DE102005029337A1

DE102005029337A1 - Verfahren zur Ermittlung einer befahrbaren Wegstrecke

Info

Publication number: DE102005029337A1
Application number: DE102005029337A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr.-Ing. Stopp; Volker Dipl.-Ing. Viereck
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Stopp Andreas Dr-Ing 15366 Neuenhagen De
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2006-04-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung befahrbarer Wegpunkte, wobei Trajektorien definierter Wegstrecken parametriert sind hinsichtlich des zur Verfügung stehenden Raumes, wobei die Fahrzeuge zur Auswahl der entsprechenden Trajektorien hinsichtlich deren Abmessungen dreidimensional vermessen werden, wobei die Vermessung auch eventuell überstehende Lasten des Fahrzeugs mit erfasst und wobei die Bestimmung befahrbarer Wegpunkte abhängig von der Vermessung der Abmessungen sowie der Parametrierung der Trajektorien erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer befahrbaren Wegstrecke nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits ein derartiges Verfahren bekannt (JP-A-11002535), nach dem bei der Installation eines Navigationssystems die Art des Fahrzeugs mit eingegeben wird. Dies beinhaltet Daten bezüglich der Abmessungen des Fahrzeugs sowie auch des Gewichtes des Fahrzeugs. Damit sollen dann bei der Routenplanung durch das Navigationssystem solche Routen vermieden werden, die von dem Fahrzeug wegen dessen Abmessungen und/oder wegen dessen Gewichtes nicht befahren werden können. Bei diesem Verfahren sind also Trajektorien definierter Wegstrecken parametriert hinsichtlich des zur Verfügung stehenden Raumes.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, die Berücksichtigung von Abmessungen und Gewicht des Fahrzeugs bei der Routenplanung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst, indem die Fahrzeuge zur Auswahl der entsprechenden Trajektorien hinsichtlich deren Abmessungen dreidimensional vermessen werden, wobei die Vermessung auch eventuell überstehende Lasten des Fahrzeugs mit erfasst und indem die Bestimmung befahrbarer Wegpunkte abhängig von der Vermessung der Abmessungen sowie der Parametrierung der Trajektorien erfolgt.

Durch die Vermessung der Fahrzeuge kann vorteilhaft erreicht werden, dass beispielsweise bei einem unbeladenen Fahrzeug bestimmte Wegstrecken passierbar sein können, die bei einer pauschalierten Dateneingabe bei einer Systeminstallation, die dann entsprechend maximale Abmessungen mit berücksichtigen muss, als nicht befahrbar bewertet werden müssten.

Die Vermessung der Wegstrecke (Freiraum) und damit deren diesbezügliche Parametrierung entlang der Trajektorien kann bei der Umgebungserfassung initial erfolgen oder durch die Kollisionsvermeidung angestoßen werden und durch die Fahrzeugeigenen Sensoren ermittelt werden. Bei bekannten Trajektorien kann auch eine Initialisierung vorab durch Speicherung entsprechender Vorgabewerte erfolgen.

Ergänzend zu der beschriebenen Vorgehensweise, die die Abmessungen des Fahrzeugs berücksichtigt, kann ebenso das Gewicht des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Auch hier wird das Gewicht vorteilhaft gemessen. Bei einem unbeladenen Fahrzeug können dann eventuell noch Wegstrecken befahren werden, die bei vollständiger Ausnutzung der Zuladung des Fahrzeugs nicht mehr befahrbar sind. Zusätzlich zu der Parametrierung der Wegstrecke hinsichtlich der Maximalabmessungen der Fahrzeuge erfolgt dann eine Parametrierung hinsichtlich des Maximalgewichtes.

Bei der Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 2 wird die Parametrierung der Trajektorien abhängig davon angepasst, ob sich auf dieser Trajektorie ein Fahrzeug bewegt sowie von den Abmessungen dieses Fahrzeugs.

Soweit sich auf einer Trajektorie bereits ein Fahrzeug bewegt, wird – insbesondere für ein Fahrzeug, das sich in Gegenrichtung bewegt –, der zur Verfügung stehende Raum begrenzt. Vorteilhaft kann also eine Breite der Trajektorie definiert sein, die geändert wird abhängig davon, ob sich auf der Trajektorie ein Fahrzeug befindet. Diese Anpassung kann insbesondere auch derart erfolgen, dass die benötigte Fahrbahnbreite des auf der Trajektorie befindlichen Fahrzeugs mit in die Anpassung einbezogen wird. Bei einer Routenplanung in einer Fabrik kann also beispielsweise bei einem Transportfahrzeug berücksichtigt werden, ob dieses leer fährt oder ob dieses eine Palette transportiert. Auf einem Betriebshof kann beispielsweise entsprechend unterschieden werden, ob ein LKW ohne oder mit Auflieger, Anhänger bzw. Ladung fährt. Im letztgenannten Fall hat das Fahrzeug einen entsprechend größeren Platzbedarf wegen der größeren Breite und Fahrgeometrie des Fahrzeugs.

Es ergibt sich also gegenüber fest vorgegebenen Werten für eine Trajektorie eine bedingt freie Navigation entlang einer generischen Trajektorie. Es erfolgt eine dynamische Planung von Abweichungen unter Nutzung der Parameter, Freiraum, Ausweichflächen und ähnlichem.

Bei der Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 3 erfolgt die Parametrierung der Trajektorien hinsichtlich deren Befahrbarkeit abhängig von den Abmessungen eines Fahrzeugs abhängig von der Fahrtrichtung auf dieser Trajektorie, wobei die Anpassung der Parametrierung der Trajektorien abhängig von einem sich auf dieser Trajektorie bewegenden Fahrzeug lediglich für die Gegenrichtung zur Bewegungsrichtung dieses Fahrzeugs erfolgt.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird also berücksichtigt, in welche Richtung sich die jeweiligen Fahrzeuge bewegen. Fahrzeuge mit einer größeren Breite können auf einer Trajektorie beispielsweise problemlos hintereinander her fahren, auch wenn eine Begegnung auf der Trajektorie wegen der Breite der Fahrzeuge nicht möglich wäre.

Gegebenenfalls kann das Verfahren nach Anspruch 3 noch dahin gehend erweitert werden, dass die Fahrgeschwindigkeiten und Abstände der Fahrzeuge auf der Trajektorie berücksichtigt werden. So kann beispielsweise bei der Routenplanung berücksichtigt werden, ob ein Fahrzeug beim Befahren der Trajektorie gegenüber dessen eigener Maximalgeschwindigkeit gebremst werden muss, weil vor diesem Fahrzeug ein langsameres Fahrzeug fährt, das nicht überholt werden kann. Gegebenenfalls kann es auch sinnvoll sein, Fahrzeuge abzubremsen, die sich begegnen, wenn deren seitliche Abstände bei der Begegnung unterhalb bestimmter Grenzwerte liegen.

Entsprechend der beschriebenen Vorgehensweise für den Gegenverkehr kann eine entsprechende Vorgehensweise auch eingesetzt werden, um einen Überholvorgang zu regeln. Das zu überholende Fahrzeug kann an einer geeigneten Stelle anhalten oder ausweichen. Das überholende Fahrzeug kann alternativ oder zusätzlich mit einem Versatz zur generischen Trajektorie fahren unter Einhaltung der Sicherheitsabstände.

Bei der Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 4 wird die Umgebung von Abstellräumen für das Fahrzeug und/oder die Last des Fahrzeugs abhängig von dem Fahrmanöver für das Abstellen des Fahrzeugs bzw. der Last dahin gehend dreidimensional vermessen, ob die entsprechenden benötigten Räume für das Abstellen sowie das Fahrmanöver zum Abstellen frei von Hindernissen sind.

Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass außer der Berücksichtigung der gespeicherten Daten der Trajektorie die vorhandenen Sensoren auch zur Vermessung der Dimensionen des Fahrzeugs genutzt werden können, um bei einem Abstellen einer Last oder des gesamten Fahrzeugs zu vermessen, ob entsprechender Raum vorhanden ist.

Durch eine entsprechende Sensorik kann auch erreicht werden, dass bei einem selbsttätigen Fahrbetrieb des Fahrzeugs dieses so gesteuert wird, dass das Fahrzeug immer am rechten Rand der Trajektorie entlang geführt wird. Dabei können auch bestimmte Sicherheitsabstände vorgegeben werden. Dabei kann die zulässige Fahrgeschwindigkeit auch von den Sicherheitsabständen abhängig gemacht werden. Die zulässige Fahrgeschwindigkeit kann weiterhin lastabhängig gestaltet werden.

Durch die Vermessung der entsprechenden Fahrzeuggrößen wie dessen äußere Abmessungen und gegebenenfalls auch dessen Gewicht kann beispielsweise abhängig vom Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs die Geschwindigkeit vorgegeben werden. Ebenso kann der Weg entlang bestimmter Trajektorien abhängig vom Fahrzeuggewicht und der Dimensionierung (und damit der geschätzten Gewichtsverteilung) beispielsweise so bestimmt werden, dass möglichst wenig Kurven zu durchfahren sind bzw. dass ein unterer Wert für den Krümmungsradius der Kurve vorgeben werden kann.

Es lässt sich folgende Wegsteuerung vorgeben. Bei einem entgegenkommenden Fahrzeug kann das zu steuernde Fahrzeug zum seitlichen Rand der Trajektorie bewegt werden. Dies kann gegebenenfalls mit einer Reduzierung der Geschwindigkeit verbunden werden, wenn die seitlichen Abstände zum Rand und/oder zum entgegen kommenden Fahrzeug bestimmte Grenzwerte unterschreiten. Ist das entgegen kommenden Fahrzeug vorbei gefahren, kann das zu steuernde Fahrzeug wieder in die Mitte der Trajektorie bewegt werden. Dies kann gegebenenfalls wieder mit einer Geschwindigkeitserhöhung gekoppelt werden bis zu einer situationsabhängigen Maximalgeschwindigkeit. Die erforderlichen Sicherheitsabstände ändern sich bei dieser Vorgehensweise abhängig von der Geschwindigkeit. Wenn die Sicherheitsabstände unterschritten werden, wird die Geschwindigkeit reduziert.

Es ist bei dem beschriebenen Verfahren auch möglich, das zwischen den Fahrzeug ein Datenaustausch statt findet über eventuelle Veränderungen auf den Trajektorien. Ebenso können einem Fahrzeugführer entsprechenden Informationen angezeigt werden über verfügbare Trajektorien bzw. Anstellflächen oder ähnliche Informationen.

Die einzige Figur zeigt eine zentrale Recheneinheit 1. Diese steht in Funkfernbindung mit dezentralen Recheneinheiten 4, 5 von Fahrzeugen 2, 3. Es sind lediglich zwei Fahrzeuge dargestellt. Es ist ersichtlich, dass auch mehr als zwei Fahrzeuge mit der zentralen Recheneinheit 1 kommunizieren können. Zwischen der zentralen Recheneinheit 1 und jeder der dezentralen Recheneinheiten 4, 5 ist ein Datenaustausch möglich.
In der zentralen Recheneinheit 1 kann beispielsweise in Form einer Tabelle für jede Trajektorie abhängig von der Fahrtrichtung auf der Trajektorie gespeichert sein, welche Abmessungen ein Fahrzeug maximal haben darf. Fährt ein Fahrzeug auf der Trajektorie kann die verbleibende Breite für ein entgegen kommendes Fahrzeug entsprechend reduziert werden.
Wenn das Fahrzeug die Trajektorie wieder verlässt kann die befahrbare Breite der Trajektorie wieder auf den Ausgangswert gesetzt werden.
Entsprechendes gilt auch für das Gewicht von Fahrzeugen, wenn die Trajektorie nur mit einem bestimmten Gesamtgewicht belastet werden darf.
Gegebenenfalls kann im Sinne einer Wegsteuerung die entsprechende befahrbare Breite auch zeitabhängig gespeichert werden, wenn bei der Routenplanung für die einzelnen Trajektoriensegmente auch eine erwartete Zeit für die Einfahrt in die jeweilige Trajektorie sowie das Verlassen der jeweiligen Trajektorie ermittelt wird.
Besonders vorteilhaft können dann Wegstrecken bereits voraus schauend geplant werden. Insbesondere kann in diesem Fall von der zentralen Recheneinheit auch mitgeteilt werden, zu welchem Zeitpunkt wiederum die volle Breite der Trajektorie zur Verfügung steht.

Claims

Verfahren zur Bestimmung befahrbarer Wegpunkte, wobei Trajektorien definierter Wegstrecken parametriert sind hinsichtlich des zur Verfügung stehenden Raumes, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuge zur Auswahl der entsprechenden Trajektorien hinsichtlich deren Abmessungen dreidimensional vermessen werden, wobei die Vermessung auch eventuell überstehende Lasten des Fahrzeugs mit erfasst, und dass die Bestimmung befahrbarer Wegpunkte abhängig von der Vermessung der Abmessungen sowie der Parametrierung der Trajektorien erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametrierung der Trajektorien abhängig davon angepasst wird, ob sich auf dieser Trajektorie ein Fahrzeug bewegt sowie von den Abmessungen dieses Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametrierung der Trajektorien hinsichtlich deren Befahrbarkeit abhängig von den Abmessungen eines Fahrzeugs abhängig von der Fahrtrichtung auf dieser Trajektorie erfolgt, wobei die Anpassung der Parametrierung der Trajektorien abhängig von einem sich auf dieser Trajektorie bewegenden Fahrzeug lediglich für die Gegenrichtung zur Bewegungsrichtung dieses Fahrzeugs erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebung von Abstellräumen für das Fahrzeug und/oder die Last des Fahrzeugs abhängig von dem Fahrmanöver für das Abstellen des Fahrzeugs bzw. der Last dahin gehend dreidimensional vermessen wird, ob die entsprechenden benötigten Räume für das Abstellen sowie das Fahrmanöver zum Abstellen frei von Hindernissen sind.