DE102018210341B4 - Vehicle and method for autonomously picking up a target object by a vehicle - Google Patents

Vehicle and method for autonomously picking up a target object by a vehicle Download PDF

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Abstract

Fahrzeug (1) zur Aufnahme eines als Wechselbrücke ausgestalteten Zielobjekts (2), wobei das Fahrzeug (1) mit Einspurelementen (6a, 6b, 6c, 6d) versehenen ist, die zum Einspuren in einen an der Wechselbrücke (2) vorgesehenen Einspurtunnel (7) eingerichtet sind, ferner mit einem System zum autonomen Aufnehmen des Zielobjekts (2) durch das Fahrzeug (1), wobei das System Lagebestimmungsmittel (3), die zur Bestimmung der Lage des Fahrzeugs (1) bezogen auf ein ortsfestes Koordinatensystem eingerichtet sind, und Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) aufweist, die zur Bestimmung einer Ausrichtung des Fahrzeugs (1) in Relation zu dem Zielobjekt (2) eingerichtet sind, ferner mit einer Steuerungseinrichtung (5), die zum Aufnehmen von Lageinformationen von den Lagebestimmungsmitteln (3) und von Ausrichtungsinformationen von den Ausrichtungsbestimmungsmitteln (4) sowie zum autonomen Betreiben des Fahrzeugs (1) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (5) den autonomen Betrieb des Fahrzeugs (1) in einem Abschnitt zwischen einer Ausgangposition und einer Zwischenposition des Fahrzeugs (1) auf Basis der Lagebestimmungsinformationen und in einem Abschnitt zwischen der Zwischenposition und einer Aufnahmeposition ergänzend oder alternativ zu den Lagebestimmungsinformationen auf Basis der Ausrichtungsinformationen steuert.Vehicle (1) for picking up a target object (2) designed as a swap body, wherein the vehicle (1) is provided with single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d) which are designed to track into a single-track tunnel (7) provided on the swap body (2), further comprising a system for autonomously picking up the target object (2) by the vehicle (1), wherein the system has position determination means (3) which are designed to determine the position of the vehicle (1) in relation to a stationary coordinate system, and orientation determination means (4) which are designed to determine an orientation of the vehicle (1) in relation to the target object (2), further comprising a control device (5) which is designed to receive position information from the position determination means (3) and orientation information from the orientation determination means (4) and to operate the vehicle (1) autonomously, characterized in that the control device (5) controls the autonomous operation of the vehicle (1) in a section between a starting position and an intermediate position of the vehicle (1) on the basis of the orientation information and in a section between the intermediate position and a receiving position in addition to or alternatively to the orientation information on the basis of the orientation information.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum autonomen Aufnehmen eines Zielobjekts durch ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum autonomen Aufnehmen eines als austauschbarer Lastenträger ausgebildeten Zielobjekts durch ein Fahrzeug, wobei eine Vielzahl von Erfassungseinrichtungen zur Bestimmung von Lage und Ausrichtung verwendet werden.The present invention relates to a system and a method for autonomously picking up a target object by a vehicle. In particular, the present invention relates to a system for autonomously picking up a target object designed as an exchangeable load carrier by a vehicle, wherein a plurality of detection devices are used to determine position and orientation.

Stand der TechnikState of the art

Im Zusammenhang mit Fahrzeugen, die zur Aufnahme von Wechselbrücken als austauschbare Lastenträger vorgesehen sind, sind aus dem Stand der Technik bereits Systeme zum Unterstützen des Einspurvorgangs des Fahrzeugs unter die Wechselbrücke bekannt. Beispielsweise offenbart das Dokument DE 10 2006 057 610 A1 ein System, bei dem der Einspurvorgang eines Fahrzeugs unter eine Wechselbrücke durch bildgestützte Sensoren unterstützt wird. Mit diesem System können Entfernungsinformationen zwischen Fahrzeug und Wechselbrücke bestimmt werden und kann dadurch in den Einspurvorgang geeignet eingegriffen werden.In connection with vehicles that are intended to accommodate swap bodies as interchangeable load carriers, systems for supporting the alignment of the vehicle under the swap body are already known from the state of the art. For example, the document EN 10 2006 057 610 A1 a system in which the merging of a vehicle under a swap body is supported by image-based sensors. This system can determine distance information between the vehicle and the swap body, allowing the merging process to be appropriately intervened in.

Bei dem Einspurvorgang eines Fahrzeugs zur Aufnahme einer Wechselbrücke sind nur geringe Abweichungen bezüglich des Fahrwegs insbesondere beim eigentlichen Einspurvorgang zulässig. Daher ist es erforderlich, insbesondere beim Einspurvorgang des Fahrzeugs unter die Wechselbrücke insbesondere in einer autonomen Betriebsweise ein System für eine äußerst genaue Lage- und Ausrichtungsbestimmung zur Verfügung zu stellen.When a vehicle is aligning itself to accommodate a swap body, only minor deviations in the route are permitted, particularly during the actual aligning process. It is therefore necessary to provide a system for extremely precise position and orientation determination, particularly when the vehicle is aligning itself under the swap body, particularly in autonomous operation.

Die DE 10 2016 011 324 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Zugfahrzeugs bei dessen Heranfahren und Ankuppeln an ein Anhängerfahrzeug.The EN 10 2016 011 324 A1 discloses a method for controlling a towing vehicle when approaching and coupling it to a trailer vehicle.

Die DE 10 2012 022 336 A1 offenbart ein Verfahren zum Durchfuhren eines zumindest semi-autonomen Parkvorgangs eines Kraftfahrzeugs in eine Garage.The EN 10 2012 022 336 A1 discloses a method for carrying out an at least semi-autonomous parking process of a motor vehicle in a garage.

Die EP 3 260 357 A1 offenbart ein Fahrzeug mit einem Rangiersystem zum Rangieren eines vorbestimmten Teils des Fahrzeugs in eine von einem Zielobjekt gegebene Zielposition.The EP 3 260 357 A1 discloses a vehicle having a maneuvering system for maneuvering a predetermined portion of the vehicle into a target position given by a target object.

Darstellung der ErfindungDescription of the invention

Ein System zum autonomen Aufnehmen eines Zielobjekts durch ein Fahrzeug weist Lagebestimmungsmittel, die zur Bestimmung der Lage des Fahrzeugs bezogen auf ein ortsfestes Koordinatensystem eingerichtet sind, und Ausrichtungsbestimmungsmittel auf, die zur Bestimmung einer Ausrichtung des Fahrzeugs in Relation zu dem Zielobjekt eingerichtet sind. Dabei kann das System eine Steuerungseinrichtung aufweisen, die zum Aufnehmen von Lageinformationen von den Lagebestimmungsmitteln und von Ausrichtungsinformationen von den Ausrichtungsbestimmungsmitteln sowie zum autonomen Betreiben des Fahrzeugs eingerichtet ist. Die Steuerungseinrichtung kann den autonomen Betrieb des Fahrzeugs auf Basis der Lagebestimmungsinformationen in einem Abschnitt zwischen einer Ausgangsposition und einer Zwischenposition des Fahrzeugs und ergänzend oder alternativ zu den Lagebestimmungsinformationen auf Basis der Ausrichtungsinformationen in einem Abschnitt zwischen der Zwischenposition und einer Aufnahmeposition des Fahrzeugs steuern.A system for autonomously recording a target object by a vehicle has position determination means which are set up to determine the position of the vehicle in relation to a stationary coordinate system, and orientation determination means which are set up to determine an orientation of the vehicle in relation to the target object. The system can have a control device which is set up to record position information from the position determination means and orientation information from the orientation determination means and to operate the vehicle autonomously. The control device can control the autonomous operation of the vehicle on the basis of the position determination information in a section between a starting position and an intermediate position of the vehicle and, in addition or as an alternative to the position determination information, on the basis of the orientation information in a section between the intermediate position and a recording position of the vehicle.

Die Lage des Fahrzeugs bezogen auf das ortsfeste Koordinatensystem kann dabei die Position eines Referenzpunkts des Fahrzeugs sowie die räumliche Ausrichtung des Fahrzeugs relativ zum ortsfesten Koordinatensystem umfassen. Dabei ist das ortsfeste Koordinatensystem frei wählbar, solange mit den Lagebestimmungsmitteln eine eindeutige Bestimmung der Lage des Fahrzeugs möglich ist. Die Ausrichtung des Fahrzeugs in Relation zu dem Zielobjekt betrifft die Stellung des Fahrzeugs in Bezug auf die Stellung des Zielobjekts und kann dynamisch bestimmt werden.The position of the vehicle in relation to the fixed coordinate system can include the position of a reference point of the vehicle as well as the spatial orientation of the vehicle relative to the fixed coordinate system. The fixed coordinate system can be freely selected as long as the position determination means can be used to clearly determine the position of the vehicle. The orientation of the vehicle in relation to the target object concerns the position of the vehicle in relation to the position of the target object and can be determined dynamically.

Das System kann als Lagebestimmungsmittel ein GPS-basiertes Positionsbestimmungssystem aufweisen. Dabei kann in dem System eine vorbestimmte Einrichtung installiert sein, die unter Verwendung des GPS-Systems die Lage des Fahrzeugs als Lageinformationen zur Verfügung stellt. Als GPS-basiertes Positionsbestimmungssystem kommt jedes aktuell und zukünftig verfügbare System infrage.The system can have a GPS-based positioning system as a means of determining the position. A predetermined device can be installed in the system that uses the GPS system to provide the position of the vehicle as position information. Any system that is currently or will be available in the future can be used as a GPS-based positioning system.

Bei dem System können die Lagebestimmungsmittel ein Sensorsystem eines Leitsystems zum Erfassen von im Bereich des Fahrwegs des Fahrzeugs vorgesehenen Referenzelementen aufweisen. In diesem Fall können die Lageinformationen bezogen auf ein ortsfestes Koordinatensystem mit dem Leitsystem bestimmt werden, wenn Referenzelemente mit einer bekannten Position bezogen auf das ortsfeste Koordinatensystem vorgesehen sind. Insbesondere können bei dem Sensorsystem zum Erfassen von im Bereich des Fahrwegs vorgesehenen Referenzelementen RFID-Elemente verwendet werden. Die RFID-Elemente können dabei im Bereich des Fahrwegs an bekannten Positionen angebracht werden. Das Sensorsystem kann Erfassungselemente zum Erfassen der Position der RFID-Elemente aufweisen, so dass auf der Grundlage der bekannten Positionen der RFID-Elemente die Lage bezogen auf das ortsfeste Koordinatensystem als Lageinformation zur Verfügung gestellt werden kann. Als Referenzelemente können andere Elemente als RFID-Elemente verwendet werden, solange die Lage des Fahrzeugs bezogen auf das ortsfeste Koordinatensystem als Lageinformation zur Verfügung gestellt werden kannIn the system, the position determination means can comprise a sensor system of a control system for detecting reference elements provided in the area of the vehicle's travel path. In this case, the position information can be determined with reference to a fixed coordinate system using the control system if reference elements with a known position with reference to the fixed coordinate system are provided. In particular, RFID elements can be used in the sensor system for detecting reference elements provided in the area of the travel path. The RFID elements can be attached to known positions in the area of the travel path. The sensor system can comprise detection elements for detecting the position of the RFID elements, so that on the basis of the known positions of the RFID elements, the position in relation to the fixed coordinate system can be made available as position information. Elements other than RFID elements can be used as reference elements, as long as the position of the vehicle in relation to the fixed coordinate system can be made available as position information

Bei dem System können die Ausrichtungsbestimmungsmittel ein laserbasiertes Sensorsystem aufweisen. Das laserbasierte Sensorsystem kann am Fahrzeug montierbar sein und zum Erfassen der Ausrichtung des Fahrzeugs relativ zum Zielobjekt eingerichtet sein. Dabei kann jede Art eines laserbasierten Sensorsystems verwendet werden, solange eine geometrische Größe, insbesondere ein Abstand, zwischen zumindest einer Referenzposition des Fahrzeugs und zumindest einer Referenzposition des Zielobjekts quantitativ erfassbar ist. Bei der Verwendung des laserbasierten Sensorsystems können mehrere Sensorelemente vorgesehen sein, so dass eine Vielzahl von Informationen zur Verfügung gestellt werden kann.In the system, the orientation determination means can comprise a laser-based sensor system. The laser-based sensor system can be mounted on the vehicle and can be set up to detect the orientation of the vehicle relative to the target object. Any type of laser-based sensor system can be used as long as a geometric size, in particular a distance, between at least one reference position of the vehicle and at least one reference position of the target object can be quantitatively detected. When using the laser-based sensor system, several sensor elements can be provided so that a large amount of information can be made available.

Bei dem System kann das laserbasierte Sensorsystem mit Elementen des Zielobjekts interagieren und ein Abstandssignal erzeugen, das den Abstand des Zielobjekts und des Fahrzeugs in Längsrichtung angibt. Hierzu kann das Sensorsystem am Fahrzeug entsprechend so angeordnet werden, dass Elemente des Zielobjekts erfassbar sind.In the system, the laser-based sensor system can interact with elements of the target object and generate a distance signal that indicates the distance between the target object and the vehicle in the longitudinal direction. For this purpose, the sensor system can be arranged on the vehicle in such a way that elements of the target object can be detected.

Bei dem System kann das laserbasierte Sensorsystem mit Elementen des Zielobjekts interagieren und ein Ausrichtungssignal erzeugen, das eine Ausrichtung zwischen dem Zielobjekt und dem Fahrzeug bezüglich einer relativen Rotation insbesondere um eine vertikale Achse des Fahrzeugs und/oder eines relativen Lateralversatzes angibt. Hierzu können mehrere Lasersensoren vorgesehen werden, von denen jeder ein Abstandssignal erzeugt. Aus den mehreren Abstandssignalen lässt sich auf der Grundlage der Kenntnis der Geometrie des Zielobjekts eine Ausrichtung zwischen dem Zielobjekt und dem Fahrzeug beurteilen.In the system, the laser-based sensor system can interact with elements of the target object and generate an alignment signal that indicates an alignment between the target object and the vehicle with respect to a relative rotation, in particular about a vertical axis of the vehicle and/or a relative lateral offset. For this purpose, a plurality of laser sensors can be provided, each of which generates a distance signal. From the plurality of distance signals, an alignment between the target object and the vehicle can be assessed on the basis of knowledge of the geometry of the target object.

Bei dem System können die Ausrichtungsbestimmungsmittel ein Kamerasystem aufweisen. Das Kamerasystem kann bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach hinten gerichtet sein. Ferner kann das Kamerasystem durch bildgebende Abtastung des Sichtfeldes zumindest ein Abstandssignal erzeugen, das den Abstand des Zielobjekts und des Fahrzeugs in Längsrichtung angibt. Dabei kann das Kamerasystem ein Ausrichtungssignal erzeugen, das eine Ausrichtung zwischen dem Zielobjekt und dem Fahrzeug bezüglich einer relativen Rotation insbesondere um eine vertikale Achse des Fahrzeugs und/oder eines relativen Lateralversatzes angibt. Hierzu können die Bildinformationen des Kamerasystems ausgewertet werden und mithilfe eines vorbestimmten Algorithmus aus den Bildinformationen Informationen bezüglich der Ausrichtung zwischen dem Zielobjekt und dem Fahrzeug erzeugt werden.In the system, the orientation determination means can comprise a camera system. The camera system can be directed rearward with respect to the direction of travel of the vehicle. Furthermore, the camera system can generate at least one distance signal by scanning the field of view to produce an image, which indicates the distance between the target object and the vehicle in the longitudinal direction. The camera system can generate an orientation signal that indicates an orientation between the target object and the vehicle with respect to a relative rotation, in particular around a vertical axis of the vehicle and/or a relative lateral offset. For this purpose, the image information of the camera system can be evaluated and information regarding the orientation between the target object and the vehicle can be generated from the image information using a predetermined algorithm.

Es ist insbesondere möglich, ein Kamerasystem mit zwei Kameraelementen zu verwenden, wobei die Kameras in Richtung der Hauptsichtfeldrichtung bzw. der Längsrichtung des Fahrzeugs versetzt an dem Fahrzeug angebracht sind. Insbesondere ist ein Kameraelement an einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs angebracht und ein anderes Kameraelement an einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs angebracht. Die von den Kameraelementen erzeugten Informationen werden mit einem vorbestimmten Algorithmus zusammengeführt, um ein Ausrichtungssignal zu erzeugen.In particular, it is possible to use a camera system with two camera elements, wherein the cameras are mounted on the vehicle offset in the direction of the main field of view direction or the longitudinal direction of the vehicle. In particular, one camera element is mounted on a front portion of the vehicle and another camera element is mounted on a rear portion of the vehicle. The information generated by the camera elements is combined with a predetermined algorithm to generate an alignment signal.

Bei dem System kann ein Niveauerfassungssystem vorgesehen sein, das ein Niveausignal erzeugt. Das Niveausignal gibt einen Abstand eines Referenzelements des Fahrzeugs bezogen auf einen Untergrund an, an dem sich das Fahrzeug befindet. Das Niveauerfassungssystem kann dabei ein laserbasiertes Sensorsystem aufweisen. Das Referenzelement des Fahrzeugs kann ein Rahmen oder ein Abschnitt des Rahmens des Fahrzeugs sein. Ferner kann das Referenzelement des Fahrzeugs Elemente aufweisen, die zum Aufnehmen des Zielobjekts verwendet werden, wie z.B. Einspurelemente.The system can be provided with a level detection system that generates a level signal. The level signal indicates a distance of a reference element of the vehicle in relation to a surface on which the vehicle is located. The level detection system can have a laser-based sensor system. The reference element of the vehicle can be a frame or a section of the frame of the vehicle. Furthermore, the reference element of the vehicle can have elements that are used to record the target object, such as single-track elements.

Bei dem System kann das Erreichen der Zwischenposition des Fahrzeugs im autonomen Betrieb des Fahrzeugs durch die Ausrichtungsbestimmungsmittel erfasst werden. Dabei erfassen die Ausrichtungsbestimmungsmittel das Erreichen der Zwischenposition des Fahrzeugs dann, wenn durch die Ausrichtungsbestimmungsmittel eine Erfassung von Elementen des Zielobjekts erfolgt. Bei den vorstehend diskutierten Alternativen für die Ausrichtungsbestimmungsmittel werden unter Anderem kamerabasierte Systeme, laserbasierte Sensorsysteme und Ähnliches genannt. Aufgrund der unterschiedlichen Technologie der verwendbaren Systeme ergeben sich Unterschiede hinsichtlich des Erfassungsbereichs. Insbesondere kann für jedes der verwendeten Systeme eine technisch bedingte maximale Erfassungsentfernung vorgegeben sein. Die Zwischenposition des Fahrzeugs ist somit als solche Position des Fahrzeugs relativ zum Zielobjekt definiert, bei der zumindest eines der Erfassungssysteme der Ausrichtungsbestimmungsmittel eine Erfassung durch eine Wechselwirkung mit Elementen des Zielobjekts durchführen kann. Die Ausrichtungsbestimmungsmittel können dabei ein Signal erzeugen, das angibt, dass die Zwischenposition erreicht ist. Das Erreichen der Zwischenposition kann alternativ oder ergänzend durch die Lagebestimmungsmittel bestimmt werden.In the system, the reaching of the intermediate position of the vehicle in autonomous operation of the vehicle can be detected by the orientation determination means. The orientation determination means detect the reaching of the intermediate position of the vehicle when the orientation determination means detects elements of the target object. The alternatives for the orientation determination means discussed above include camera-based systems, laser-based sensor systems and the like. Due to the different technology of the systems that can be used, there are differences in terms of the detection range. In particular, a technically determined maximum detection distance can be specified for each of the systems used. The intermediate position of the vehicle is thus defined as the position of the vehicle relative to the target object at which at least one of the detection systems of the orientation determination means can carry out a detection by interacting with elements of the target object. The orientation determination means can generate a signal that indicates that the intermediate position has been reached. The reaching of the intermediate position can be determined alternatively or additionally by the position determination means.

Bei dem System kann die Steuerungseinrichtung eingerichtet sein, um verfügbare Ausrichtungsinformationen und/oder Lageinformationen miteinander zu fusionieren und ein Gesamtausrichtungssignal zu erzeugen. Dabei werden die Informationen von den Erfassungseinrichtungen zusammengeführt und in der Steuerungseinrichtung mithilfe eines vorbestimmten Algorithmus bewertet. Aufgrund der abweichenden Genauigkeit und/oder Zuverlässigkeit der Ausgangssignale der Erfassungssysteme kann durch die Fusionierung eine Korrektur und/oder Plausibilitätsprüfung durchgeführt werden. Mithilfe der Gesamtheit der Informationen kann somit ein zuverlässiges und genaues Gesamtausrichtungssignal erzeugt werden.In the system, the control device can be set up to fuse available alignment information and/or position information with one another and to generate an overall alignment signal. The information from the detection devices is brought together and evaluated in the control device using a predetermined algorithm. Due to the differing accuracy and/or reliability of the output signals of the detection systems, a correction and/or plausibility check can be carried out by merging. Using the entirety of the information, a reliable and accurate overall alignment signal can thus be generated.

Ein Fahrzeug zur Aufnahme eines als Wechselbrücke ausgestalteten Zielobjekts kann mit Einspurelementen versehen sein, die zum Einspuren in einen am austauschbaren Lastenträger vorgesehenen Einspurtunnel eingerichtet sind. Ferner kann das Fahrzeugs eine Steuerungseinrichtung aufweisen, die zum Aufnehmen von Lageinformationen von den Lagebestimmungsmitteln des Fahrzeugs und von Ausrichtungsinformationen von den Ausrichtungsbestimmungsmitteln des Fahrzeugs sowie zum autonomen Betreiben des Fahrzeugs eingerichtet sein kann. Das Fahrzeug kann ferner mit einem System mit einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Merkmale ausgestattet sein.A vehicle for receiving a target object designed as a swap body can be provided with single-track elements that are designed to track into a single-track tunnel provided on the interchangeable load carrier. The vehicle can also have a control device that can be designed to receive position information from the position determination means of the vehicle and orientation information from the orientation determination means of the vehicle and to operate the vehicle autonomously. The vehicle can also be equipped with a system with one or more of the features described above.

Bei dem Fahrzeug können die Einspurelemente so vorgesehen sein, dass ein Einspuren in den Einspurtunnel des austauschbaren Lastenträgers durch einen Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs unter den austauschbaren Lastenträger erfolgen kann. Dabei ist die Fahrt beim Einspuren im Wesentlichen eine Geradeausfahrt. Das Fahrzeug kann ferner mit einem System zum Einstellen eines Niveaus ausgestattet sein, mit dem der Abstand der Einspurelemente in Relation zum Untergrund einstellbar ist. Insbesondere kann hierzu ein Niveauregulierungssystem am Fahrzeug vorgesehen sein.In the vehicle, the track elements can be provided in such a way that the vehicle can be aligned into the track tunnel of the interchangeable load carrier by reversing under the interchangeable load carrier. When aligning, the journey is essentially straight ahead. The vehicle can also be equipped with a system for setting a level, with which the distance between the track elements in relation to the ground can be adjusted. In particular, a level control system can be provided on the vehicle for this purpose.

Ein Verfahren zum autonomen Aufnehmen eines Zielobjekts durch ein Fahrzeug weist die folgenden Schritte auf:

  • Bestimmen von Lageinformationen an einer Ausgangsposition des Fahrzeugs;
  • Ermitteln einer Trajektorie zum Anfahren einer Zwischenposition, an der das Fahrzeug mit einer vorbestimmten Ausrichtung an dem Zielobjekt positioniert ist, auf der Grundlage der bestimmten Lageinformationen und Steuern eines autonomen Betriebs des Fahrzeugs zum Bewegen des Fahrzeugs an die Zwischenposition;
  • Bestimmen von Ausrichtungsinformationen, nachdem das Fahrzeug die Zwischenposition erreicht hat;
  • Herbeiführen eines Aufnahmezustands des Fahrzeugs auf der Grundlage der Ausrichtungsinformationen;
A method for autonomously capturing a target object by a vehicle comprises the following steps:
  • Determining location information at an initial position of the vehicle;
  • Determining a trajectory for approaching an intermediate position at which the vehicle is positioned with a predetermined orientation to the target object based on the determined location information and controlling an autonomous operation of the vehicle to move the vehicle to the intermediate position;
  • Determining orientation information after the vehicle reaches the intermediate position;
  • Establishing a vehicle pickup state based on the orientation information;

Steuern eines autonomen Betriebs des Fahrzeugs zum Bewegen des Fahrzeugs von der Zwischenposition zu der Aufnahmeposition, in der das Zielobjekt von dem Fahrzeug aufgenommen werden kann.Controlling an autonomous operation of the vehicle to move the vehicle from the intermediate position to the pickup position at which the target object can be picked up by the vehicle.

Das Verfahren kann auf ein Fahrzeug angewendet werden, das die Merkmale des vorstehend beschriebenen Fahrzeugs aufweist. Insbesondere ist das Verfahren anwendbar auf ein solches Fahrzeug, das eines oder mehrere der Merkmale des vorstehend beschriebenen Systems aufweist. Insbesondere wird das Verfahren zum Aufnehmen eines austauschbaren Lastenträgers als Zielobjekt durch ein mit Einspurelementen versehenen Fahrzeugs verwendet. Dabei sind die Einspurelemente zum Einspuren in einen am austauschbaren Lastenträger vorgesehenen Einspurtunnel eingerichtet.The method can be applied to a vehicle that has the features of the vehicle described above. In particular, the method is applicable to a vehicle that has one or more of the features of the system described above. In particular, the method is used to pick up an interchangeable load carrier as a target object by a vehicle provided with single-track elements. The single-track elements are designed to track into a single-track tunnel provided on the interchangeable load carrier.

Bei dem Verfahren werden die Lageinformationen verwendet, um eine Trajektorie zum Anfahren einer Zwischenposition zu ermitteln. Dabei wird die Lage des Zielobjekts in Bezug auf das ortsfeste Koordinatensystem berücksichtigt. Die Zwischenposition kann dabei eine Position sein, bei der das Fahrzeug sich an das Zielobjekt angenähert hat. Für den Fall, dass als Zielobjekt ein austauschbarer Lastenträger verwendet wird, ist die Zwischenposition eine Position des Fahrzeugs, bei der die Längsachse des Fahrzeugs ungefähr mit der Längsachse des austauschbaren Lastenträgers übereinstimmt. Der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem austauschbaren Lastenträger kann dabei variabel sein, solange bei Erreichen der Zwischenposition die Bestimmung der Ausrichtung des Fahrzeugs in Relation zu dem austauschbaren Lastenträger durch die Ausrichtungsbestimmungsmittel erfolgen kann. Somit kann beim Ermitteln der Trajektorie die Zwischenposition geschätzt werden und das Erreichen der Zwischenposition durch entsprechende Maßnahmen bestätigt werden.In the method, the position information is used to determine a trajectory for approaching an intermediate position. The position of the target object in relation to the fixed coordinate system is taken into account. The intermediate position can be a position at which the vehicle has approached the target object. In the event that an interchangeable load carrier is used as the target object, the intermediate position is a position of the vehicle at which the longitudinal axis of the vehicle approximately coincides with the longitudinal axis of the interchangeable load carrier. The distance between the vehicle and the interchangeable load carrier can be variable, as long as the orientation of the vehicle in relation to the interchangeable load carrier can be determined by the orientation determination means when the intermediate position is reached. Thus, when determining the trajectory, the intermediate position can be estimated and the reaching of the intermediate position can be confirmed by appropriate measures.

Bei dem Verfahren werden die Lageinformationen durch Bestimmen der Position und Ausrichtung des Fahrzeugs in einem ortsfesten Koordinatensystem bestimmt und zum Steuern des autonomen Betriebs des Fahrzeugs zum Bewegen des Fahrzeugs an die Zwischenposition verwendet. Bei dem Verfahren kann angenommen werden, dass die Zwischenposition erreicht ist, wenn das Fahrzeug mit einer näherungsweisen Längsausrichtung zum austauschbaren Lastenträger positioniert ist und Ausrichtungsinformationen durch am Fahrzeug vorgesehene Ausrichtungsbestimmungsmittel durch Wechselwirkungen zwischen den Ausrichtungsbestimmungsmitteln und Elementen des austauschbaren Lastenträgers bestimmbar sind. Die Ausrichtungsbestimmungsmittel können somit ein entsprechendes Signal erzeugen und abgeben, so dass für den weiteren Betrieb davon ausgegangen werden kann, dass die Zwischenposition erreicht ist.In the method, the position information is determined by determining the position and orientation of the vehicle in a fixed coordinate system and is used to control the autonomous operation of the vehicle to move the vehicle to the intermediate position. In the method, it can be assumed that the intermediate position is reached when the vehicle is positioned with an approximate longitudinal alignment to the interchangeable load carrier and alignment information can be determined by alignment determination means provided on the vehicle through interactions between the alignment determination means and elements of the interchangeable load carrier. The alignment determination means can thus generate and emit a corresponding signal so that it can be assumed for further operation that the intermediate position has been reached.

Bei dem Verfahren kann angenommen werden, dass der Aufnahmezustand erreicht ist, wenn die Einspurelemente des Fahrzeugs vollständig in den Einspurtunnel des austauschbaren Lastenträgers eingespurt sind. Dieser Zustand ist erreicht, wenn das Fahrzeug durch die Rückwärtsfahrt unter den austauschbaren Lastenträger gefahren ist und der austauschbare Lastenträger in diesem Zustand durch nachfolgendes Anheben der Einspurelemente des Fahrzeugs aufgenommen werden kann. Das Aufnehmen bedeutet hierbei, dass der austauschbare Lastenträger, der beim Einspuren der Einspurelemente des Fahrzeugs in den Einspurtunnel des austauschbaren Lastenträgers auf Stützelementen abgestellt ist, so angehoben wird, dass die Stützelemente vom Untergrund abgehoben werden und der austauschbare Lastenträger vollständig von dem Fahrzeug getragen wird.In the method, it can be assumed that the pick-up state is reached when the vehicle's single-track elements are fully aligned with the single-track tunnel of the interchangeable load carrier. This state is reached when the vehicle has driven under the interchangeable load carrier by reversing and the interchangeable load carrier can be picked up in this state by subsequently lifting the vehicle's single-track elements. Picking up here means that the interchangeable load carrier, which is placed on support elements when the vehicle's single-track elements are aligned with the single-track tunnel of the interchangeable load carrier, is lifted in such a way that the support elements are lifted off the ground and the interchangeable load carrier is completely carried by the vehicle.

Bei dem Verfahren können beim Bestimmen der Ausrichtungsinformationen eine oder mehrere der folgenden am Fahrzeug vorgesehenen Erfassungseinrichtungen verwendet werden:

  • Eine laserbasierte Abstandserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Längs- und/oder Querausrichtung des Fahrzeugs relativ zum austauschbaren Lastenträger,
  • ein Kamerasystem zur Erfassung von Bildinformationen zur Bestimmung von Ausrichtungsinformationen;
  • eine laserbasierte Niveauerfassungseinrichtung zur Erfassung eines Abstands der Einspurelemente relativ zum Untergrund.
The method may use one or more of the following detection devices provided on the vehicle when determining the alignment information:
  • A laser-based distance detection device for detecting a longitudinal and/or transverse orientation of the vehicle relative to the interchangeable load carrier,
  • a camera system for capturing image information to determine alignment information;
  • a laser-based level detection device for detecting the distance of the single-track elements relative to the ground.

Als Erfassungseinrichtungen können entsprechend diejenigen Systeme verwendet werden, die bei der vorstehenden Beschreibung des Systems genannt sind. Bei dem Verfahren können die Ausrichtungsinformationen durch Fusionieren von Signalen der am Fahrzeug vorgesehenen Erfassungseinrichtungen ausgehend von der Zwischenposition beim Einspuren der Einspurelemente in den Einspurtunnel bis zum Erreichen der Aufnahmeposition ermittelt werden. Dabei können die Erfassungseinrichtungen wie folgt zum Einsatz kommen:

  • Verwendung des Kamerasystems bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs von der Zwischenposition zumindest bis zum Einspuren der Einspurelemente in den Einspurtunnel;
  • Verwendung der laserbasierten Abstandserfassungseinrichtung zur Erfassung der Längsausrichtung des Fahrzeugs relativ zum austauschbaren Lastenträger von der Zwischenposition bis zur Aufnahmeposition;
  • Verwendung der laserbasierten Niveauerfassungseinrichtung vor dem Einspuren der Einspurelemente in den Einspurtunnel;
  • Verwendung der laserbasierten Abstandserfassungseinrichtung zur Erfassung der Querausrichtung des Fahrzeugs relativ zum austauschbaren Lastenträger während des Einspurens der Einspurelemente in den Einspurtunnel. Bei dem Verfahren können somit die einzelnen Erfassungseinrichtungen dann zum Einsatz kommen, wenn es technisch möglich und zweckdienlich ist.
The systems mentioned in the above description of the system can be used as detection devices. In the method, the alignment information can be determined by fusing signals from the detection devices provided on the vehicle, starting from the intermediate position when the single-track elements are aligned in the single-track tunnel until the recording position is reached. The detection devices can be used as follows:
  • Use of the camera system when reversing the vehicle from the intermediate position at least until the single-track elements line up in the single-track tunnel;
  • Use of the laser-based distance detection device to detect the longitudinal alignment of the vehicle relative to the interchangeable load carrier from the intermediate position to the receiving position;
  • Use of the laser-based level detection device before the single-track elements are aligned in the single-track tunnel;
  • Use of the laser-based distance detection device to detect the transverse alignment of the vehicle relative to the interchangeable load carrier while the single-track elements are being aligned in the single-track tunnel. In the process, the individual detection devices can therefore be used when it is technically possible and expedient.

Bei dem Verfahren können ferner die durch die Lagebestimmungsmittel bestimmte Lageinformationen für die Ermittlung der Ausrichtungsinformationen verwendet werden. Hierbei ist zu beachten, dass die Lageinformationen die Lage des Fahrzeugs in Relation zu einem festen Koordinatensystem betreffen, während die Ausrichtungsinformationen die relative Ausrichtung zwischen Fahrzeug und austauschbarem Lastenträger betreffen. Aufgrund der unterschiedlichen Charakteristik der Lageinformationen und der Ausrichtungsinformationen ergibt sich durch diese Vorgehensweise eine äußerst genaue Bestimmung der Ausrichtung zwischen dem Fahrzeug und dem austauschbaren Lastenträger. Dabei kann berücksichtigt werden, dass die Lageinformationen in diesem Verfahren nur dann verwendet werden, wenn eine ausreichende Genauigkeit beispielsweise eines verwendeten GPS-basierten Systems vorliegt wird.In the method, the position information determined by the position determination means can also be used to determine the alignment information. It should be noted that the position information relates to the position of the vehicle in relation to a fixed coordinate system, while the alignment information relates to the relative alignment between the vehicle and the interchangeable load carrier. Due to the different characteristics of the position information and the alignment information, this procedure results in an extremely precise determination of the alignment between the vehicle and the interchangeable load carrier. It can be taken into account that the position information is only used in this method if there is sufficient accuracy, for example of a GPS-based system used.

Bei dem Verfahren kann beim Fusionieren der Signale der am Fahrzeug vorgesehenen Erfassungseinrichtungen eine Plausibilitätsprüfung der Signale der am Fahrzeug vorgesehenen Erfassungseinrichtungen und gegebenenfalls eine entsprechende Korrektur der Signale bei der Ermittlung der Ausrichtungsinformationen vorgenommen werden. Die Fusionierung betrifft die Bewertung der verfügbaren Signale mit einem vorbestimmten Algorithmus. Da die verfügbaren Signale sich teilweise auf dieselbe Größe beziehen, kann es zu redundanten Ergebnissen kommen. Beispielsweise kann ein Abstandssignal sowohl von dem Kamerasystem als auch von dem laserbasierten Sensorsystem erzeugt werden. In diesem Fall können die Signale wechselseitig korrigiert werden. Bei übermäßiger Abweichung eines Signals von mehreren redundanten Signalen kann mithilfe der Plausibilitätsprüfung festgestellt werden, ob dieses Signal übermäßig ungenau ist. Für die weitere Vorgehensweise kann ein solches als ungenau eingestuftes Signal unberücksichtigt bleiben.In the method, when fusing the signals from the detection devices provided on the vehicle, a plausibility check of the signals from the detection devices provided on the vehicle and, if necessary, a corresponding correction of the signals when determining the alignment information can be carried out. The fusion involves the evaluation of the available signals using a predetermined algorithm. Since the available signals partly refer to the same size, redundant results can occur. For example, a distance signal can be generated by both the camera system and the laser-based sensor system. In this case, the signals can be mutually corrected. If a signal deviates excessively from several redundant signals, the signal can be corrected. nals, the plausibility check can be used to determine whether this signal is excessively inaccurate. A signal classified as inaccurate can be disregarded for further action.

Bei dem Verfahren können bei der Plausibilitätsprüfung der Signale die Lageinformationen verwendet werden. Die Lageinformationen werden mit den Lagebestimmungsmitteln erfasst, die die Lage des Fahrzeugs in Relation zu dem ortfesten Koordinatensystem bestimmen. Hierdurch kann verhindert werden, dass eine Fehlerquelle, beispielsweise eine Positionsabweichung eines Referenzelements an dem austauschbaren Lastenträger, Auswirkungen auf mehrere redundante Signale hat und auch durch die Plausibilitätsprüfung die Abweichung unerkannt bleibt.In the method, the position information can be used to check the plausibility of the signals. The position information is recorded using the position determination means, which determine the position of the vehicle in relation to the fixed coordinate system. This can prevent a source of error, for example a position deviation of a reference element on the exchangeable load carrier, from affecting several redundant signals and the deviation from remaining undetected by the plausibility check.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

  • 1 zeigt ein Fahrzeug und eine Wechselbrücke, auf Ausführungsformen der Erfindung anwendbar sind; 1 shows a vehicle and a swap body to which embodiments of the invention are applicable;
  • 2 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Anordnung von Sensoren an einem Fahrzeug, auf das Ausführungsformen der Erfindung anwendbar ist; 2 shows in a schematic plan view an arrangement of sensors on a vehicle to which embodiments of the invention are applicable;
  • 3 zeigt einen unteren Bereich einer Wechselbrücke, die von dem Fahrzeug aufgenommen werden kann; 3 shows a lower section of a swap body that can be carried by the vehicle;
  • 4 zeigt in einer schematischen Darstellung verschiedene Relativpositionen eines Fahrzeugs zur Wechselbrücke zum Erläutern des Erfindungskonzepts; 4 shows in a schematic representation various relative positions of a vehicle to the swap body to explain the inventive concept;
  • 5 zeigt in einer schematischen Darstellung die Anordnung von Sensoren an einem Fahrzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform; 5 shows a schematic representation of the arrangement of sensors on a vehicle according to a further embodiment;
  • 6 zeigt das Fahrzeug und die Wechselbrücke in einer schematischen Ansicht von hinten gemäß der in 5 gezeigten Ausführungsform; 6 shows the vehicle and the swap body in a schematic view from the rear according to the 5 embodiment shown;
  • 7 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm zum Erläutern des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 7 shows a schematic flow diagram for explaining the method according to an embodiment of the invention;

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

1 zeigt ein Fahrzeug 1, das zur Aufnahme eines Zielobjekts geeignet ist. Ferner zeigt 1 eine Wechselbrücke 2, die als austauschbarer Lastenträger ausgeführt ist und in der vorliegenden Beschreibung als Zielobjekt definiert ist. Die in 1 gezeigte Wechselbrücke 2 kann von dem Fahrzeug 1 aufgenommen werden. Die Wechselbrücke 2 ist zur Aufnahme von Ladung ausgestaltet. Hierzu ist auf der Wechselbrücke 2 ein optionaler Koffer 10 zur Aufnahme der Ladung vorgesehen. Das Fahrzeug 1 weist ein Führerhaus am vorderen Abschnitt und einen Rahmen 8 am hinteren Abschnitt auf. In der Darstellung ist das Fahrzeug 1 mit einer Vorderachse und zwei Hinterachsen dargestellt, jedoch sind verschiedene Anordnungen mit mehr oder weniger Achsen denkbar. 1 shows a vehicle 1 which is suitable for picking up a target object. Furthermore, 1 a swap body 2, which is designed as an interchangeable load carrier and is defined as the target object in this description. 1 The swap body 2 shown can be picked up by the vehicle 1. The swap body 2 is designed to accommodate loads. For this purpose, an optional case 10 for holding the load is provided on the swap body 2. The vehicle 1 has a driver's cab at the front section and a frame 8 at the rear section. In the illustration, the vehicle 1 is shown with one front axle and two rear axles, but various arrangements with more or fewer axles are conceivable.

In Längsrichtung hinter dem Fahrzeug 1 ist in der Darstellung von 1 die Wechselbrücke 2 auf Stützelementen 9 abgestellt. In der in 1 gezeigten Konfiguration wird das Fahrzeug 1 zum Aufnehmen der Wechselbrücke 2 vorbereitet. Das Aufnehmen der Wechselbrücke 2 wird nach Einfahren des Fahrzeugs 1 unter die Wechselbrücke 2 durch Anheben des Fahrzeugs 1 durchgeführt. Der Vorgang zum Aufnehmen der Wechselbrücke wird weiter unten diskutiert.In the longitudinal direction behind the vehicle 1, in the illustration of 1 the swap body 2 is placed on support elements 9. In the 1 In the configuration shown, the vehicle 1 is prepared to pick up the swap body 2. The picking up of the swap body 2 is carried out after the vehicle 1 has driven under the swap body 2 by lifting the vehicle 1. The process for picking up the swap body is discussed further below.

In 2 ist in einer schematischen Draufsicht die Anordnung von Einspurelementen 6a, 6b, 6c, 6d an dem Rahmen 8 des Fahrzeugs 1 dargestellt. Insbesondere sind an einem hinteren Abschnitt des Rahmens 8 des Fahrzeugs 1 Einspurelemente 6a, 6b angebracht, die in Querrichtung des Fahrzeugs 1 voneinander beabstandet sind. Am vorderen Bereich des Rahmens 8 des Fahrzeugs 1 sind Einspurelemente 6c, 6d gezeigt, die ebenfalls in Querrichtung des Fahrzeugs 1 beabstandet sind. Die Einspurelemente 6a, 6b, die am hinteren Bereich des Rahmens 8 montiert sind, bilden ein erstes Paar Führungselemente. Die Einspurelemente 6c, 6d die am vorderen Bereich des Rahmens 8 angebracht sind, bilden ein zweites Paar Einspurelemente. Das erste Paar Einspurelemente 6a, 6b ist in Längsrichtung von dem zweiten Paar Einspurelemente 6c, 6d beabstandet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind somit vier Einspurelemente 6a, 6b, 6c, 6d an dem Rahmen 8 vorgesehen, die jeweils an vier Ecken eines gedachten Rechtecks montiert sind.In 2 is a schematic plan view of the arrangement of single-track elements 6a, 6b, 6c, 6d on the frame 8 of the vehicle 1. In particular, single-track elements 6a, 6b are attached to a rear section of the frame 8 of the vehicle 1 and are spaced apart from one another in the transverse direction of the vehicle 1. Single-track elements 6c, 6d are shown on the front region of the frame 8 of the vehicle 1 and are also spaced apart in the transverse direction of the vehicle 1. The single-track elements 6a, 6b, which are mounted on the rear region of the frame 8, form a first pair of guide elements. The single-track elements 6c, 6d, which are attached to the front region of the frame 8, form a second pair of single-track elements. The first pair of single-track elements 6a, 6b is spaced apart in the longitudinal direction from the second pair of single-track elements 6c, 6d. In the present embodiment, four track elements 6a, 6b, 6c, 6d are provided on the frame 8, each of which is mounted at four corners of an imaginary rectangle.

In 3 ist die Ausgestaltung der Wechselbrücke 2 dargestellt. Insbesondere ist in der Ansicht von 3 der Bereich der unteren Fläche der Wechselbrücke 2 erkennbar. Die Wechselbrücke 2 weist in der vorliegenden Ausführungsform den optionalen Koffer 10 auf, der zur Aufnahme von Ladung vorgesehen ist. An der unteren Fläche der Wechselbrücke 2 ist ein Einspurtunnel 7 vorgesehen. Der Einspurtunnel 7 wird nach oben durch die untere Fläche der Wechselbrücke 2 begrenzt. Nach links und nach rechts wird der Einspurtunnel 7 durch ein rechtes Führungselement 7a und ein linkes Führungselement 7b gebildet. Das rechte Führungselement 7a und das linke Führungselement 7b sind jeweils als Führungsschienen ausgestaltet sein, die durchgehend an der Unterseite der Wechselbrücke 2 vorgesehen sind. Der Abstand zwischen der linken Führungsschiene 7a und der rechten Führungsschiene 7b ist dabei so eingerichtet, dass die Einspurelemente 6a, 6b, 6c, 6d in den so gebildeten Einspurtunnel 7 einspuren können.In 3 The design of the swap body 2 is shown. In particular, the view of 3 the area of the lower surface of the swap body 2 can be seen. In the present embodiment, the swap body 2 has the optional case 10, which is intended for holding cargo. A single-track tunnel 7 is provided on the lower surface of the swap body 2. The single-track tunnel 7 is limited at the top by the lower surface of the swap body 2. To the left and to the right, the single-track tunnel 7 is formed by a right guide element 7a and a left guide element 7b. The right guide element 7a and the left guide element 7b are each designed as guide rails, which are continuous are provided on the underside of the swap body 2. The distance between the left guide rail 7a and the right guide rail 7b is set up such that the single-track elements 6a, 6b, 6c, 6d can track into the single-track tunnel 7 thus formed.

Die Wechselbrücke weist ferner Stützelemente 9 auf, wobei in der vorliegenden Ausführungsform vier Stützelemente 9vorgesehen sind. Die Stützelemente 9 stützen die Wechselbrücke am Untergrund ab, sodass die Wechselbrücke 2 mit einem vorbestimmten Abstand zum Untergrund gehalten wird. Die Stützelemente 9 sind im in 3 gezeigten Zustand verriegelt und können nach Aufnehmen der Wechselbrücke 2 durch das Fahrzeug 1, insbesondere nach dem Abheben der Wechselbrücke 2 vom Untergrund eingeklappt und in der eingeklappten Position verriegelt werden.The swap body also has support elements 9, whereby in the present embodiment four support elements 9 are provided. The support elements 9 support the swap body on the ground so that the swap body 2 is held at a predetermined distance from the ground. The support elements 9 are in 3 shown state and can be folded in and locked in the folded position after the swap body 2 has been picked up by the vehicle 1, in particular after the swap body 2 has been lifted off the ground.

Das in 2 gezeigte Fahrzeug 1 weist ferner eine Anzahl von Sensoren und Messeinrichtungen auf. Die Sensoren und Messeinrichtungen, die an dem Fahrzeug 1 der vorliegenden Ausführungsform montiert sind, werden im Folgenden beschrieben.This in 2 further comprises a number of sensors and measuring devices. The sensors and measuring devices mounted on the vehicle 1 of the present embodiment will be described below.

An einem vorderen Bereich des Rahmens 8 ist eine Abstandserfassungseinrichtung 4a vorgesehen. Die Abstandserfassungseinrichtung 4a weist ein laserbasiertes Sensorsystem auf. Die Abstandserfassungseinrichtung 4a richtet einen Laserstrahl bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach hinten. Der von der Abstandserfassungseinrichtung 4a nach hinten gerichtete Laserstrahl kann auf ein Element der Wechselbrücke 2 treffen. Das Element, auf das der nach hinten gerichtete Laserstrahl treffen kann, ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Querträger der Wechselbrücke 2 am vorderen Bereich der Wechselbrücke 2. Die Abstandserfassungseinrichtung 4a weist eine Messeinrichtung auf, mit der über bekannte Verfahren der Abstand zwischen der Abstandserfassungseinrichtung 4a und dem Element der Wechselbrücke 2, auf das der Laserstrahl trifft, bestimmt werden kann. Somit kann die Abstandserfassungseinrichtung 4a die relative Position zwischen Fahrzeug 1 und Wechselbrücke 2 in Längsrichtung bestimmen. Die Abstandserfassungseinrichtung 4a gibt ein entsprechendes Signal zur weiteren Verarbeitung ab.A distance detection device 4a is provided on a front area of the frame 8. The distance detection device 4a has a laser-based sensor system. The distance detection device 4a directs a laser beam backwards with respect to the direction of travel of the vehicle. The laser beam directed backwards by the distance detection device 4a can strike an element of the swap body 2. In the present embodiment, the element that the rearward laser beam can strike is a cross member of the swap body 2 at the front area of the swap body 2. The distance detection device 4a has a measuring device with which the distance between the distance detection device 4a and the element of the swap body 2 that the laser beam strikes can be determined using known methods. The distance detection device 4a can thus determine the relative position between the vehicle 1 and the swap body 2 in the longitudinal direction. The distance detection device 4a emits a corresponding signal for further processing.

An dem in 2 gezeigten Fahrzeug ist ferner ein Kamerasystem vorgesehen, das zwei bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach hinten ausgerichtete Kameras 4c, 4d umfasst. Dabei ist eine vordere Kamera 4c am vorderen Abschnitt des Rahmens 8 angeordnet, wohingegen eine hintere Kamera 4d am hinteren Abschnitt des Rahmens 8 angeordnet ist. Beide Kameras sind so eingerichtet, dass sie einen im entsprechenden Sichtfeld befindlichen Bereich erfassen und die erfassten Informationen zur Verarbeitung weitergeben. Insbesondere werden die von den Kameras 4c, 4d erfassten Informationen in der vorliegenden Ausführungsform in ein Signal umgesetzt, das auf die Ausrichtung der hinter dem Fahrzeug 1 befindlichen Wechselbrücke 2 schließen lässt.At the 2 The vehicle shown also has a camera system which comprises two cameras 4c, 4d directed rearward with respect to the direction of travel of the vehicle. A front camera 4c is arranged on the front section of the frame 8, whereas a rear camera 4d is arranged on the rear section of the frame 8. Both cameras are set up in such a way that they capture an area located in the corresponding field of view and pass on the captured information for processing. In particular, the information captured by the cameras 4c, 4d is converted in the present embodiment into a signal which allows conclusions to be drawn about the orientation of the swap body 2 located behind the vehicle 1.

An dem in 2 gezeigten Fahrzeug ist in der vorliegenden Ausführungsform als Lagebestimmungsmittel 3 ein GPS-gestütztes Positionserfassungssystem 3a vorgesehen. Das GPS-gestützte Positionserfassungssystem 3a ist eingerichtet, um die Position und Ausrichtung des Fahrzeugs 1 in Bezug auf ein ortfestes Koordinatensystem zu bestimmen. Das GPS-basierte Positionsbestimmungssystem 3a gibt entsprechende Signale zur weiteren Verarbeitung ab.At the 2 In the vehicle shown, a GPS-based position detection system 3a is provided as the position determination means 3 in the present embodiment. The GPS-based position detection system 3a is set up to determine the position and orientation of the vehicle 1 in relation to a fixed coordinate system. The GPS-based position determination system 3a emits corresponding signals for further processing.

An dem Fahrzeug in 2 ist ferner eine Niveauerfassungseinrichtung 4e vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Niveauerfassungseinrichtung 4e einen laserbasierter Sensor auf, der bezogen auf eine Referenzposition am Rahmen 8 einen Abstand zum Untergrund erfasst, auf dem sich das Fahrzeug befindet. Die Niveauerfassungseinrichtung 4e gibt ein entsprechendes Signal zur Weiterverarbeitung ab.On the vehicle in 2 a level detection device 4e is also provided. In the present embodiment, the level detection device 4e has a laser-based sensor which detects a distance to the ground on which the vehicle is located in relation to a reference position on the frame 8. The level detection device 4e emits a corresponding signal for further processing.

Das in 2 gezeigte Fahrzeug weist ferner ein laserbasiertes Einspursensorsystem 4b auf, das zur lasergestützten Erfassung der Ausrichtung des Fahrzeugs 1 relativ zu der Wechselbrücke 2 eingerichtet ist. Das laserbasierte Einspursensorsystem 4b weist hierzu vier laserbasierte Sensoren 4b1, 4b2, 4b3, 4b4 auf, die jeweils paarweise an dem Rahmen 8 des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. Dabei ist ein erstes Paar laserbasierter Sensoren 4b1, 4b2 an dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 8 angeordnet. Insbesondere ist das erste Paar laserbasierte Sensoren 4b1, 4b2 hinter dem ersten Paar Einspurelemente 6a, 6b vorgesehen. Ferner weist das laserbasierte Einspursensorsystem 4b ein zweites Paar laserbasierte Sensoren 4b3, 4b4, die bezogen auf die Längsrichtung im mittleren Bereich des Rahmens 8 des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. Insbesondere ist das zweite Paar laserbasierte Sensoren 4b3, 4b4 zwischen dem ersten Paar Einspurelemente 6a, 6b und dem zweiten Paar Einspurelemente 6c, 6d angeordnet. Die laserbasierten Sensoren 4b1, 4b2, 4b3, 4b4 sind eingerichtet, um die Ausrichtung und Position der Wechselbrücke 2 relativ zum Fahrzeug 1 zu erfassen.This in 2 The vehicle shown further comprises a laser-based single-track sensor system 4b which is designed for laser-assisted detection of the orientation of the vehicle 1 relative to the swap body 2. The laser-based single-track sensor system 4b has four laser-based sensors 4b1, 4b2, 4b3, 4b4, which are each arranged in pairs on the frame 8 of the vehicle 1. A first pair of laser-based sensors 4b1, 4b2 is arranged on the rear section of the vehicle 8. In particular, the first pair of laser-based sensors 4b1, 4b2 is provided behind the first pair of single-track elements 6a, 6b. The laser-based single-track sensor system 4b also comprises a second pair of laser-based sensors 4b3, 4b4, which are arranged in the central region of the frame 8 of the vehicle 1 in relation to the longitudinal direction. In particular, the second pair of laser-based sensors 4b3, 4b4 is arranged between the first pair of single-track elements 6a, 6b and the second pair of single-track elements 6c, 6d. The laser-based sensors 4b1, 4b2, 4b3, 4b4 are designed to detect the orientation and position of the swap body 2 relative to the vehicle 1.

Das laserbasierte Einspursensorsystem 4b ist in 5 und 6 näher dargestellt. Wie in 5 ersichtlich ist, werden Laserstrahlen der laserbasierten Sensoren 4b1, 4b2, die am hinteren Abschnitt des Rahmens 8 angeordnet sind, so ausgerichtet, dass diese auf Elemente der Wechselbrücke 2 treffen. Die Laserstrahlen der laserbasierten Sensoren 4b1, 4b2 sind dabei so ausgerichtet, dass sie sich kreuzen, 6 zeigt hierzu in einem Querschnitt die relativen Ausrichtungen der laserbasierten Sensoren 4b1, 4b2 in Bezug auf das rechte Führungselement 7a und das linke Führungselement 7b des Einspurtunnels 7.The laser-based single-track sensor system 4b is in 5 and 6 shown in more detail. As in 5 As can be seen, laser beams of the laser-based sensors 4b1, 4b2, which are arranged on the rear section of the frame 8, are aligned so that they are directed onto elements of the interchangeable bridge cke 2. The laser beams of the laser-based sensors 4b1, 4b2 are aligned so that they cross each other, 6 shows in a cross-section the relative orientations of the laser-based sensors 4b1, 4b2 in relation to the right guide element 7a and the left guide element 7b of the single-track tunnel 7.

Durch die Erfassung der Abstände zwischen dem laserbasierten Sensor 4b1 an der rechten Seite des Fahrzeugs und einem Element der Wechselbrücke 2 an der linken Seite beziehungsweise zwischen dem laserbasierten Sensor 4b2 an der linken Seite des Fahrzeugs 1 und einem Element der Wechselbrücke 2 an der rechten Seite können bereits vor dem Einspuren des ersten Paars Einspurelemente 6a, 6b die Ausrichtung des Fahrzeugs 1 relativ zur Wechselbrücke 2 erfasst werden. Nach weiterem Einfahren des Fahrzeugs 1 unter die Wechselbrücke 2 können die laserbasierten Sensoren 4b3, 4b4, die am mittleren Bereich des Rahmens 8 angeordnet sind, den Abstand zu Elementen der Wechselbrücke 2, insbesondere zu der linken Führungsschiene 7b und der rechten Führungsschiene 7a erfassen. Auch durch diese Erfassung kann die Ausrichtung zwischen dem Fahrzeug 1 und der Wechselbrücke 2 durchgeführt werden. Durch die Kombination der Messergebnisse von den vier in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehenen laserbasierten Sensoren 4b1, 4b2, 4b3, 4b4 während des Einfahrens des Fahrzeugs 1 unter die Wechselbrücke 2 können ein Lateralversatz des Fahrzeugs 1 relativ zur Wechselbrücke 2 sowie ein Winkelversatz des Fahrzeugs 1 relativ zur Wechselbrücke 2 erfasst werden. Entsprechende Signale werden von dem laserbasierten Einspursensorsystem 4b zur weiteren Verarbeitung erzeugt.By detecting the distances between the laser-based sensor 4b1 on the right-hand side of the vehicle and an element of the swap body 2 on the left-hand side or between the laser-based sensor 4b2 on the left-hand side of the vehicle 1 and an element of the swap body 2 on the right-hand side, the alignment of the vehicle 1 relative to the swap body 2 can be detected even before the first pair of alignment elements 6a, 6b are aligned. After the vehicle 1 has driven further under the swap body 2, the laser-based sensors 4b3, 4b4, which are arranged in the middle area of the frame 8, can detect the distance to elements of the swap body 2, in particular to the left guide rail 7b and the right guide rail 7a. The alignment between the vehicle 1 and the swap body 2 can also be carried out by this detection. By combining the measurement results from the four laser-based sensors 4b1, 4b2, 4b3, 4b4 provided in the present embodiment while the vehicle 1 is driving under the swap body 2, a lateral offset of the vehicle 1 relative to the swap body 2 and an angular offset of the vehicle 1 relative to the swap body 2 can be detected. Corresponding signals are generated by the laser-based single-track sensor system 4b for further processing.

In 4 ist schematisch der Ablauf zum Einspuren und Aufnehmen der Wechselbrücke 2 durch das Fahrzeug 1 dargestellt. In 4 befindet sich in der mit A bezeichneten Ansicht das Fahrzeug 1 in Längsausrichtung vor der Wechselbrücke 2. Dabei ist das Fahrzeug 1 in Längsrichtung noch von der Wechselbrücke 2 beabstandet. Diese Position kann als Zwischenposition definiert werden, worauf im Folgenden eingegangen wird.In 4 The process for aligning and picking up the swap body 2 by the vehicle 1 is shown schematically. In 4 In the view marked A, vehicle 1 is positioned longitudinally in front of swap body 2. Vehicle 1 is still spaced apart from swap body 2 in the longitudinal direction. This position can be defined as an intermediate position, which will be discussed below.

In der mit B bezeichneten Ansicht ist das Fahrzeug 1 bereits mit seinem hinteren Abschnitt unter die Wechselbrücke 2 gefahren. Dabei ist das erste Paar Einspurelemente 6a, 6b bereits in den Einspurtunnel 7 zwischen das rechte Führungselement 7a und das linke Führungselement 7b eingespurt.In the view marked B, the rear section of the vehicle 1 has already driven under the swap body 2. The first pair of single-track elements 6a, 6b has already been aligned in the single-track tunnel 7 between the right guide element 7a and the left guide element 7b.

In der mit C bezeichneten Ansicht ist das Fahrzeug 1 vollständig unter die Wechselbrücke 2 gefahren. Dabei sind sowohl das erste Paar Einspurelemente 6a, 6b als auch das zweite Paar Einspurelemente 6c, 6d in den Einspurtunnel zwischen das rechte Führungselement 7a und das linke Führungselement 7b eingespurt. In dieser Situation befindet sich das Fahrzeug 1 in einer Aufnahmeposition, die weiter unten diskutiert wird. In the view marked C, the vehicle 1 has driven completely under the swap body 2. Both the first pair of single-track elements 6a, 6b and the second pair of single-track elements 6c, 6d are aligned in the single-track tunnel between the right guide element 7a and the left guide element 7b. In this situation, the vehicle 1 is in a receiving position, which is discussed further below.

Somit werden von den Lagebestimmungsmitteln 3 Informationen hinsichtlich der Position und Ausrichtung des Fahrzeugs 1 in Bezug auf ein ortsfestes Koordinatensystem erzeugt und bereitgestellt. Ferner werden durch die Ausrichtungsbestimmungsmittel 4 Informationen zur Ausrichtung des Fahrzeugs 1 in Relation zur Wechselbrücke 2 bereitgestellt, sobald die Erfassung durch die entsprechenden Erfassungsmittel möglich ist. Die Ausrichtungsbestimmungsmittel 4 weisen in der vorliegenden Ausführungsform die Abstandserfassungseinrichtung 4a, das laserbasierte Einspursensorsystem 4b mit den laserbasierten Sensoren 4b1, 4b2, 4b3, 4b4, das Kamerasystem 4c, 4d mit der vorderen Kamera 4c und der hinteren Kamera 4d und die Niveauerfassungseinrichtung 4e auf. Die somit in den Ausrichtungsbestimmungsmitteln 4 zusammengefassten Erfassungsmittel erzeugen Signale, die zur weiteren Verarbeitung verfügbar gemacht werden.Thus, the position determination means 3 generates and provides information regarding the position and orientation of the vehicle 1 in relation to a stationary coordinate system. Furthermore, the orientation determination means 4 provides information regarding the orientation of the vehicle 1 in relation to the swap body 2 as soon as detection by the corresponding detection means is possible. In the present embodiment, the orientation determination means 4 comprise the distance detection device 4a, the laser-based single-lane sensor system 4b with the laser-based sensors 4b1, 4b2, 4b3, 4b4, the camera system 4c, 4d with the front camera 4c and the rear camera 4d and the level detection device 4e. The detection means thus combined in the orientation determination means 4 generate signals that are made available for further processing.

Das Fahrzeug der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer Steuerungseinrichtung 5 ausgestattet, die unter anderem zum Ausführen eines autonomen Betriebs des Fahrzeugs 1 eingerichtet ist. Hierzu weist die Steuerungseinrichtung 5 entsprechende Mittel auf, die zum Aufnehmen von Sensorsignalen, zum Abgeben von Steuersignalen und dergleichen vorgesehen sind. Ferner weist die Steuerungseinrichtung eine Verarbeitungseinheit auf, in der ein vorbestimmtes Programm ausgeführt werden kann. Die Steuerungseinrichtung 5 nimmt insbesondere die Lageinformationen von den Lagebestimmungsmitteln 3 und die Ausrichtungsinformationen von den Ausrichtungsbestimmungsmitteln 4 auf. Ferner werden der Steuerungseinrichtung 5 weitere Signale zugeführt, die für den autonomen Betrieb erforderlich sind.The vehicle of the present embodiment is equipped with a control device 5 which is designed, among other things, to carry out autonomous operation of the vehicle 1. For this purpose, the control device 5 has corresponding means which are provided for receiving sensor signals, for emitting control signals and the like. The control device also has a processing unit in which a predetermined program can be executed. The control device 5 receives in particular the position information from the position determination means 3 and the orientation information from the orientation determination means 4. Furthermore, the control device 5 is supplied with further signals which are required for autonomous operation.

Die Steuerungseinrichtung 5 ist ferner dazu eingerichtet, über Steuerausgänge Aktuatoren anzusteuern, wie zum Beispiel einen Aktuator zum Verstellen eines Lenkwinkels von lenkbaren Rädern, einen Aktuator zum Betätigen eines Antriebs mit einem vorbestimmten Betriebszustand, einen Aktuator zum Betätigen einer Bremseinrichtung sowie einen Aktuator zum Betätigen eines Niveauregulierungssystems des Fahrzeugs 1.The control device 5 is further configured to control actuators via control outputs, such as an actuator for adjusting a steering angle of steerable wheels, an actuator for actuating a drive with a predetermined operating state, an actuator for actuating a braking device and an actuator for actuating a level control system of the vehicle 1.

Im Folgenden wird das Verfahren zum autonomen Aufnehmen des Zielobjekts durch das Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform erläutert. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Verfahren zum Aufnehmen der Wechselbrücke 2 durch das Fahrzeug durchgeführt. Dabei wird von dem Aufbau und den Funktionen des Fahrzeugs 1 und der Wechselbrücke 2 gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgegangen.In the following, the method for autonomously picking up the target object by the vehicle according to an embodiment is explained. In the present embodiment, the method for picking up the swap body 2 by the vehicle. The structure and functions of the vehicle 1 and the swap body 2 are assumed to be as described above.

In einer Ausgangssituation befindet sich das Fahrzeug 1 an einer Ausgangsposition. Ferner befindet sich die aufzunehmende Wechselbrücke 2 an einer Aufnahmeposition. Sowohl Ausgangsposition als auch Aufnahmeposition sind dabei durch Informationen definiert, die die Position und Ausrichtung des Fahrzeugs 1 beziehungsweise der Wechselbrücke 2 umfassen.In an initial situation, vehicle 1 is in a starting position. Furthermore, the swap body 2 to be recorded is in a recording position. Both the starting position and the recording position are defined by information that includes the position and orientation of vehicle 1 or swap body 2.

Während die Aufnahmeposition der Wechselbrücke 2 durch einen vorhergehenden Abstellvorgang der Wechselbrücke 2 bekannt sein kann, wird die Ausgangsposition des Fahrzeugs 1 durch das GPS-basierte Positionsbestimmungssystem 3a bestimmt und verfügbar gemacht.While the pickup position of the swap body 2 can be known through a previous parking process of the swap body 2, the starting position of the vehicle 1 is determined and made available by the GPS-based positioning system 3a.

Ausgehend von dieser Situation und dem Bedarf, die Wechselbrücke 2 durch das Fahrzeug 1 durch einen autonomen Betrieb aufzunehmen, wird das in 7 schematisch dargestellte Ablaufdiagramm bei START gestartet.Based on this situation and the need to pick up the swap body 2 by the vehicle 1 through an autonomous operation, the 7 The schematically shown flow chart is started at START.

Nach Durchführung von initialen Prozessen wird in dem Schritt S1 die Lageinformation an der Ausgangsposition des Fahrzeugs 1 bestimmt. Hierzu wird, wie vorstehend beschrieben ist, in der vorliegenden Ausführungsform das GPS-basierte Positionsbestimmungssystem 3a eingesetzt.After carrying out initial processes, the position information at the starting position of the vehicle 1 is determined in step S1. For this purpose, as described above, the GPS-based positioning system 3a is used in the present embodiment.

In Schritt S2 wird eine Trajektorie T ermittelt. Die Trajektorie T wird zum Anfahren einer Zwischenposition ermittelt. Dabei ist die Zwischenposition so definiert, dass das Fahrzeug 1 an dieser Position mit einer vorbestimmten Ausrichtung an der Wechselbrücke 2 positioniert ist. Die Zwischenposition befindet sich dabei gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Nähe der Wechselbrücke 2 an der Aufnahmeposition, wobei das Fahrzeug 1 und die Wechselbrücke 2 in der Zwischenposition bereits näherungsweise in Längsrichtung ausgerichtet sind.In step S2, a trajectory T is determined. The trajectory T is determined to approach an intermediate position. The intermediate position is defined such that the vehicle 1 is positioned at this position with a predetermined alignment on the swap body 2. According to the present embodiment, the intermediate position is located near the swap body 2 at the receiving position, with the vehicle 1 and the swap body 2 already being approximately aligned in the longitudinal direction in the intermediate position.

Auf der Grundlage der ermittelten Trajektorie T wird in der vorliegenden Ausführungsform unter Berücksichtigung der Lageinformationen das Fahrzeug 1 durch den autonomen Betrieb von der Ausgangsposition zu der Zwischenposition gefahren. Dabei wird in der vorliegenden Ausführungsform die kontinuierlich verfügbare Lageinformation durch das GPS-basierte Positionsbestimmungssystem für den autonomen Betrieb des Fahrzeugs 1 verwendet.On the basis of the determined trajectory T, in the present embodiment, the vehicle 1 is driven from the starting position to the intermediate position by the autonomous operation, taking into account the position information. In the present embodiment, the continuously available position information is used by the GPS-based positioning system for the autonomous operation of the vehicle 1.

In Schritt S3 werden Ausrichtungsinformationen bestimmt, nachdem das Fahrzeug 1 die Zwischenposition erreicht hat. In der vorliegenden Ausführungsform können Ausrichtungsinformationen von einer oder mehreren der Erfassungseinrichtungen erzeugt werden, die die Ausrichtungsbestimmungsmittel 4 aufweisen. Sobald beispielsweise die hintere Kamera 4d den vorderen Abschnitt der Wechselbrücke 2 erfasst und Informationen zur Ausrichtung zwischen Fahrzeug 1 und der Wechselbrücke 2 erzeugen kann, kann bestimmt werden, dass das Fahrzeug 1 die Zwischenposition erreicht hat. In dieser Situation werden alle Erfassungselemente der Ausrichtungsbestimmungsmittel 4 verwendet, um Ausrichtungsinformationen kontinuierlich zu erzeugen.In step S3, alignment information is determined after the vehicle 1 has reached the intermediate position. In the present embodiment, alignment information may be generated by one or more of the detection devices comprising the alignment determination means 4. For example, once the rear camera 4d detects the front portion of the swap body 2 and can generate information on the alignment between the vehicle 1 and the swap body 2, it can be determined that the vehicle 1 has reached the intermediate position. In this situation, all detection elements of the alignment determination means 4 are used to continuously generate alignment information.

In Schritt S4 wird ein Aufnahmezustand des Fahrzeugs 1 auf der Grundlage der Ausrichtungsinformationen herbeigeführt. In der vorliegenden Ausführungsform wird auf der Grundlage des Signals der Niveauerfassungseinrichtung 4e und unter Verwendung des am Fahrzeug 1 vorgesehenen Niveauregulierungssystems das Niveau des Rahmens 8 und insbesondere der Einspurelemente 6a, 6b, 6c, 6d relativ zum Untergrund so eingestellt, dass die Einspurelemente 6a, 6b, 6c, 6d in den Einspurtunnel 7 der Wechselbrücke 2 einspuren können. Das Vorliegen des Aufnahmezustandes wird durch das Kamerasystem 4c, 4d bestätigt. Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform auch auf im Voraus erstellte Informationen bezüglich der Geometrie der Wechselbrücke 2 und des Fahrzeugs 1 zurückgegriffen.In step S4, a recording state of the vehicle 1 is brought about on the basis of the alignment information. In the present embodiment, on the basis of the signal from the level detection device 4e and using the level control system provided on the vehicle 1, the level of the frame 8 and in particular of the single-track elements 6a, 6b, 6c, 6d is adjusted relative to the ground so that the single-track elements 6a, 6b, 6c, 6d can track into the single-track tunnel 7 of the swap body 2. The presence of the recording state is confirmed by the camera system 4c, 4d. In addition, in the present embodiment, information created in advance regarding the geometry of the swap body 2 and the vehicle 1 is also used.

Bei Schritt S5 wird der autonome Betrieb des Fahrzeugs 1 zum Bewegen des Fahrzeugs 1 von der Zwischenposition zu der Aufnahmeposition durchgeführt. In der Aufnahmeposition kann die Wechselbrücke 2 von dem Fahrzeug 1 aufgenommen werden. Insbesondere ist das Fahrzeug 1 in der Aufnahmeposition vollständig unter die Wechselbrücke 2 gefahren und sind alle Einspurelemente 6a, 6b, 6c, 6d in den Einspurtunnel 7 eingespurt. In dieser Situation ist das in 7 dargestellte Verfahren prinzipiell beendet.In step S5, the autonomous operation of the vehicle 1 is carried out to move the vehicle 1 from the intermediate position to the receiving position. In the receiving position, the swap body 2 can be picked up by the vehicle 1. In particular, the vehicle 1 in the receiving position has driven completely under the swap body 2 and all single-track elements 6a, 6b, 6c, 6d are aligned in the single-track tunnel 7. In this situation, the 7 The procedure described is essentially terminated.

In der vorliegenden Ausführungsform wird durch Anheben des Fahrzeugs mithilfe des Niveauregulierungssystems nach Erreichen der Aufnahmeposition die Wechselbrücke 2 durch den Rahmen angehoben, so dass die Stützelemente 9 von dem Untergrund abheben. Die Stützelemente 9 werden nun hochgeklappt und können an dieser Position verriegelt werden. Dieser Vorgang kann in der vorliegenden Ausführungsform ebenfalls automatisiert mit entsprechenden Betätigungsmitteln vorgenommen werden. In dieser Situation ist das Fahrzeug 1 mit der Wechselbrücke 2 abfahrbereit und kann autonom oder fahrergestützt zu einem vorbestimmten Zielort gefahren werden.In the present embodiment, by lifting the vehicle using the level control system after reaching the pickup position, the swap body 2 is raised by the frame so that the support elements 9 are lifted off the ground. The support elements 9 are now folded up and can be locked in this position. In the present embodiment, this process can also be carried out automatically using appropriate actuating means. In this situation, the vehicle 1 with the swap body 2 is ready to drive off and can be driven autonomously or with driver assistance to a predetermined destination.

In der vorliegenden Ausführungsform werden die von den Erfassungselementen der Ausrichtungsmittel 4 bereitgestellten Signale fusioniert ausgewertet. Dabei wird beim Anfahren des Fahrzeugs 1 zu der Zwischenposition zuerst das Kamerasystem 4c, 4d verwendet, um die Ausrichtung zwischen Fahrzeug 1 und Wechselbrücke 2 zu bestimmen. Nach weitergehender Rückwärtsfahrt und während der Erfassung der Ausrichtung zwischen Fahrzeug 1 und Wechselbrücke 2 durch das Kamerasystem 4c, 4d wird die Abstandserfassungseinrichtung 4a eingesetzt, um den Abstand zwischen Fahrzeug 1 und Wechselbrücke 2 genau zu bestimmen. Darauf wird noch vor Beginn des Einspurens der Einspurelemente 6a, 6b, 6c, 6d in den Einspurtunnel 7 durch die Niveauerfassungseinrichtung 4e der Abstand des Fahrzeugrahmens 8 in Relation zum Untergrund bestimmt. Nach fortgesetzter Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs 1 in Richtung auf die Wechselbrücke 2 erfassen die laserbasierten Sensoren 4b1, 4b2, die am hinteren Ende des Rahmens 8 montiert sind, die Führungselemente 7a, 7b der Wechselbrücke 2. Nach weitergehender Rückwärtsfahrt erfassen die laserbasierten Sensoren 4b3, 4b4, die im mittleren Bereich des Rahmens 8 angeordnet sind, die Führungselemente 7a, 7b des Einspurtunnels 7.In the present embodiment, the signals provided by the detection elements of the alignment means 4 are fused and evaluated. tet. When the vehicle 1 approaches the intermediate position, the camera system 4c, 4d is first used to determine the alignment between the vehicle 1 and the swap body 2. After further reversing and while the alignment between the vehicle 1 and the swap body 2 is being recorded by the camera system 4c, 4d, the distance detection device 4a is used to precisely determine the distance between the vehicle 1 and the swap body 2. Then, before the single-track elements 6a, 6b, 6c, 6d begin to line up in the single-track tunnel 7, the distance of the vehicle frame 8 in relation to the ground is determined by the level detection device 4e. After continued reversing of the vehicle 1 in the direction of the swap body 2, the laser-based sensors 4b1, 4b2, which are mounted at the rear end of the frame 8, detect the guide elements 7a, 7b of the swap body 2. After further reversing, the laser-based sensors 4b3, 4b4, which are arranged in the middle area of the frame 8, detect the guide elements 7a, 7b of the single-track tunnel 7.

Somit werden in einer logischen Abfolge die Erfassungselemente der Ausrichtungsbestimmungsmittel 4 in Abhängigkeit von dem Einfahrzustand des Fahrzeugs 1 unter die Wechselbrücke 2 eingesetzt, um das Einspuren durch den autonomen Betrieb des Fahrzeugs 1 zu regeln.Thus, in a logical sequence, the detection elements of the alignment determination means 4 are inserted under the swap body 2 depending on the entry state of the vehicle 1 in order to regulate the alignment by the autonomous operation of the vehicle 1.

In der vorliegenden Ausführungsform wird als Lagebestimmungsmittel das GPS-basierte Positionsbestimmungssystem 3a verwendet. In einer abgewandelten Ausführungsform sind an dem Fahrzeug 1 alternativ oder zusätzlich Sensoren eines Leitsystems 3b vorgesehen, die in der Fahrbahn eingelassene Elemente, wie beispielsweise RFID-Elemente erfassen können, deren Position bekannt ist. Auf diese Weise kann das Fahrzeug 1 zwischen der Ausgangsposition und der Zwischenposition entsprechend autonom gesteuert werden.In the present embodiment, the GPS-based positioning system 3a is used as the position determination means. In a modified embodiment, sensors of a guidance system 3b are alternatively or additionally provided on the vehicle 1, which can detect elements embedded in the roadway, such as RFID elements, whose position is known. In this way, the vehicle 1 can be controlled autonomously between the starting position and the intermediate position.

BezugszeichenReference symbols

11
Fahrzeugvehicle
22
Zielobjekt (Wechselbrücke)Target object (swap body)
33
LagebestimmungsmittelPosition determination means
3b3b
PositionsbestimmungssystemPositioning system
3c3c
LeitsystemGuidance system
44
AusrichtungsbestimmungsmittelAlignment determination means
4a4a
AbstandserfassungseinrichtungDistance detection device
4b4b
EinspursensorsystemSingle-track sensor system
4b1, 4b2, 4b3, 4b44b1, 4b2, 4b3, 4b4
Laserbasierte SensorenLaser-based sensors
4c, 4d4c, 4d
KamerasystemCamera system
4e4e
NiveauerfassungseinrichtungLevel detection device
55
SteuerungseinrichtungControl device
6a, 6b, 6c, 6d6a, 6b, 6c, 6d
EinspurelementSingle track element
77
EinspurtunnelSingle-lane tunnel
7a, 7b7a, 7b
FührungselementGuide element
88th
RahmenFrame
99
StützelementSupport element
1010
KofferSuitcase
TT
Trajektorie Trajectory
S1S1
Bestimmen von LageinformationenDetermining location information
S2S2
Ermitteln einer TrajektorieDetermining a trajectory
S3S3
Bestimmen von AusrichtungsinformationenDetermining alignment information
S4S4
Herbeiführen eines AufnahmezustandsInducing a recording state
S5S5
Steuern eines autonomen BetriebsControlling an autonomous operation

Claims (20)

Fahrzeug (1) zur Aufnahme eines als Wechselbrücke ausgestalteten Zielobjekts (2), wobei das Fahrzeug (1) mit Einspurelementen (6a, 6b, 6c, 6d) versehenen ist, die zum Einspuren in einen an der Wechselbrücke (2) vorgesehenen Einspurtunnel (7) eingerichtet sind, ferner mit einem System zum autonomen Aufnehmen des Zielobjekts (2) durch das Fahrzeug (1), wobei das System Lagebestimmungsmittel (3), die zur Bestimmung der Lage des Fahrzeugs (1) bezogen auf ein ortsfestes Koordinatensystem eingerichtet sind, und Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) aufweist, die zur Bestimmung einer Ausrichtung des Fahrzeugs (1) in Relation zu dem Zielobjekt (2) eingerichtet sind, ferner mit einer Steuerungseinrichtung (5), die zum Aufnehmen von Lageinformationen von den Lagebestimmungsmitteln (3) und von Ausrichtungsinformationen von den Ausrichtungsbestimmungsmitteln (4) sowie zum autonomen Betreiben des Fahrzeugs (1) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (5) den autonomen Betrieb des Fahrzeugs (1) in einem Abschnitt zwischen einer Ausgangposition und einer Zwischenposition des Fahrzeugs (1) auf Basis der Lagebestimmungsinformationen und in einem Abschnitt zwischen der Zwischenposition und einer Aufnahmeposition ergänzend oder alternativ zu den Lagebestimmungsinformationen auf Basis der Ausrichtungsinformationen steuert.Vehicle (1) for picking up a target object (2) designed as a swap body, wherein the vehicle (1) is provided with single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d) which are designed to track into a single-track tunnel (7) provided on the swap body (2), further comprising a system for autonomously picking up the target object (2) by the vehicle (1), wherein the system has position determination means (3) which are designed to determine the position of the vehicle (1) in relation to a stationary coordinate system, and orientation determination means (4) which are designed to determine an orientation of the vehicle (1) in relation to the target object (2), further comprising a control device (5) which is designed to receive position information from the position determination means (3) and orientation information from the orientation determination means (4) and to operate the vehicle (1) autonomously, characterized in that the control device (5) controls the autonomous operation of the vehicle (1) in a Section between a starting position and an intermediate position of the vehicle (1) on the basis of the orientation information and in a section between the intermediate position and a receiving position in addition to or alternatively to the orientation information on the basis of the orientation information. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagebestimmungsmittel (3) ein GPS-basiertes Positionsbestimmungssystem (3a) aufweisen.Vehicle (1) to Claim 1 , characterized in that the position determining means (3) comprise a GPS-based positioning system (3a). Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagebestimmungsmittel (3) ein Sensorsystem (3b) zum Erfassen von im Bereich des Fahrwegs vorgesehenen Referenzelementen (3c) aufweisen.Vehicle (1) to Claim 1 , characterized in that the position determining means (3) have a sensor system (3b) for detecting reference elements (3c) provided in the region of the travel path. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) ein laserbasiertes Sensorsystem aufweisen, das am Fahrzeug (1) montiert ist und zum Erfassen der Ausrichtung des Fahrzeugs (1) relativ zum Zielobjekt (2) eingerichtet ist.Vehicle (1) according to one of the Claims 1 - 3 , characterized in that the orientation determining means (4) comprise a laser-based sensor system which is mounted on the vehicle (1) and is arranged to detect the orientation of the vehicle (1) relative to the target object (2). Fahrzeug (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das laserbasierte Sensorsystem ein Einspursensorsystem (4b) aufweist, das mit Elementen des Zielobjekts (2) interagiert und ein Abstandssignal erzeugt, das den Abstand des Zielobjekts (2) und des Fahrzeugs (1) in Längsrichtung angibt.Vehicle (1) to Claim 4 , characterized in that the laser-based sensor system comprises a single-track sensor system (4b) which interacts with elements of the target object (2) and generates a distance signal which indicates the distance between the target object (2) and the vehicle (1) in the longitudinal direction. Fahrzeug (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das laserbasierte Sensorsystem eine Abstandserfassungseinrichtung (4a) aufweist, das mit mehreren Elementen des Zielobjekts (2) interagiert und ein Ausrichtungssignal erzeugt, das eine Ausrichtung zwischen dem Zielobjekt (2) und dem Fahrzeug (1) bezüglich einer relativen Rotation und/oder eines relativen Lateralversatzes angibt.Vehicle (1) to Claim 4 or 5 , characterized in that the laser-based sensor system comprises a distance detection device (4a) which interacts with a plurality of elements of the target object (2) and generates an alignment signal which indicates an alignment between the target object (2) and the vehicle (1) with respect to a relative rotation and/or a relative lateral offset. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) ein Kamerasystem (4c, 4d) aufweisen, das bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeugs (1) nach hinten gerichtet ist und durch bildgebende Abtastung des Sichtfeldes ein Abstandssignal erzeugt, das den Abstand des Zielobjekts (2) und des Fahrzeugs (1) in Längsrichtung angibt, und ein Ausrichtungssignal erzeugt, das eine Ausrichtung zwischen dem Zielobjekt (2) und dem Fahrzeug (1) bezüglich einer relativen Rotation und/oder eines relativen Lateralversatzes angibt.Vehicle (1) according to one of the Claims 1 - 6 , characterized in that the orientation determination means (4) comprise a camera system (4c, 4d) which is directed rearward with respect to the direction of travel of the vehicle (1) and, by imaging scanning of the field of view, generates a distance signal which indicates the distance of the target object (2) and the vehicle (1) in the longitudinal direction, and generates an orientation signal which indicates an orientation between the target object (2) and the vehicle (1) with respect to a relative rotation and/or a relative lateral offset. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein Niveauerfassungseinrichtung (4e) aufweist, das ein Niveausignal erzeugt, das einen Abstand eines Referenzelements des Fahrzeugs (1) relativ zum Untergrund, an dem sich das Fahrzeug (1) befindet, angibt.Vehicle (1) according to one of the Claims 1 - 6 , characterized in that the system comprises a level detection device (4e) which generates a level signal which indicates a distance of a reference element of the vehicle (1) relative to the ground on which the vehicle (1) is located. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erreichen der Zwischenposition des Fahrzeugs (1) beim autonomen Betrieb des Fahrzeugs (1) durch die Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) erfasst wird, wobei die Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) das Erreichen der Zwischenposition des Fahrzeugs (1) dann erfassen, wenn durch die Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) eine Erfassung von Elementen des Zielobjekts (2) erfolgt.Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the reaching of the intermediate position of the vehicle (1) during autonomous operation of the vehicle (1) is detected by the orientation determination means (4), wherein the orientation determination means (4) detect the reaching of the intermediate position of the vehicle (1) when elements of the target object (2) are detected by the orientation determination means (4). Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (5) eingerichtet ist, um verfügbare Ausrichtungsinformationen und/oder Lageinformationen miteinander zu fusionieren und ein Gesamtausrichtungssignal zu erzeugen.Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (5) is arranged to fuse available alignment information and/or position information with one another and to generate an overall alignment signal. Verfahren zum autonomen Aufnehmen eines als Wechselbrücke ausgestalteten Zielobjekts (2) durch ein Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1-10, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (S1) Bestimmen von Lageinformationen an einer Ausgangsposition des Fahrzeugs (1) ; (S2) Ermitteln einer Trajektorie (T) zum Anfahren einer Zwischenposition, an der das Fahrzeug (1) mit einer vorbestimmten Ausrichtung an dem Zielobjekt (2) positioniert ist, auf der Grundlage der bestimmten Lageinformationen und Steuern eines autonomen Betriebs des Fahrzeugs (1) zum Bewegen des Fahrzeugs (1) an die Zwischenposition; (S3) Bestimmen von Ausrichtungsinformationen, nachdem das Fahrzeug (1) die Zwischenposition erreicht hat; (S4) Herbeiführen eines Aufnahmezustands des Fahrzeugs (1) auf der Grundlage der Ausrichtungsinformationen; (S5) Steuern eines autonomen Betriebs des Fahrzeugs (1) zum Bewegen des Fahrzeugs (1) von der Zwischenposition zu der Aufnahmeposition, in der das Zielobjekt (2) von dem Fahrzeug (1) aufgenommen werden kann.Method for autonomously picking up a target object (2) designed as a swap body by a vehicle (1) according to one of the Claims 1 - 10 , the method comprising the following steps: (S1) determining position information at a starting position of the vehicle (1); (S2) determining a trajectory (T) for approaching an intermediate position at which the vehicle (1) is positioned with a predetermined orientation to the target object (2) on the basis of the determined position information and controlling an autonomous operation of the vehicle (1) to move the vehicle (1) to the intermediate position; (S3) determining orientation information after the vehicle (1) has reached the intermediate position; (S4) bringing about a recording state of the vehicle (1) on the basis of the orientation information; (S5) controlling an autonomous operation of the vehicle (1) to move the vehicle (1) from the intermediate position to the recording position in which the target object (2) can be recorded by the vehicle (1). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zum Aufnehmen einer Wechselbrücke als Zielobjekt (2) durch ein mit Einspurelementen (6a, 6b, 6c, 6d) versehenes Fahrzeug (1) angewendet wird, wobei die Einspurelemente (6a, 6b, 6c, 6d) zum Einspuren in einen an der Wechselbrücke (2) vorgesehenen Einspurtunnel (7) eingerichtet sind.Procedure according to Claim 11 , characterized in that the method for picking up a swap body as a target object (2) is applied by a vehicle (1) provided with single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d), wherein the single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d) are designed to track into a single-track tunnel (7) provided on the swap body (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageinformationen durch Bestimmen der Position und Ausrichtung des Fahrzeugs (1) in einem ortsfesten Koordinatensystem bestimmt und zum Steuern des autonomen Betriebs des Fahrzeugs (1) zum Bewegen des Fahrzeugs (1) an die Zwischenposition verwendet werden.Procedure according to one of the Claims 11 or 12 , characterized in that the position information is determined by determining the position and orientation of the vehicle (1) in a fixed coordinate system and used to control the autonomous operation of the vehicle (1) to move the vehicle (1) to the intermediate position. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenposition erreicht ist, wenn das Fahrzeug (1) mit einer näherungsweisen Längsausrichtung zur Wechselbrücke (2) positioniert ist und Ausrichtungsinformationen durch am Fahrzeug (1) vorgesehene Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) durch Wechselwirkungen zwischen den Ausrichtungsbestimmungsmitteln (4) und Elementen der Wechselbrücke (2) bestimmbar sind.Procedure according to Claim 12 , characterized in that the intermediate position is reached when the vehicle (1) is positioned with an approximate longitudinal alignment to the swap body (2) and alignment information can be determined by alignment determination means (4) provided on the vehicle (1) through interactions between the alignment determination means (4) and elements of the swap body (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 12-14, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmezustand erreicht ist, wenn die Einspurelemente (6a, 6b, 6c, 6d) des Fahrzeugs (1) vollständig in den Einspurtunnel (7) der Wechselbrücke (2) eingespurt sind.Procedure according to one of the Claims 12 - 14 , characterized in that the receiving state is reached when the single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d) of the vehicle (1) are completely aligned in the single-track tunnel (7) of the swap body (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 12-15, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bestimmen der Ausrichtungsinformationen eine oder mehrere der folgenden am Fahrzeug (1) vorgesehen Ausrichtungserfassungseinrichtungen verwendet werden: - ein Einspursensorsystem (4b) zur Erfassung eines Abstands des Fahrzeugs (1) relativ zur Wechselbrücke (2) in Längsrichtung; - eine Abstanderfassungseinrichtung (4a) zur Erfassung einer Längs- und/oder Querausrichtung des Fahrzeugs (1) relativ zur Wechselbrücke (2); - ein Kamerasystem (4c, 4d) zur Erfassung von Bildinformationen zur Bestimmung von Ausrichtungsinformationen; - eine Niveauerfassungseinrichtung (4e) zur Erfassung eines Niveaus der Einspurelemente (6a, 6b, 6c, 6d) relativ zum Untergrund.Procedure according to one of the Claims 12 - 15 , characterized in that when determining the alignment information, one or more of the following alignment detection devices provided on the vehicle (1) are used: - a single-track sensor system (4b) for detecting a distance of the vehicle (1) relative to the swap body (2) in the longitudinal direction; - a distance detection device (4a) for detecting a longitudinal and/or transverse alignment of the vehicle (1) relative to the swap body (2); - a camera system (4c, 4d) for detecting image information for determining alignment information; - a level detection device (4e) for detecting a level of the single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d) relative to the ground. Verfahren nach einem der Ansprüche 12-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsinformationen durch Fusionieren von Signalen der am Fahrzeug (1) vorgesehenen Erfassungseinrichtungen ausgehend von der Zwischenposition beim Einspuren der Einspurelemente (6a, 6b, 6c, 6d) in den Einspurtunnel (7) bis zum Erreichen der Aufnahmeposition ermittelt werden, wobei die Ausrichtungseinrichtungen wie folgt zum Einsatz kommen: - Verwendung des Kamerasystems (4c, 4d) bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs (1) von der Zwischenposition zumindest bis zum Einspuren der Einspurelemente (6a, 6b, 6c, 6d) in den Einspurtunnel (7); - Verwendung des Einspursensorsystems (4b) zur Erfassung der Längsausrichtung des Fahrzeugs (1) relativ zur Wechselbrücke (2) von der Zwischenposition bis zur Aufnahmeposition; - Verwendung der Niveauerfassungseinrichtung (4e) vor dem Einspuren der Einspurelemente (6a, 6b, 6c, 6d) in den Einspurtunnel (7); - Verwendung der Abstanderfassungseinrichtung (4a) zur Erfassung der Längs- und/oder Querausrichtung des Fahrzeugs (1) relativ zur Wechselbrücke (2).Procedure according to one of the Claims 12 - 16 , characterized in that the alignment information is determined by fusing signals from the detection devices provided on the vehicle (1), starting from the intermediate position when the single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d) are aligned in the single-track tunnel (7) until the recording position is reached, the alignment devices being used as follows: - use of the camera system (4c, 4d) when the vehicle (1) is reversing from the intermediate position at least until the single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d) are aligned in the single-track tunnel (7); - use of the single-track sensor system (4b) to detect the longitudinal alignment of the vehicle (1) relative to the swap body (2) from the intermediate position to the recording position; - use of the level detection device (4e) before the single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d) are aligned in the single-track tunnel (7); - Use of the distance detection device (4a) to detect the longitudinal and/or transverse orientation of the vehicle (1) relative to the swap body (2). Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ferner die durch die Lagebestimmungsmittel (3) bestimmten Lageinformationen für die Ermittlung der Ausrichtungsinformationen verwendet werden.Procedure according to Claim 17 , characterized in that the position information determined by the position determining means (3) is further used for determining the orientation information. Verfahren nach einem der Ansprüche 17-18, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fusionieren der Signale der am Fahrzeug (1) vorgesehenen Ausrichtungserfassungseinrichtungen eine Plausibilitätsprüfung der Signale der am Fahrzeug (1) vorgesehenen Ausrichtungserfassungseinrichtungen und gegebenenfalls eine entsprechende Korrektur der Signale bei der Ermittlung der Ausrichtungsinformationen vorgenommen wird.Procedure according to one of the Claims 17 - 18 , characterized in that when fusing the signals of the alignment detection devices provided on the vehicle (1), a plausibility check of the signals of the alignment detection devices provided on the vehicle (1) and, if necessary, a corresponding correction of the signals is carried out when determining the alignment information. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Plausibilitätsprüfung der Signale die Lageinformationen der Lagebestimmungsmittel (3) verwendet werden.Procedure according to Claim 19 , characterized in that the position information of the position determining means (3) is used in the plausibility check of the signals.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4369134A1 (en) * 2022-11-10 2024-05-15 KAMAG Transporttechnik GmbH & Co. KG Method and system for autonomous driving of a swap body transporter, and swap body transporter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006057610A1 (en) 2006-09-29 2008-04-03 Daimler Ag Image-supported docking method for load-based ranking, involves determining vehicle height, consulting difference to vehicle height for docking in target object for vehicle treble control, and determining space and height data with sensor
DE102012022336A1 (en) 2012-11-14 2014-05-15 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for carrying out an at least semi-autonomous parking operation of a motor vehicle in a garage, parking assistance system and motor vehicle
EP3260357A1 (en) 2016-06-24 2017-12-27 Deutsche Post AG Vehicle with shunting system
DE102016011324A1 (en) 2016-09-21 2018-03-22 Wabco Gmbh A method of controlling a towing vehicle as it approaches and hitches to a trailer vehicle

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7424387B1 (en) * 2007-04-18 2008-09-09 Snap-On Incorporated Method for use with an optical aligner system for positioning a fixture relative to a vehicle
JP5152244B2 (en) * 2010-04-06 2013-02-27 トヨタ自動車株式会社 Target vehicle identification device
KR101427973B1 (en) * 2013-07-09 2014-08-07 현대자동차 주식회사 Joint guarantee system for vehicle assembly and control method of the same
JP2015225450A (en) * 2014-05-27 2015-12-14 村田機械株式会社 Autonomous traveling vehicle, and object recognition method in autonomous traveling vehicle
DE102014011796A1 (en) * 2014-08-08 2016-02-11 Daimler Ag Method and device for moving a vehicle to a destination position
CN106990781A (en) * 2017-03-31 2017-07-28 清华大学 Automatic dock AGV localization methods based on laser radar and image information
CN107918388A (en) * 2017-11-08 2018-04-17 深圳市招科智控科技有限公司 Harbour container carries unmanned vehicle method for controlling trajectory and device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006057610A1 (en) 2006-09-29 2008-04-03 Daimler Ag Image-supported docking method for load-based ranking, involves determining vehicle height, consulting difference to vehicle height for docking in target object for vehicle treble control, and determining space and height data with sensor
DE102012022336A1 (en) 2012-11-14 2014-05-15 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for carrying out an at least semi-autonomous parking operation of a motor vehicle in a garage, parking assistance system and motor vehicle
EP3260357A1 (en) 2016-06-24 2017-12-27 Deutsche Post AG Vehicle with shunting system
DE102016011324A1 (en) 2016-09-21 2018-03-22 Wabco Gmbh A method of controlling a towing vehicle as it approaches and hitches to a trailer vehicle

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