DE102019101569A1 - Verfahren zum fahrerlosen Umsetzen eines Fahrzeugs über eine Strecke innerhalb eines abgeschlossenen Geländes - Google Patents

Verfahren zum fahrerlosen Umsetzen eines Fahrzeugs über eine Strecke innerhalb eines abgeschlossenen Geländes Download PDF

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Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zur Bereitstellung einer Trajektorienplanung zum fahrerlosen Umsetzen eines Fahrzeugs innerhalb eines abgeschlossenen Geländes vorgeschlagen. Bei dem Verfahren führt ein externes Datenverarbeitungssystem eine Trajektorienplanung zum fahrerlosen Abfahren einer vorgegebenen Route von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt innerhalb des abgeschlossenen Geländes durch. Die Trajektorienplanung basiert dabei auf Daten, die von Komponenten einer Fahrzeug-externen Infrastruktur an das externe Datenverarbeitungssystem übertragen werden, umfassend Objektdaten und zumindest eine exakte Pose des Fahrzeugs zu vorgegebenen Zeitpunkten. Die geplante Trajektorie wird dann zur Ausführung an das Fahrzeug gesendet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum fahrerlosen Umsetzen eines Fahrzeugs über eine Strecke innerhalb eines abgeschlossenen Geländes.
  • Nach Abschluss des Fertigungs- und Testprozesses eines Fahrzeugs wird das kundenfertige Fahrzeug bis zum Empfang durch den Kunden mehrfach bewegt. Dies erfolgt durch manuelles Umsetzen des Fahrzeugs seitens einer das Fahrzeug fahrenden Person oder durch Beförderung des Fahrzeugs mittels eines Transportfahrzeugs (Trailer).
  • Diese Fahrzeugbewegungen bewirken signifikante Kosten, beispielsweise Personalaufwendungen bei manueller Fahrzeugbewegung oder bei Beförderung des Fahrzeugs in einem Trailer, Aufwendungen zum Schutz gegen Beschädigung beim Ein- und Aussteigen im Fahrzeuginterieur, Aufwendungen zum Schutz des Fahrzeuginterieurs gegen Verschmutzung, und die mit der Beschädigung von Neufahrzeugen verbundenen Kosten.
  • In der deutschen Patentanmeldung DE 10 2010 028 452 A1 wird ein Verfahren zum fahrerlosen Umsetzen eines Personenkraftfahrzeugs über eine Strecke im Werksprozess, im Distributionsprozess oder dazwischen vorgeschlagen, bei welchem in Abhängigkeit der Streckeninformation ein oder mehrere Aktoren des Fahrzeugs gesteuert werden, die die Bewegung des Fahrzeugs betreffen.
  • Basierend auf dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, bei dem eine weitere Verbesserung eines Verfahrens zum fahrerlosen Umsetzen eines Fahrzeugs über eine Strecke innerhalb eines abgeschlossenen Geländes bereitgestellt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Der aktuelle Stand der Technik setzt eine entsprechende Hardware-Ausstattung zur Berechnung der Trajektorie im Fahrzeug voraus, das fahrerlos, also autonom bzw. automatisiert, bewegt werden soll. Um ein fahrerloses Umsetzen eines Fahrzeugs zu ermöglichen, werden entsprechende Aktoren des Fahrzeugs, z.B. Lenkung, Bremsen, Motor, Getriebe, angesteuert, so dass das Fahrzeug einer vorgegebenen Route folgen kann. Die Aktoren werden typischerweise aber nicht direkt angesteuert, sondern indirekt über die entsprechenden internen Steuergeräte im Fahrzeug, wie Motorsteuerung, Getriebesteuerung, Lenkungssteuerung und Bremssteuerung. Die Aktoren können auch von extern angesteuert werden, z.B. über Mobilfunk, WLAN oder andere geeignete Kommunikationseinrichtungen.
  • Außerdem ist es nötig, die aktuelle Pose des Fahrzeugs, also die Kombination von Position und Orientierung des Fahrzeugs im Raum, sowie das anzusteuernde Ziel zu kennen und daraus eine Route zu erzeugen. Basierend auf der abzufahrenden Route erfolgt dann eine Trajektorienplanung für kleinere Teilstücke. Dies erfolgt bisher innerhalb des Fahrzeugs.
  • Allerdings sind nicht alle Fahrzeuge, nicht einmal alle Neufahrzeuge, mit entsprechender Sensorik und Rechenleistung ausgestattet, um selbst eine Trajektorienplanung durchzuführen. Somit ist es für diese nicht möglich, fahrerlos z.B. vom Band, an dem sie hergestellt wurden, oder von einem anderen vorgegebenen Platz zu einem zugewiesenen Platz oder Parkplatz zu fahren. Aus diesem Grund ist es ein Ziel, eine Möglichkeit zu schaffen, dass auch Fahrzeuge, die nicht mit genügend Sensorik und/oder Rechenleistung ausgestattet sind, innerhalb eines abgeschlossenen Bereichs, z.B. im Werksgelände oder einer Distributionsfläche, fahrerlos zu einem zugewiesenen Platz fahren können. Hierfür wird eine Infrastruktur im abgeschlossenen Gelände bereitgestellt, welche mit dem Fahrzeug kommunizieren kann und die Sensorik innerhalb des Fahrzeugs ersetzt. Da in solchen abgeschlossenen Geländen die Anzahl der Fahrwege begrenzt und definiert ist, kann hier eine Fahrzeug-externe Infrastruktur bereitgestellt werden, z.B. in Form von an den Fahrwegen in Abständen voneinander entfernt aufgestellter Sensorik, also einem oder mehreren Sensoren in Kombination.
  • Um die Möglichkeit bereitzustellen, möglichst viele Fahrzeuge fahrerlos innerhalb eines abgeschlossenen Geländes zu bewegen, wird also ein Verfahren zur Bereitstellung einer Trajektorienplanung zum fahrerlosen Umsetzen eines Fahrzeugs innerhalb eines abgeschlossenen Geländes vorgeschlagen. Bei dem Verfahren führt ein externes Datenverarbeitungssystem eine Trajektorienplanung zum fahrerlosen Abfahren einer vorgegebenen Route von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt innerhalb des abgeschlossenen Geländes durch. Die Trajektorienplanung basiert dabei auf Daten, die von Komponenten einer Fahrzeug-externen Infrastruktur an das externe Datenverarbeitungssystem übertragen werden, umfassend Objektdaten und zumindest eine exakte Pose des Fahrzeugs zu vorgegebenen Zeitpunkten. Die geplante Trajektorie wird dann zur Ausführung an das Fahrzeug gesendet.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass die zwischen der Fahrzeug-externen Infrastruktur und dem externen Datenverarbeitungssystem und zwischen Fahrzeug und externem Datenverarbeitungssystem übertragenen Daten einen Zeitstempel aufweisen. Durch Verwenden eines Zeitstempels kann jeder Datensatz einem zugehörigen Zeitpunkt zugewiesen werden. Dies ist auf Grund schwankender Latenzen auf der gesamten Wirkkette zur genauen Aktuatorikregelung notwendig.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass vom Fahrzeug an das externe Datenverarbeitungssystem gesendete Daten Odometrie-Daten vom Fahrzeug umfassen, welche in die Trajektorienplanung einfließen. Odometrie-Daten sind sehr genaue Daten zur Fahrzeugpose, die laufend vom Fahrzeug, d.h. von der Fahrzeugsensorik, ermittelt werden und damit zur Verfügung stehen.
  • Vorteilhaft fließen die gesendeten Odometrie-Daten derart in die Trajektorienplanung ein, dass sie mittels eines in dem externen Datenverarbeitungssystem vorgesehenen Posen-Schätzers mit den von der Fahrzeug-externen Infrastruktur an das externe Datenverarbeitungssystem übertragenen Daten fusioniert werden. Der Posen-Schätzer dient dazu, Daten vom Fahrzeug mit Daten von der Fahrzeug-externen Infrastruktur, genauer Umfeld- und Objektdaten des Sensorsystems, miteinander zu fusionieren und dadurch eine verbesserte und gegen Datenlücken abgesicherte Posen-Erfassung des Fahrzeugs zu erhalten. Hierfür kann ein Kalman-Filter verwendet werden.
  • Vorteilhaft erfolgt die Fusionierung derart, dass im Falle, wenn zeitliche Lücken in der Übertragung von der Fahrzeug-externen Infrastruktur vorhanden sind, diese mit den Odometrie-Daten zum selben Zeitpunkt der Aufnahme der Daten von der Fahrzeug-externen Infrastruktur aufgefüllt werden. Odometrie-Daten sind sehr genau und können über einen relativ langen Zeitraum von bis zu einigen Sekunden als Lückenfüller verwendet werden. Somit wird eine zeitlich durchgängige Posenerfassung des Fahrzeugs möglich, auch wenn Daten aus dem Sensorsystem der Fahrzeug-externen Infrastruktur nicht zur Verfügung stehen, z.B. aufgrund von Lokalisierungs-Lücken.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass das externe Datenverarbeitungssystem einen Zeitsynchronisierungs-Master aufweist und die Zeitstempel der Daten der Fahrzeug-externen Infrastruktur und des Fahrzeugs mit diesem synchronisiert werden. Somit ist gewährleistet, dass alle Daten denselben Zeitstempel aufweisen, was zur Datenverarbeitung wichtig ist.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass die zweite Kommunikationsverbindung eine mit Latenz behaftete Kommunikationsverbindung ist, umfassend eine Mobilfunkverbindung. Mittlerweile bietet fast jedes Fahrzeug eine Mobilfunkverbindung, um im Notfall Rettung herbeizurufen. Somit eignet sich für diese Fahrzeuge die Mobilfunkverbindung für die Datenverbindung vom Fahrzeug zur Cloud, da keine zusätzliche Hardware verbaut werden muss. Somit können auch neue Fahrzeuge unabhängig von ihrer Ausstattungsvariante angesteuert und damit fahrerlos umgesetzt werden.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Fahrzeug die erhaltene Trajektorie ab dem Zeitpunkt abfährt, der zur tatsächlichen momentanen Pose des Fahrzeugs passt. Zur genauen Regelung des Fahrzeugs ist es wichtig, dass das Fahrzeug in der Lage ist, nach Empfang einer Trajektorie genau den Abschnitt auszuwählen, der zur tatsächlichen momentanen Pose des Fahrzeugs passt, unabhängig davon, wieviel Zeit für die Verarbeitung und Übertragung der Daten im Vorfeld vergangen ist. Um dies zu erreichen ist es notwendig, synchronisierte Zeitstempel in der Infrastruktursensorik, dem Backend und innerhalb des Fahrzeugs zu verwenden. Die Trajektorie gibt eine genaue, durch das Fahrzeug einzunehmende Position für jeden Zeitpunkt, also in vorgegebenen Zeitschritten, an. Das Fahrzeug kann seine momentane Pose durch Fahrzeug-interne Sensorik ermitteln, so dass diese jederzeit zur Verfügung steht. Da ein Zeitraum zwischen Übersenden der Trajektorie und Erhalten und Durchführen der Bewegungen durch das Fahrzeug vorhanden ist - auch wenn dieser noch so gering erscheint, z.B. wenige Millisekunden - befindet sich das Fahrzeug beim Erhalten der Trajektorie bereits in einer anderen Position, d.h. der nächste anzufahrende Wegpunkt würde bereits hinter dem Fahrzeug liegen. Würde das Fahrzeug versuchen, die Trajektorie immer von Anfang an abzufahren, wäre das auf Grund der bereits abgelaufenen Zeit nicht möglich. Um dies zu vermeiden, wird der Zeitstempel der Daten benutzt, welcher vorteilhaft über einen Zeitsynchronisierungs-Master synchronisiert ist, der sich vorteilhaft im externen Datenverarbeitungssystem befindet und z.B. mit einer Atomuhr synchronisiert wird. Durch die exakt aufeinander synchronisierten Zeitstempel aller Daten kann somit das Fahrzeug zum Zeitpunkt, an dem es beginnt, die Trajektorie abzufahren, auf genau diesen Zeitpunkt innerhalb der Trajektorie springen. Dies ist dann wichtig, wenn eine mit einer Latenz behaftete Kommunikationsverbindung zwischen Fahrzeug und externem Datenverarbeitungssystem besteht, z.B. eine Mobilfunkverbindung.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass dem externen Datenverarbeitungssystem ein fertiges Umfeldmodell und eine Klassifizierung der erfassten Objekte von der Fahrzeug-externen Infrastruktur bereitgestellt wird. Somit kann das externe Datenverarbeitungssystem bereits aufbereitete und damit kleine Daten zur Trajektorienplanung verwenden.
  • Ferner wird ein System aus Fahrzeug, Fahrzeug-externer Infrastruktur, externem Datenverarbeitungssystem, vorteilhaft einer Cloud, also einer IT-Infrastruktur über das Internet, sowie einer Kommunikationsverbindung zum Datenaustausch einerseits zwischen Fahrzeug-externer Infrastruktur und externem Datenverarbeitungssystem und andererseits zwischen Fahrzeug und externem Datenverarbeitungssystem vorgeschlagen. Mit den durch das System bereitgestellten Daten kann das beschriebene Verfahren ausgeführt werden.
  • Unter dem Begriff abgeschlossenes Gelände im Sinne der Erfindung fallen Gelände, für welche nur bestimmte Personen Zutritt haben, z.B. Werksgelände von Automobilherstellern, Distributionsplätze wie Parkplätze, Häfen, Logistikgelände etc. Es können auch Werkshallen, Parkhäuser etc. unter diesen Begriff fallen, je nachdem, ob das Verfahren und das System auch hierfür vorgesehen werden und die Kommunikationsverbindungen dafür ausreichen, d.h. überhaupt vorhanden und stabil genug sind.
  • Die Kommunikationsverbindung zwischen Infrastruktur und externem Datenverarbeitungssystem erfolgt vorteilhaft über eine (möglichst schnelle) kabellose oder kabelgebundene Internetverbindung.
  • Vorteilhafterweise erfolgt das fahrerlose Umsetzen zumindest annähernd bei einer für die vorgesehene Route maximal erlaubten Fahrzeuggeschwindigkeit. Innerhalb von abgeschlossenen Geländen ist meist eine relativ geringe Maximalgeschwindigkeit zulässig, z.B. 30 km/h. Da es zumindest in nächster Zeit noch einen Mischbetrieb mit Fahrzeugen geben wird, welche von einer Person gefahren werden, welche in der Regel die Maximalgeschwindigkeit fahren, um Zeit zu sparen, sollte das fahrerlose Umsetzen ebenfalls zumindest in etwa in dieser Maximalgeschwindigkeit erfolgen. Allerdings kann auch vorgesehen sein, dass ein langsameres Umsetzen erfolgt. Dies kann vorteilhafterweise vom Management des abgeschlossenen Geländes vorgegeben werden.
  • Nachfolgend wird der Begriff Cloud synonym mit dem Begriff externes Datenverarbeitungssystem verwendet.
  • Die Fahrzeug-externe Infrastruktur umfasst im Wesentlichen eine Sensorik, welche die Sensorik innerhalb des Fahrzeugs ersetzt, wie oben erwähnt. Die Fahrzeug-externe Infrastruktur wird z.B. in Form von an den Fahrwegen in Abständen voneinander entfernt aufgestellter Sensorik, also einem oder mehreren Sensoren in Kombination, bereitgestellt. Sie liefert ein fertiges Umfeldmodell, also eine Auswertung der Sensordaten, und vorteilhaft auch eine Klassifizierung der erfassten Objekte. Ein Objekt kann ein stehendes oder sich bewegendes Objekt sein, wobei mehrere Objekte gleichzeitig erfasst werden können. Als Sensorik verwendete Sensoren können Kameras, Radar, Lidar, Ultraschall oder andere Sensoren sein, oder eine Kombination daraus.
  • Basierend auf Daten, welche die Sensorik und das Fahrzeug liefern, kann das beschriebene Verfahren computergestützt ausgeführt werden, durch welches eine Trajektorienplanung außerhalb des Fahrzeugs, genauer mittels einem cloudbasierten Trajektorienplaner, ermöglicht wird. Die ermittelte Trajektorie wird an das Fahrzeug zur Durchführung gesendet. Somit kann ein fahrerloses Umsetzen eines Fahrzeugs auf einer vorgegebenen Route, also von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt, auch bei Fahrzeugen, welche nicht über Sensorik zur (ausreichenden) Umfelderkennung und entsprechende Rechenleistung erfolgen.
  • Ferner wird ein System zur Bereitstellung einer Trajektorienplanung zum fahrerlosen Umsetzen eines Fahrzeugs innerhalb eines abgeschlossenen Geländes vorgeschlagen, wobei das System aufweist: ein Fahrzeug, eine innerhalb des abgeschlossenen Geländes bereitgestellte Fahrzeug-externe Infrastruktur, umfassend ein Sensorsystem, das dazu eingerichtet ist, mindestens ein Objekt innerhalb seiner Reichweite sowie zumindest eine exakte Pose des Fahrzeugs zu vorgegebenen Zeitpunkten zu erfassen. Ferner umfasst es ein externes Datenverarbeitungssystem, sowie eine erste Kommunikationsverbindung zum Datenaustausch zwischen Fahrzeug-externer Infrastruktur und externem Datenverarbeitungssystem und eine zweite Kommunikationsverbindung zwischen Fahrzeug und externem Datenverarbeitungssystem, wobei das beschriebene Verfahren zur Bereitstellung einer Trajektorienplanung ausgeführt wird.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
    • 1 zeigt den Zusammenhang einzelner Komponenten des Systems und den Ablauf gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
    • 2 zeigt eine sehr vereinfachte Darstellung des Systems gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 wird der genaue Zusammenhang einzelner Komponenten des Systems und der Ablauf dargestellt. In 2 ist eine sehr vereinfachte Darstellung des Systems.
  • Das System umfasst, wie oben bereits beschrieben und in 1 im Detail dargestellt, drei Hauptkomponenten, die Fahrzeug-externe Infrastruktur bzw. lokale Infrastruktur local infrastructure, nachfolgend auch lediglich als Infrastruktur bezeichnet, das externe Datenverarbeitungssystem, z.B. eine Cloud cloud, und das Fahrzeug Car. Die lokale Infrastruktur local infrastructure ist mit der Cloud cloud über eine erste Kommunikationsverbindung K1 verbunden, welche vorteilhaft als (möglichst) schnelle kabellose oder kabelgebundene Internetverbindung bereitgestellt ist. Das Fahrzeug Car ist mit der Cloud cloud über eine zweite Kommunikationsverbindung K2 verbunden, welche vorteilhaft als Mobilfunkverbindung bereitgestellt ist.
  • Die abzufahrende Route R wird in der Regel vorgegeben, z.B. von einem Parkraummanagementsystem, einem Distributionsmanagementsystem oder einem anderen Managementsystem, welches die Logistik in dem abgeschlossenen Gelände verwaltet.
  • Zur Trajektorienplanung in der Cloud werden Sensordaten der Sensorik 10, auch als Sensorsystem bezeichnet, der Infrastruktur local infrastructure in vorgegebenen Zeitabständen, z.B. innerhalb weniger Millisekunden bis zu einigen hundert Millisekunden, über eine Sendeschnittstelle S_10 über eine erste Kommunikationsschnittstelle K1 an eine Empfangsschnittstelle R_10 in der Cloud gesendet. Die Sensordaten weisen vorteilhaft einen Zeitstempel auf. Die Sensordaten können sowohl stehende als auch sich bewegende Objekte erfassen und klassifizieren.
  • Außerdem werden Fahrzeugdaten, insbesondere Odometrie-Daten, vom Fahrzeug Car, genauer einer oder mehreren entsprechenden Einrichtungen 40, über eine Sendeschnittstelle S_car an eine Empfangsschnittstelle R_car in der Cloud über die zweite Kommunikationsschnittstelle K2, welche vorteilhaft als Mobilfunkschnittstelle ausgebildet ist, gesendet. Die Fahrzeugdaten weisen vorteilhaft einen Zeitstempel auf.
  • Sowohl die in der Empfangsschnittstelle R_10 als auch die in der Empfangsschnittstelle R_car gesendeten Daten werden nun entweder direkt zum Trajektorienplaner 20 oder über einen Posen-Schätzer 30 geleitet und dort verarbeitet. Die geplante Trajektorie wird dann über eine Sendeschnittstelle S_cloud an das Fahrzeug Car gesendet und dort von einer Empfangsschnittstelle R_cloud empfangen und zur Einrichtung 40 weitergeleitet, welche das Abfahren der Trajektorie koordiniert. Die Trajektorienplanung berücksichtigt auch Objekte, welche die Sensorik 10 als Hindernis klassifiziert hat, oder Objekte, die sich bewegen, um diesen auszuweichen. Hier wird nicht näher auf die genaue Trajektorienplanung eingegangen, da dies bereits Stand der Technik ist.
  • Der Posen-Schätzer 30 ist eine Sicherheitsinstanz, welche dazu dient, die von der Sensorik 10 erhaltenen Sensordaten und die vom Fahrzeug Car erhaltenen Fahrzeugdaten miteinander zu fusionieren. Die Fahrzeugdaten sind vorteilhaft Odometrie-Daten, welche verwendet werden können, um Lücken in den Sensordaten für einen vorgegebenen Zeitraum, z.B. wenige Millisekunden bis zu einigen Sekunden, aufzufüllen. Damit kann ein (kurzzeitiger) Ausfall der ersten Kommunikationsverbindung K1 oder auch eine Unterbrechung der Fahrzeug Posenbestimmung (also eine kurze Lokalisierungs-Lücke) kompensiert und gleichzeitig die Bestimmung der Pose des Fahrzeugs verbessert werden.
  • Um eine zeitliche Übereinstimmung der Daten aus der Sensorik 10 und vom Fahrzeug Carsicherzustellen, ist vorteilhaft ein Zeitsynchronisierungs-Master TimeSync Master in der Cloud vorgesehen. Da auch die Datenverarbeitung in der Infrastruktur local infrastructure, also Umfeldmodell-Berechnung, und Trajektorienplanung in der Cloud Zeit kosten und sich als Latenz in der Wirkkette niederschlagen, steht der Zeitsynchronisierungs-Master TimeSync Master mit der Infrastruktur local infrastructure in Verbindung und synchronisiert deren Zeitstempel. Außerdem steht der Zeitsynchronisierungs-Master TimeSync Master auch mit dem Fahrzeug Car in Verbindung und synchronisiert dessen Zeitstempel, um eine zeitverzögerte Datenübertragung auch hier zu kompensieren. Die beiden Zeitstempel der Infrastruktur local infrastructure und des Fahrzeugs Car können somit als TimeSync Slave bezeichnet werden. Die geplante Trajektorie erhält, wie bereits erwähnt, ebenfalls einen Zeitstempel und wird damit zur Einrichtung 40 im Fahrzeug Car über die zweite Kommunikationsschnittstelle K2 gesendet. Da diese in der Regel eine mit einer Latenz behaftete Schnittstelle sein wird, z.B. eine Mobilfunkschnittstelle, erfolgt die Übertragung zum Fahrzeug Car zeitverzögert. Durch Verwenden der auf den Zeitsynchronisierungs-Master TimeSync Master synchronisierten Zeitstempel und den Vergleich der aktuellen Zeit in der Einrichtung 40 im Fahrzeug Car kann nunmehr der korrekte Zeitpunkt auf der Trajektorie bestimmt und die Durchführung der Steuerung des Fahrzeugs Car gestartet werden. Somit werden Fehler vermieden, die aufgrund des Verwendens einer Trajektorie, welche zu einem früheren Zeitpunkt, z.B. zum Zeitpunkt des Abschickens aus der Cloud, welcher z.B. einige Millisekunden zur Übertragung benötigt, gegolten hätte. Somit kann mittels der Zeitstempel eine Latenz durch Übertragung und eine Latenz durch Berechnungen kompensiert werden.
  • In 2 ist ein beispielhaftes Szenario gezeigt. Hier ist die Infrastruktur local infrastructure als an einer Route R eines Fahrzeugs Car von einem Startpunkt S, z.B. einem Werksausgang, zu einem Zielpunkt T, z.B. einem Parkplatz, aufgestellte Sensorik 10 vorgesehen. Die Sensorik ist hier zur Vereinfachung lediglich auf einer Seite der Route R gezeigt. Sie kann je nach verwendeten Sensoren, Route R oder anderen Voraussetzungen auch auf beiden Seiten oder abwechselnd auf beiden Seiten vorgesehen sein. Die Sensorik 10 kommuniziert mit der externen Datenverarbeitungseinrichtung cloud kabelgebunden oder kabellos vorteilhaft mittels einer schnellen Internetverbindung über eine erste Kommunikationsschnittstelle K1. Das Fahrzeug Car kommuniziert mit der externen Datenverarbeitungseinrichtung cloud kabellos vorteilhaft mittels einer Mobilfunkverbindung über eine zweite Kommunikationsschnittstelle K2.
  • Die externe Datenverarbeitungseinrichtung cloud kann als sogenannter Webservice auch außerhalb des abgeschlossenen Geländes bereitgestellt werden, solange eine Kommunikationsverbindung in entsprechender Geschwindigkeit vorhanden ist.
  • Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Fahrzeug mit Automatikschaltung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010028452 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Bereitstellung einer Trajektorienplanung zum fahrerlosen Umsetzen eines Fahrzeugs (Car) innerhalb eines abgeschlossenen Geländes, wobei ein externes Datenverarbeitungssystem (Cloud) - eine Trajektorienplanung (20) zum fahrerlosen Abfahren einer vorgegebenen Route (R) von einem Startpunkt (S) zu einem Zielpunkt (T) innerhalb des abgeschlossenen Geländes durchführt, wobei die Trajektorienplanung auf Daten, die von Komponenten (10) einer Fahrzeug-externen Infrastruktur an das externe Datenverarbeitungssystem (Cloud) übertragen werden, umfassend Objektdaten und zumindest eine exakte Pose des Fahrzeugs (Car) zu vorgegebenen Zeitpunkten, basiert, und - die geplante Trajektorie diese zur Ausführung an das Fahrzeug (Car) sendet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zwischen der Fahrzeug-externen Infrastruktur und dem externen Datenverarbeitungssystem (Cloud) übertragenen Daten und die zwischen Fahrzeug (Car) und dem externen Datenverarbeitungssystem (Cloud) übertragenen Daten einen Zeitstempel aufweisen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das externe Datenverarbeitungssystem einen Zeitsynchronisierungs-Master (TimeSync Master) aufweist und die Zeitstempel (TimeSync Slave) der Fahrzeug-externen Infrastruktur und des Fahrzeugs (Car) mit diesem synchronisiert werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vom Fahrzeug (Car) an das externe Datenverarbeitungssystem (Cloud) gesendete Daten Odometrie-Daten vom Fahrzeug (Car) umfassen, welche in die Trajektorienplanung (20) einfließen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die gesendeten Odometrie-Daten derart in die Trajektorienplanung (20) einfließen, dass sie mittels eines in dem externen Datenverarbeitungssystem (Cloud) vorgesehenen Posen-Schätzers (30) mit den von der Fahrzeug-externen Infrastruktur an das externe Datenverarbeitungssystem (Cloud) übertragenen Daten fusioniert werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Fusionierung derart erfolgt, dass im Falle, wenn zeitliche Lücken in der Übertragung von der Fahrzeug-externen Infrastruktur vorhanden sind, diese mit den Odometrie-Daten zum selben Zeitpunkt der Aufnahme der Daten von der Fahrzeug-externen Infrastruktur aufgefüllt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Kommunikationsverbindung (K2) eine mit Latenz behaftete Kommunikationsverbindung ist, umfassend zumindest eine Mobilfunkverbindung.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug (Car) die erhaltene Trajektorie ab dem Zeitpunkt abfährt, der zur tatsächlichen momentanen Pose des Fahrzeugs passt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein fertiges Umfeldmodell und eine Klassifizierung der erfassten Objekte von der Fahrzeug-externen Infrastruktur bereitgestellt wird.
  10. System zur Bereitstellung einer Trajektorienplanung (20) zum fahrerlosen Umsetzen eines Fahrzeugs (Car) innerhalb eines abgeschlossenen Geländes, wobei das System aufweist: - ein Fahrzeug (Car), - eine innerhalb des abgeschlossenen Geländes bereitgestellte Fahrzeug-externe Infrastruktur, umfassend ein Sensorsystem (10), das dazu eingerichtet ist, mindestens ein Objekt innerhalb seiner Reichweite sowie zumindest eine exakte Pose des Fahrzeugs (Car) zu vorgegebenen Zeitpunkten zu erfassen, - ein externes Datenverarbeitungssystem (Cloud), sowie - eine erste Kommunikationsverbindung (K1) zum Datenaustausch zwischen Fahrzeug-externer Infrastruktur und externem Datenverarbeitungssystem (Cloud) und - eine zweite Kommunikationsverbindung (K2) zwischen Fahrzeug (Car) und externem Datenverarbeitungssystem (Cloud), wobei das Verfahren zur Bereitstellung einer Trajektorienplanung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt wird.
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