DE102019205477A1 - Zweistufiges Rangierverfahren für Zugfahrzeuge zur Aufnahme und/oder Ablage eines Anhängers in einer Wechselstation - Google Patents

Zweistufiges Rangierverfahren für Zugfahrzeuge zur Aufnahme und/oder Ablage eines Anhängers in einer Wechselstation Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines autonom oder teilautonom fahrenden Zugfahrzeugs (50) zur Aufnahme und/oder Abgabe eines Anhängers (52) in einer Wechselstation (54), umfassend Erhalten von ersten Sensordaten, die eine erste Sensorik (20) beim Erfassen der Wechselstation (54) erzeugt; Bestimmen einer von der erfassten Wechselstation (54) beabstandeten Zwischenzielposition (56) für das Zugfahrzeug (50) auf Basis der erhaltenen ersten Sensordaten; Erzeugen eines ersten Steuersignals, welches das Zusteuern des Zugfahrzeugs (50) auf die Zwischenzielposition (56) bewirkt; Erhalten von zweiten Sensordaten, die eine zweite Sensorik (30) beim Erfassen der Wechselstation (54) von der Zwischenzielposition (56) aus erzeugt; und Erzeugen eines zweiten Steuersignals basierend auf den zweiten Sensordaten, welches das Zusteuern des Zugfahrzeugs (50) auf die Wechselstation (54) bewirkt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der autonom beziehungsweise teilautonom fahrenden Zugfahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren, eine Vorrichtung, ein Computer-Programm-Produkt, ein computerlesbares Speichermedium und ein Datenträgersignal zur Steuerung einer autonom oder teilautonom fahrenden Zugmaschine für eine Wechselbrücke.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • In der Logistikbranche ist der Einsatz von Wechselbrücken sehr verbreitet. Derartige Wechselbrücken werden mit Hilfe von Zugmaschinen von einer Abholstation aufgenommen bzw. dort abgegeben. Beim Aufnahme- und Abgabeprozess ist es besonders wichtig, die Zugmaschine sinnvoll zu rangieren. Zum einen soll die schnellstmögliche Route hierfür verwendet werden, sodass weniger Energieverbrauch entsteht und die Effizienz der Logistik gesteigert wird. Zum anderen kann durch sinnvolles Rangieren Beschädigen des Fahrzeugs und der Wechselbrücke vermieden oder zumindest reduziert werden.
  • Ein Verfahren zur Steuerung eines Wechselbrückenfahrzeugs (Zugmaschine) ist beispielsweise aus US2005000738A1 bekannt. Im dort offenbarten Verfahren wird eine Kamera an einer Rückseite der Wechselbrücke angeordnet, um ein vordefiniertes Ziel zu detektieren und das Fahrzeug auf das detektierte Ziel hin zu steuern.
  • Dennoch sind die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen nicht in der Lage, das Rangieren mit hinreichender Genauigkeit durchzuführen. Neben erhöhtem Energieverbrauch, der auf das fehlerhafte Rangieren und die hiermit einhergehende unnötige Fahrstreckenverlängerung zurückzuführen ist, führt dies zu Beschädigungen am Fahrzeug und der Wechselbrücke.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein genaueres Rangieren von Zugfahrzeugen beim Aufnehmen und/oder Abgeben von Anhängern zu ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, eine Vorrichtung, ein Computer-Programm-Produkt, ein computerlesbares Speichermedium und ein Datenträgersignal gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
  • Das Zugfahrzeug ist ein motorbetriebenes Zugfahrzeug, das dem Ziehen von Anhängern dient. Unter einem Anhänger werden im Rahmen der hier vorliegenden Erfindung Wagen, Tieflader, Sattelauflieger, landwirtschaftliche Anbaugeräte, Straßenroller oder andere nicht angetriebene Fahrzeuge verstanden. Vorzugsweise handelt es sich beim Zugfahrzeug um ein Wechselbrückenfahrzeug bzw. Zugmaschine, wobei der Anhänger eine Wechselbrücke umfasst.
  • Das Zugfahrzeug ist vorzugsweise ein autonom oder teilautonom fahrendes Fahrzeug. Dies bedeutet, dass das Zugfahrzeug ganz (beim vollautnom fahrenden Fahrzeug) bzw. teilweise (beim teilautonom fahrenden Fahrzeug) ohne Einfluss eines menschlichen Fahrers im Güterverkehr agieren kann.
  • Bei der Vorrichtung zur Steuerung des Wechselbrückenfahrzeugs kann es sich beispielsweise um eine elektronische Steuer- oder Regeleinheit (engl. ECU = Electronic Control Unit), ein elektronisches Steuer- oder Regelmodul (ECM = Electronic Control Module) oder eine Steuer-/Regeleinheit für autonomes Fahren (z.B. ein „Autopilot“) handeln. Die in der Steuervorrichtung verwendete/verbaute Auswerteeinheit kann eine Zentralprozessiereinheit (Engl.: Central Processing Unit, CPU) oder eine Graphische Prozessiereinheit (Engl.: Graphic Processing Unit, GPU) umfassen. Alternativ kann es sich bei der Auswerteeinheit um eine ECU oder ein ECM handeln. In diesem Fall ist die Steuervorrichtung eine der ECU bzw. dem ECM übergeordnete Einrichtung/Anordnung.
  • Die Steuervorrichtung kann sich im Zugfahrzeug befinden, oder auch außerhalb oder teilweise außerhalb des Zugfahrzeugs.
  • Bei der ersten Sensorik handelt es sich beispielsweise um einen Sensor, der dazu geeignet ist, eine Fernaufnahme oder Fernerfassung (d.h. mit einem Abstand von über 0,5 Meter oder 1 Meter) der Wechselstation durchzuführen. Es kann hierfür eine Kamera, insbesondere eine Stereokamera, oder alternativ ein Navigationssensor (GPS-Sensor, dGPS-Sensor) eingesetzt werden.
  • Bei der zweiten Sensorik handelt es sich beispielsweise um einen Sensor, der dazu geeignet ist, eine Nahaufnahme oder Naherfassung (d.h. mit einem Abstand von unter 1 Meter oder 0,5 Meter) der Wechselstation durchzuführen. Es kann hierfür ein Abstandssensor, insbesondere ein Radarsensor, ein Lidarsensor und/oder ein Ultraschallsensor eingesetzt werden.
  • Die erste Sensorik unterscheidet sich vorzugsweise von der zweiten Sensorik bezüglich der Reichweite, des Auflösungsvermögens, der Genauigkeitsstufe und/oder des Blickwinkels. Weiter vorzugsweise verfügt die erste Sensorik über ein geringeres Auflösungsvermögen und/oder eine geringere Genauigkeitsstufe als die zweite Sensorik. Alternativ oder zusätzlich verfügt die erste Sensorik über eine größere Reichweite und/oder einen größeren Feldwinkel als die zweite Sensorik.
  • Die erste und/oder zweite Sensorik kann am Zugfahrzeug oder außerhalb des Zugfahrzeugs, beispielsweise als Teil einer zentralen Überwachungseinrichtung, angeordnet sein. Die erste und/oder zweite Datenschnittstelle ist vorzugsweise eine drahtlose Datenschnittstelle, die mit einem Server oder einem Cloud-System verbunden ist. Alternativ kann es sich bei der ersten und/oder zweiten Datenschnittstelle um eine verdrahte Datenschnittstelle handeln.
  • Im Einsatz der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung werden erste Sensordaten beim Erfassen der Wechselstation von der ersten Sensorik erzeugt. Vorzugsweise wird die erste Sensorik aktiviert und/oder die zweite Sensorik deaktiviert, wenn der Abstand zwischen der Wechselstation und dem Zugfahrzeug (oder der ersten/zweiten Sensorik, die am Zugfahrzeug angebracht sein kann) einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet. Auf diese Weise wird für den Fall, dass sich das Zugfahrzeug in einer relativ großen Entfernung von der Wechselstation befindet, eine Fernaufnahme mittels der ersten Sensorik ermöglicht, wobei eine Nahaufnahme mittels der zweiten Sensorik in diesem Fall unterbunden wird. Die erste und zweite Sensorik können somit optimal eingesetzt werden.
  • Basierend auf den ersten Sensordaten wird eine Zwischenzielposition bestimmt, auf die das Zugfahrzeug in einem ersten Rangierschritt zuzusteuern ist. Hierzu wird ein entsprechendes, erstes Steuersignal erzeugt und vorzugsweise an eine Steuereinrichtung des Zugfahrzeugs, beispielsweise einen Aktor, ausgegeben. Die Zwischenzielposition ist derart bestimmt, dass diese zwischen der Startposition des Zugfahrzeugs, von der ausgehend die ersten Sensordaten erzeugt werden, und der tatsächlichen Position der Wechselstation liegt. Es handelt sich bei der Zwischenzielposition daher um ein imaginäres Ziel für das Zugfahrzeug, wobei das tatsächliche Ziel des Zugfahrzeugs die Wechselstation ist. Vorzugsweise wird die Zwischenzielposition basierend auf der aus den ersten Sensordaten ermittelten Position und/oder Orientierung der Wechselstation bzw. des Anhängers bestimmt.
  • Nachdem das Zugfahrzeug auf die Zwischenzielposition zugesteuert worden ist, kann ausgehend von der Zwischenzielposition mittels der zweiten Sensorik die Wechselstation erneut erfasst werden. Vorzugsweise wird beim Erreichen der Zwischenzielposition durch das Zugfahrzeug die erste Sensorik deaktiviert und/oder die zweite Sensorik aktiviert. Aus der Erfassung der Wechselstation mittels der zweiten Sensorik ergeben sich zweite Sensordaten, die zur Erzeugung eines zweiten Steuersignals verwendet werden. Das zweite Steuersignal bewirkt das Zusteuern des Zugfahrzeugs auf die Wechselstation.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner Deaktivieren der ersten Sensorik und/oder Aktivieren der zweiten Sensorik wenn ein Abstand zwischen dem Zugfahrzeug und einem in der Wechselstation parkenden Anhänger einen vordefinierten Schwellenwert unterschreitet. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren ferner Deaktivieren der ersten Sensorik und/oder Aktivieren der zweiten Sensorik wenn ein Abstand zwischen dem am Zugfahrzeug gekoppelten Anhänger und der Wechselstation einen vordefinierten Schwellenwert erreicht. Der Schwellenwert kann beispielsweise 1 Meter oder zwischen 0,5 Meter und 1 Meter betragen.
  • Die Wechselstation wird, wie oben beschrieben, mittels der ersten und der zweiten Sensorik erfasst, was zur Ablage des Anhängers in der Wechselstation dient. Zur Aufnahme des in der Wechselstation parkenden Anhängers wird statt der Wechselstation der Anhänger mittels der ersten und der zweiten Sensorik analog zur Erfassung der Wechselstation erfasst.
  • Erfindungsgemäß wird daher ein zweistufiges Rangierverfahren zur Ablage eines Anhängers in der Wechselstation bzw. zur Aufnahme des Anhängers von der Wechselstation realisiert. Da zwei Sensorsysteme mit unterschiedlichen Sensoreigenschaften eingesetzt werden, können die beiden Rangierschritte, bei denen unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich Sensorreichweite, -auflösungsvermögen und/oder -feldwinkel gestellt sind, mit einem passenden Sensorsystem durchgeführt werden. Im Vergleich zu einem einstufigen Rangierverfahren, bei dem während des gesamten Rangiervorgangs eine einzige Sensorik eingesetzt wird, ist das erfindungsgemäße Rangierverfahren daher kostengünstiger und weniger aufwändig. Insbesondere kann für die Fernaufnahme eine Sensorik mit vergleichsweise geringerem Sensorauflösungsvermögen als für die Nahaufnahme verwendet werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Zwischenzielposition zusätzlich auf Basis eines oder mehrerer Sensorparameter, etwa einer Reichweite, eines Auflösungsvermögens, einer Genauigkeitsstufe und/oder eines Feldwinkels der ersten und/oder zweiten Sensorik bestimmt.
  • Auf diese Weise kann eine Zwischenzielposition auf optimale Weise ermittelt werden, sodass der gesamte Rangiervorgang besonders zeiteffizient und kostengünstig sowie einfach durchzuführen ist. Vorzugsweise kann die Zwischenzielposition mittels eines Optimierungsprozesses (der beispielsweise einen Regelkreis beinhaltet) bestimmt werden, bei dem eine Regelgröße maximiert oder minimiert wird. Die Regelgröße umfasst etwa die für das gesamte Rangieren des Zugfahrzeugs von der Startposition bis zur Wechselstation benötigte Zeit (die minimiert werden soll), die im gesamten Rangieren vom Zugfahrzeug zurückzulegende Streckenlänge (die minimiert werden soll), der im gesamten Rangieren vom Zugfahrzeug benötigte Energieverbrauch (der minimiert werden soll).
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Zwischenzielposition derart bestimmt, dass, wenn sich das Zugfahrzeug in der Zwischenzielposition befindet, das Zugfahrzeug oder der am Zugfahrzeug gekoppelten Anhänger zur Wechselbrücke ausgerichtet ist.
  • Auf diese Weise wird eine Startposition für den zweiten Rangierschritt, nämlich von der Zwischenzielposition bis zur Wechselstation, ermöglicht, die für das sensorbasierte Zusteuern des Zugfahrzeugs besonders günstig ist. Insbesondere kann die zweite Sensorik auf einfache Weise und mit besonders hoher Genauigkeit die Wechselstation erfassen. Insbesondere können Positionsfehler, die auf einen Relativwinkel zwischen der Wechselstation und dem Zugfahrzeug zurückzuführen sind, weitestgehend vermieden werden. Anstatt der Ausrichtung des Zugfahrzeugs bzw. des Anhängers zur Wechselstation (zwecks Anhängeablage) kann die Zwischenzielposition (zwecks Anhängeraufnahme) derart bestimmt werden, dass, wenn sich das Zugfahrzeug in der Zwischenzielposition befindet, das Zugfahrzeug zum Anhänger ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist eine Rückseite des Zugfahrzeugs parallel zu einer Vorderseite des Anhängers.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die zweiten Sensordaten beim Erfassen eines Eckbereichs der Wechselstation oder des Anhängers mittels der zweiten Sensorik erzeugt.
  • Der zweite Rangiervorgang (zwischen der Zwischenzielposition und der Wechselstation) ist besonders einfach, da nur ein bestimmter, eingeschränkter Bereich bzw. Fläche hierzu von der zweiten Sensorik erfasst werden muss. Auch ist die Positionsbestimmung mittels der zweiten Sensorik aufgrund der markanten Position des Eckbereichs für die Wechselstation bzw. für den Anhänger besonders präzise.
  • Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist ausgeführt, in einen Speicher eines Computers geladen zu werden und umfasst Softwarecodeabschnitte, mit denen die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Computerprogrammprodukt auf dem Computer läuft.
  • Ein Programm gehört zur Software eines Daten verarbeitenden Systems, zum Beispiel einer Auswerteeinrichtung oder einem Computer. Software ist ein Sammelbegriff für Programme und zugehörigen Daten. Das Komplement zu Software ist Hardware. Hardware bezeichnet die mechanische und elektronische Ausrichtung eines Daten verarbeitenden Systems. Ein Computer ist eine Auswerteeinrichtung.
  • Computerprogrammprodukte umfassen in der Regel eine Folge von Befehlen, durch die die Hardware bei geladenem Programm veranlasst wird, ein bestimmtes Verfahren durchzuführen, das zu einem bestimmten Ergebnis führt. Wenn das betreffende Programm auf einem Computer zum Einsatz kommt, ruft das Computerprogrammprodukt den oben beschriebenen erfinderischen technischen Effekt hervor.
  • Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist Plattform unabhängig. Das heißt, es kann auf jeder beliebigen Rechenplattform ausgeführt werden. Bevorzugt wird das Computerprogrammprodukt auf einer erfindungsgemäßen Auswertevorrichtung zum Erfassen des Umfelds des Fahrzeugs ausgeführt.
  • Die Softwarecodeabschnitte sind in einer beliebigen Programmiersprache geschrieben, zum Beispiel in Python.
  • Das computerlesbare Speichermedium ist beispielsweise ein elektronisches, magnetisches, optisches oder magneto-optisches Speichermedium.
  • Das Datenträgersignal ist ein Signal, welches das Computer-Programm-Produkt von einem Speichermedium, auf dem das Computer-Programm-Produkt gespeichert ist, auf eine andere Entität, beispielsweise ein anderes Speichermedium, einen Server, ein Cloud-System oder eine Daten verarbeitende Einrichtung, überträgt.
  • Ausführungsformen werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung eines Zugfahrzeugs zur Aufnahme und/oder Abgabe eines Anhängers in einer Wechselstation;
    • 2 eine schematische Darstellung des Zugfahrzeugs beim Erfassen des Anhängers mittels einer am Zugfahrzeug angebrachten ersten Sensorik;
    • 3 eine schematische Darstellung des Zugfahrzeugs aus 2 beim Bestimmen einer Zwischenzielposition auf Basis von Sensordaten der ersten Sensorik;
    • 4 eine schematische Darstellung des Zugfahrzeugs aus 2 und einer Zwischenroute zum Zusteuern des Zugfahrzeugs auf die Zwischenzielposition aus 3;
    • 5 eine schematische Darstellung des Zugfahrzeugs aus 2 beim Erfassen des Anhängers mittels einer am Zugfahrzeug angebrachten zweiten Sensorik; und
    • 6 eine schematische Darstellung des Zugfahrzeugs aus 2 beim Erfassen von Eckpunkten des Anhängers mittels der zweiten Sensorik.
  • In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktionsähnliche Bezugsteile. In den einzelnen Figuren sind die jeweils relevanten Bezugsteile gekennzeichnet.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 10 zur Steuerung eines Zugfahrzeugs 50 zur Aufnahme und/oder Abgabe eines Anhängers 52 in einer Wechselstation 54. Die Steuervorrichtung 10 umfasst eine erste Datenschnittstelle 12 zum Erhalten von ersten Sensordaten, die eine erste Sensorik 20 beim Erfassen der Wechselstation 54 (bzw. des dort parkenden Anhängers 52) erzeugt. Die Steuervorrichtung 10 umfasst außerdem eine Auswerteeinheit 14 zum Bestimmen einer von der erfassten Wechselstation 54 (bzw. dem erfassten Anhänger 52) beabstandeten Zwischenzielposition 56 für das Zugfahrzeug 50 auf Basis der erhaltenen ersten Sensordaten. Die Auswerteeinheit 14 ist zusätzlich dazu ausgebildet, ein erstes Steuersignal zu erzeugen, welches das Zusteuern des Zugfahrzeugs 50 auf die Zwischenzielposition 56 bewirkt. Die Steuervorrichtung 10 umfasst ferner eine zweite Datenschnittstelle 16 zum Erhalten von zweiten Sensordaten, die eine zweite Sensorik 30 beim Erfassen der Wechselstation 54 von der Zwischenzielposition 56 aus erzeugt. Des Weiteren ist die Auswerteeinheit 14 dazu ausgebildet, ein zweites Steuersignal basierend auf den zweiten Sensordaten zu erzeugen, welches das Zusteuern des Zugfahrzeugs 50 auf die Wechselstation 54 bewirkt.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung des Zugfahrzeugs 50 beim Erfassen des Anhängers 52 mittels der in diesem Beispiel am Zugfahrzeug 50 angebrachten ersten Sensorik 20. Die erste Sensorik 20 umfasst vorzugsweise eine Stereokamera 22, die einen ersten Erfassungsbereich 202 aufweist. In der in 2 gezeigten Relativposition zwischen dem Zugfahrzeug 50 und dem Anhänger 52 fällt der Anhänger 52 teilweise in den ersten Erfassungsbereich 202 der ersten Sensorik 20. Gleichzeitig ist in diesem Beispiel die zweite Sensorik 30, die vorzugsweise einen Abstandssensor 32 umfasst, am Zugfahrzeug 50 angebracht.
  • Auf Basis von den ersten Sensordaten, die mittels der ersten Sensorik 20 gemäß 2 erzeugt werden, kann nun die Zwischenzielposition 56 bestimmt werden. Dies ist schematisch in 3 gezeigt. Die erste und zweite Sensorik 20, 30 ist hier auf einer Rückseite 504 des mit dem Rücken zum Anhänger 52 stehenden Zugfahrzeugs 50 angebracht. Es kann ein geometrischer Mittelpunkt 502 des Zugfahrzeugs 50 näherungsweise bestimmt werden, der die aktuelle Position (Startposition) des Zugfahrzeugs 50 markiert. Nach der Maßgabe, dass das Zugfahrzeug 50 in der später zu erreichenden Zwischenzielposition 56 zum in der Wechselstation 54 (nicht gezeigt) parkenden Anhänger 52 ausgerichtet sein soll, soll der Mittelpunkt 562 der Zwischenzielposition 56 auf einer Mittellinie (Symmetrielinie) 528 des Anhängers 52 liegen. Die Zwischenzielposition 56 ist in diesem Beispiel ein Flächenelement, welches, wie in 3 gezeigt, dem Flächenelement des Zugfahrzeugs 50 entspricht. Die genaue Lage der Zwischenzielposition 56 ist in diesem Beispiel durch die Lage seines Mittelpunktes 562 gegeben.
  • Es kann, wie oben erwähnt, ein Optimierungsprozess von der Auswerteeinheit 14 verwendet werden, um die optimale Lage der Zwischenzielposition 56 zu ermitteln. Hierzu können Raumgrößen wie der Abstand 58 zwischen dem Mittelpunkt 562 der zu suchenden Zwischenzielposition 56 und einer Vorderseite 522 des Anhängers 52, der Abstand 57 zwischen einer Rückkante 564 der zu suchenden Zwischenzielposition 56 und der Vorderseite 522 des Anhängers 52, der Abstand 62 zwischen dem Mittelpunkt 562 der zu suchenden Zwischenzielposition 56 und dem Mittelpunkt 502 des Zugfahrzeugs 50, der Abstand zwischen einem Mittelpunkt einer Vorderkante 566 der zu suchenden Zwischenzielposition 56 und einem Mittelpunkt der Rückseite 504 des Zugfahrzeugs 50, oder ein Relativwinkel 68 zwischen der Mittellinie 528 des Anhängers 52 und einer Mittellinie (Symmetrielinie) 506 des Zugfahrzeugs 50 verwendet werden.
  • Im Optimierungsprozess wird vorzugsweise eine Regelgröße maximiert oder minimiert wird. Die Regelgröße umfasst etwa die für das gesamte Rangieren des Zugfahrzeugs 50 von der Startposition bis zur Wechselstation 54 benötigte Zeit (die minimiert werden soll), die im gesamten Rangieren vom Zugfahrzeug 50 zurückzulegende Streckenlänge (die minimiert werden soll), der im gesamten Rangieren vom Zugfahrzeug 50 benötigte Energieverbrauch (der minimiert werden soll).
  • Das Ergebnis der auf diese Weise bestimmten Zwischenzielposition 56 ist in 4 schematisch gezeigt. Nun kann das erste Steuersignal zum Rangieren des Zugfahrzeugs 50 zur Zwischenzielposition 56 hin erzeugt und an den Aktor des Zugfahrzeugs 50 zur Implementierung ausgegeben werden. Es kann hierbei eine Zwischenroute 64 berechnet werden, über die das Zugfahrzeug 50 von seiner Startposition ausgehend zur Zwischenzielposition 56 gelangt. Zum Vergleich ist eine weitere Route 66 in 4 eingezeichnet, die die Startposition des Zugfahrzeugs 50 direkt mit dem Anhänger 52 (endgültige Zielposition des Zugfahrzeugs 50) verbindet. Im Vergleich zum einstufigen Rangierverfahren mittels der Route 66 ist das erfindungsgemäße zweistufiges Rangierverfahren mittels der Zwischenroute 64 und einer zweiten Teilroute (nicht gezeigt) zwischen der Zwischenzielposition 56 und der endgültigen Zielposition des Zugfahrzeugs 50 weniger aufwändig und daher kostengünstig.
  • Aufgehend von der Zwischenzielposition 56 kann nun mittels der zweiten Sensorik 30, 32 der zweite Rangierschritt durchgeführt werden. Dies ist schematisch in 5 und 6 gezeigt. Die zweite Sensorik 30, insbesondere der Abstandssensor 32, erfasst hier den Anhänger 52, wobei der Abstand 59 zwischen dem Abstandssensor 32 und dem Anhänger 52 geringer ist als die Reichweite der zweiten Sensorik 30, 32. Somit liegt der Anhänger 52, zumindest seine Eckpunkte 524, 526, innerhalb des zweiten Erfassungsbereichs 302 der zweiten Sensorik 30, 32. Der Abstandssensor 32 ist in einem solchen relativ geringen Abstand besonders genau. Zusätzlich lassen sich die Position und/oder Orientierung des Anhängers 52 besonders einfach und präzise mit Hilfe der Eckpunkte 524, 526 ermitteln.
  • Basierend auf der Erfassung mittels der zweiten Sensorik 30, 32 kann das zweite Steuersignal zum Rangieren des Zugfahrzeugs 50 von der Zwischenzielposition 56 zum Anhänger 52 erzeugt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Steuervorrichtung
    12
    erste Datenschnittstelle
    14
    Auswerteeinheit
    16
    zweite Datenschnittstelle
    18
    Ausgabeeinheit
    20
    erste Sensorik
    202
    erster Erfassungsbereich
    22
    Stereokamera
    30
    zweite Sensorik
    302
    zweiter Erfassungsbereich
    32
    Abstandssensor
    50
    Zugfahrzeug
    502
    Mittelpunkt
    504
    Rückseite
    506
    Mittellinie
    52
    Anhänger
    522
    Vorderseite
    524,526
    Eckpunkt
    528
    Mittellinie
    54
    Wechselstation
    56
    Zwischenzielposition
    562
    Mittelpunkt
    564
    Rückrand
    566
    Vorderrand
    57, 58, 59, 62
    Abstand
    64
    Zwischenroute
    66
    Route
    68
    Winkel
  • 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
    • US 2005000738 A1 [0003]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Steuerung eines autonom oder teilautonom fahrenden Zugfahrzeugs (50) zur Aufnahme und/oder Abgabe eines Anhängers (52) in einer Wechselstation (54), umfassend: - Erhalten von ersten Sensordaten, die eine erste Sensorik (20) beim Erfassen der Wechselstation (54) erzeugt; - Bestimmen einer von der erfassten Wechselstation (54) beabstandeten Zwischenzielposition (56) für das Zugfahrzeug (50) auf Basis der erhaltenen ersten Sensordaten; - Erzeugen eines ersten Steuersignals, welches das Zusteuern des Zugfahrzeugs (50) auf die Zwischenzielposition (56) bewirkt; - Erhalten von zweiten Sensordaten, die eine zweite Sensorik (30) beim Erfassen der Wechselstation (54) von der Zwischenzielposition (56) aus erzeugt; und - Erzeugen eines zweiten Steuersignals basierend auf den zweiten Sensordaten, welches das Zusteuern des Zugfahrzeugs (50) auf die Wechselstation (54) bewirkt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zwischenzielposition (56) zusätzlich auf Basis einer Reichweite, eines Auflösungsvermögens, einer Genauigkeitsstufe und/oder eines Feldwinkels der ersten und/oder zweiten Sensorik (20, 30) bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zwischenzielposition (56) derart bestimmt wird, dass, wenn sich das Zugfahrzeug (50) in der Zwischenzielposition (56) befindet, das Zugfahrzeug (50) zur Wechselbrücke (54) ausgerichtet ist.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter umfassend Deaktivieren der ersten Sensorik (20) und/oder Aktivieren der zweiten Sensorik (30) wenn ein Abstand (58) zwischen dem Zugfahrzeug (50) und einem in der Wechselstation (54) parkenden Anhänger (52) einen vordefinierten Schwellenwert erreicht.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter umfassend Deaktivieren der ersten Sensorik (20) und/oder Aktivieren der zweiten Sensorik (30) wenn ein Abstand zwischen dem am Zugfahrzeug (50) gekoppelten Anhänger (52) und der Wechselstation (54) einen vordefinierten Schwellenwert erreicht.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Sensorik (20) eine Kamera (22) umfasst, und/oder wobei die zweite Sensorik (30) einen Abstandssensor (32) umfasst.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweiten Sensordaten beim Erfassen eines Eckbereichs der Wechselstation (54) mittels der zweiten Sensorik (30) erzeugt werden.
  8. Vorrichtung (10) zur Steuerung eines autonom oder teilautonom fahrenden Zugfahrzeugs (50) zur Aufnahme und/oder Abgabe eines Anhängers (52) in einer Wechselstation (54), umfassend: - eine erste Datenschnittstelle (12) zum Erhalten von ersten Sensordaten, die eine erste Sensorik (20) beim Erfassen der Wechselstation (54) erzeugt; - eine Auswerteeinheit (14) zum: Bestimmen einer von der erfassten Wechselstation (54) beabstandeten Zwischenzielposition (56) für das Zugfahrzeug (50) auf Basis der erhaltenen ersten Sensordaten; Erzeugen eines ersten Steuersignals, welches das Zusteuern des Zugfahrzeugs (50) auf die Zwischenzielposition (56) bewirkt; und - eine zweite Datenschnittstelle (16) zum Erhalten von zweiten Sensordaten, die eine zweite Sensorik (30) beim Erfassen der Wechselstation (54) von der Zwischenzielposition (56) aus erzeugt; wobei die Auswerteeinheit (14) dazu ausgebildet ist, ein zweites Steuersignal basierend auf den zweiten Sensordaten zu erzeugen, welches das Zusteuern des Zugfahrzeugs (50) auf die Wechselstation (54) bewirkt.
  9. Verwendung der Vorrichtung (10) nach Anspruch 8 in einem autonom oder teilautonom fahrenden Zugfahrzeug (50) zur Aufnahme und/oder Abgabe eines Anhängers (52).
  10. Computer-Programm-Produkt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 1 auszuführen.
  11. Computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computer-Programm-Produkt nach Anspruch 10 gespeichert ist.
  12. Datenträgersignal, das das Computer-Programm-Produkt nach Anspruch 10 überträgt.
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DE (1) DE102019205477A1 (de)

Citations (5)

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