋转自由度。优选地，在三维空间内确定和/或说明方位和/或位置，其中例如坐标系的零点位于标记区域或传感器单元内。优选地，对平移方位和/或位置的确定比0.25 mm更精确。

跟随车辆基于所确定的速度、相对方位和/或位置来被控制、调节和/或引导。例如，调节跟随车辆的转向、速度和/或行驶参数。跟随车辆被调节以跟随引导车辆。该方法规定：通过对速度、转向和/或行驶参数的调节来实施对引导车辆的跟随。为了该跟随和/或调节，动用所确定的相对方位、位置和/或速度，或者动用该至少一个图像和/或对该至少一个图像的评估。

通过该方法，能够运行具有经改善的方向稳定性的车队，尤其是因为引导车辆与跟随车辆的行驶路线之间的偏差可以保持得小。尤其是，例如可以省去机械联接。例如，还能够省去引导车辆与跟随车辆之间的固定距离，例如通过省略车辆的机械和/或固定联接。

特别是规定：光学标记和传感器单元形成传感系统。该传感系统尤其是如在申请人的出版文献DE 10 2016 216 196 A1中所描述的那样来被设计。按照该出版文献的光学标记、标记区域和/或传感器单元的内容、尤其是设计方案经由Incooperate通过引用来被用作本申请的组成部分。尤其是，这样包括出版文献DE 10 2016 216 196 A1的第[0004]至[0081]段。

本发明的设计方案规定：跟随车辆包括和/或具有跟随车辆参考区域。跟随车辆参考区域尤其位于跟随车辆后侧、例如跟随车辆的尾部、特别是保险杠或后车身上。特别优选地，跟随车辆和引导车辆被设计得类似或相同，其中跟随车辆参考区域类似地或相同地对应于标记区域在引导车辆上的布置。为了跟随引导车辆，跟随车辆被调节和/或操控为使得跟随车辆参考区域采取与引导车辆的标记区域相同的路线和/或类似的路线。尤其是，跟随车辆或该跟随车辆的速度、转向和/或行驶参数被调节为使得跟随车辆参考区域和引导车辆的标记区域采取相同的路线、例如轨迹和/或存在相同的路线、例如轨迹。尤其是，基于跟随车辆和/或引导车辆的车辆几何和/或在了解跟随车辆和/或引导车辆的车辆几何的情况下，调节和/或操控跟随车辆或者该跟随车辆的速度、转向和/或行驶参数。该设计方案基于以下考虑：简单的以恒定距离的跟随会引起引导车辆与跟随车辆的行驶路线之间的大的偏差，尤其是因为在长的车辆队列的情况下这些偏差也会相加。

特别优选的是：为了跟随引导车辆，跟随车辆的速度、转向和/或行驶参数被调节为使得跟随车辆在指定的和/或能调整的距离区间内跟随引导车辆。替代指定固定距离和/或指定具有小容差区间的距离，该设计方案规定：指定距离区间。该距离区间例如具有为至少50 cm、特别是至少1 m的区间宽度。此外，该距离区间优选地小于2 m并且特别是小于1.5m。

特别优选的是：跟随车辆是后面的另一跟随车辆的引导车辆、尤其是同样的引导车辆。例如，车队的所有车辆都同类地被设计和/或车队的每个车辆都可以是引导车辆和/或跟随车辆，尤其是视在车队中的位置和/或排列而定。例如，跟随车辆和/或引导车辆分别具有标记区域和传感器单元，使得该标记区域和该传感器单元能在其使用方面被自由选择。

本发明的设计方案规定：光学标记区域包括显示器和/或由显示器来形成和/或显示。该显示器被设计为显示光学标记。尤其是，所显示的光学标记被设计成可变光学标记，使得例如能将不同的信息和/或位置写入光学标记。例如，光学标记被显示为在屏幕、夹持器或显示器上的图像。这些光学标记、尤其是这些可变光学标记包括和/或描述、特别优选地以编码形式包括和/或描述元数据、例如相应的车辆的车辆数据。例如，在这种情况下，距离的所容许的上限和/或下限可包括距离区间、最大加速度、最大速度、最大压力、车辆之间的偏移和/或指令。

特别优选的是：跟随车辆具有另一标记区域。该另一标记区域尤其布置在跟随车辆前侧。例如，该另一标记区域布置在传感器单元的区域和/或周围。该另一标记区域包括光学标记，尤其是这样的光学标记。引导车辆包括和/或具有另一传感器单元。该另一传感器单元布置在引导车辆后侧，例如布置在该传感器单元的区域。该另一传感器单元被设计为记录跟随车辆的该另一标记区域和/或跟随车辆的该另一标记区域的光学标记，尤其是以便提供另一图像。该另一图像尤其称为引导车辆图像。该引导车辆图像示出了标记区域的至少一个片段、尤其是至少一个光学标记。基于光学标记的至少一个引导车辆图像，确定另一传感器和另一标记区域的相对方位、位置和/或速度。基于该所确定的相对方位、位置和/或速度，调节和/或操控引导车辆的速度、转向或行驶参数，尤其是用于防止和/或避免跟随车辆撞上引导车辆。

可选地规定：引导车辆和跟随车辆机械联接，例如引导车辆和跟随车辆没有固定的、机械和/或材料联接。引导车辆与跟随车辆的联接优选地以光学方式、以数据技术方式和/或以虚拟方式实现。

特别优选地，这些光学标记包括和/或示出相应的车辆的行驶特性。例如，跟随车辆的光学标记包括和/或示出跟随车辆的行驶特性，其中引导车辆的光学标记包括和/或描述引导车辆的行驶特性。这些行驶特性例如包括可能的加速度、速度限制、转向参数和/或车辆几何。

特别优选的是：这些光学标记包括跟随车辆的跟随行为和/或距离行为，替代地包括引导车辆的距离行为。

本发明的设计方案规定：为了跟随车辆与引导车辆的脱离，在标记区域显示包括脱离指令的光学标记，例如显示为可变光学标记。该脱离指令被用于操控和/或调节跟随车辆或者该跟随车辆的速度、转向或行驶参数，以与引导车辆脱离。该设计方案基于以下考虑：这样可以通过显示相对应的光学标记来使跟随车辆和引导车辆脱离，使得尤其是不必进行手动脱离。尤其可以规定：显示包括联接指令的光学标记，使得车辆作为跟随车辆跟随具有所显示的联接指令的车辆。

本发明的另一主题是一种引导车辆、尤其是用于执行和/或应用如上所述的方法的引导车辆。引导车辆尤其是车队的引导车辆。引导车辆例如被设计成低地板车辆、运输车辆、机器人车辆或者载客车。引导车辆在其引导车辆后侧包括标记区域，尤其是如上所述。该标记区域包括如上所述的光学标记。该标记区域和/或这些光学标记尤其被设计用于被跟随车辆的传感器单元所记录。特别是，引导车辆可以在引导车辆前部区域具有传感器单元，使得引导车辆同样可以是跟随车辆。

本发明的另一主题是一种跟随车辆，该跟随车辆尤其被设计成低地板车辆、机器人车辆、载客车或载货车。跟随车辆在其跟随车辆前侧包括传感器单元、尤其是如上所述的传感器单元。跟随车辆尤其是用于应用该方法的跟随车辆和/或车队的跟随车辆。本发明的另一主题是一种车队，该车队包括至少一个引导车辆和至少一个跟随车辆。

附图说明

从随附的说明书附图中得到其它优点、效果和设计方案。在此：

图1示出了车队作为实施例；

图2以俯视图示出了图1中的车队。

具体实施方式

图1示出了车队1的实施例的侧视图。车队1包括前方行驶的引导车辆2和后面的跟随车辆3。跟随车辆3本身可以是后面的另一跟随车辆3的引导车辆。每个车辆2、3都包括自己的驱动装置并且尤其是能独立地被控制和/或调节。前方行驶的车辆3在引导车辆后侧4包括具有光学标记6的标记区域5。每个跟随的车辆或跟随车辆3都在其前部或跟随车辆前侧具有传感器单元8。传感器单元8是和/或包括摄像机。摄像机以其记录方向指向行驶方向或前方方向。摄像机8或传感器单元8被设计用于记录前方行驶的车辆2的光学标记区域5的图像。跟随车辆3依据所记录的前方行驶的车辆2的光学标记6的图像来被控制，使得该跟随车辆跟随该前方行驶的车辆，例如通过沿着车辆2和3的光学标记5或标记区域的相同路线行驶。

基于所记录的前方行驶的车辆2的标记区域的光学标记的图像，确定、尤其是存储、特别是暂时存储相对于车辆3的自身的位置和/或速度的前方行驶的车辆2的速度、方位和/或位置。基于所确定的速度和/或位置，特别是在了解跟随车辆和/或引导车辆的车辆几何的情况下，跟随车辆3的移动被控制为使得跟随车辆3的光学标记6和/或标记区域5在与引导车辆2的光学标记6和/或标记区域5相同的路线上移动。尤其可以基于对车辆移动数据、例如当前速度和/或车辆控制的接受和/或了解来进行操控。

这些光学标记尤其包括关于在光学标记内的位置和/或在相应的车辆上的位置的位置信息。这些光学标记还可包括关于被标记的车辆的行驶特性的信息，例如转弯半径、加速度或最高速度。这些光学标记尤其包括和/或描述被做标记的车辆的唯一信息。跟随车辆3和/或引导车辆特别是包括多个光学标记。

图2以俯视图示出了图1中的车队的实施例。在这种情况下，引导车辆2和跟随车辆3分别包括具有光学标记的标记区域5。在这种情况下，跟随车辆3被调节和/或操控为使得跟随车辆3的光学标记5遵循与引导车辆的光学标记5相同的路线9。

Claims (14)

1.一种用于控制车队（1）的方法，其中所述车队（1）包括引导车辆（2）和至少一个跟随车辆（3），

其中所述引导车辆（2）在引导车辆后侧（4）具有标记区域（5），所述标记区域包括至少一个光学标记（6），其中所述光学标记（6）包括关于所述光学标记在所述标记区域（5）内的位置的位置信息，

其中所述跟随车辆（3）在跟随车辆前侧具有传感器单元（8），用于记录所述引导车辆（2）的光学标记（7）的至少一个图像，

其中基于所述光学标记（7）的至少一个图像，确定在所述传感器单元（8）与所述标记区域（6）之间的相对方位、位置和/或速度，

其中为了跟随所述引导车辆（2），所述跟随车辆（3）的速度、转向和/或行驶参数被调节。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光学标记（7）是光学编码并且分别以编码方式包括关于所述光学标记在所述标记区域（6）内的位置的位置信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述跟随车辆（3）在跟随车辆后侧具有跟随车辆参考区域，其中为了跟随所述引导车辆（2），所述跟随车辆（3）的速度、转向和/或行驶参数被调节为使得所述跟随车辆参考区域采取与所述引导车辆（2）的标记区域（6）相同的路线。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了跟随所述引导车辆（2），所述跟随车辆（3）的速度、转向和/或行驶参数被调节为使得所述跟随车辆（3）在距离区间内与所述引导车辆（2）间隔开地跟随。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述跟随车辆（3）是后面的另一跟随车辆（3）的引导车辆（2）。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述标记区域（6）包括显示器，其中所述显示器显示所述光学标记（7）。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述跟随车辆（3）在所述跟随车辆前侧具有另一标记区域（6），所述另一标记区域具有光学标记（7），其中所述引导车辆（2）在所述引导车辆后侧具有另一传感器单元（8），用于记录所述跟随车辆（2）的光学标记（7）的至少一个引导车辆图像，其中基于所述至少一个引导车辆图像，确定所述另一传感器单元（8）相对于所述另一标记区域（6）的相对方位、位置和/或速度，其中为了防止撞上，所述引导车辆（2）的速度、转向和/或行驶参数被调节。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述引导车辆（2）和所述跟随车辆（3）机械分离和/或以光学方式联接。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述光学标记（7）包括相应的车辆的行驶特性。

10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述引导车辆的光学标记（7）包括所述跟随车辆（3）的跟随行为。

11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了使所述跟随车辆（3）与所述引导车辆（2）脱离，在所述标记区域（6）显示包括脱离指令的光学标记。

12.一种用于车队（1）、尤其是用于根据上述权利要求中任一项所述的方法的引导车辆（2），其特征在于，所述引导车辆（2）在引导车辆后侧（4）具有标记区域（5），所述标记区域包括至少一个光学标记（6），其中所述光学标记（6）包括关于所述光学标记在所述标记区域（5）内的位置的位置信息。

13.一种用于车队（1）、尤其是用于根据上述权利要求中任一项所述的方法的跟随车辆（3），其特征在于，所述跟随车辆在跟随车辆前侧具有传感器单元（8），用于记录引导车辆（2）的光学标记（7）的至少一个图像，所述跟随车辆具有控制模块，用于基于所述光学标记（7）的至少一个图像来确定在所述传感器单元（8）与所述标记区域（6）之间的相对方位、位置和/或速度，其中所述控制模块被设计为：为了跟随所述引导车辆（2），调节所述跟随车辆（3）的速度、转向和/或行驶参数。

14.一种车队（1），所述车队包括根据权利要求12所述的引导车辆（2）和根据权利要求13所述的跟随车辆（3）。

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