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Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 7 und Fahrzeuge nach den Ansprüchen 8 oder 9.
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Aus dem Stand der Technik sind Projektionsmittel für Fahrzeuge bekannt, mit denen sich Zeichen auf den Untergrund projizieren lassen. Derartige Technologien werden etwa beschrieben in „Lichttechnik zur Kommunikation beim autonomen Fahren‟ (R. Klädtke, S. Hauptmann, G. Böhm, ATZ-Automobiltechnische Zeitschrift, Ausgabe 120, Seiten 30 bis 35, 2018). Die auf den Untergrund projizierten Zeichen dienen der Kommunikation mit menschlichen Verkehrsteilnehmern.
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Aus dem Stand der Technik bekannt sind weiterhin Systeme zur Car-to-Car-Kommunikation. Dabei werden über Datenverbindungen Informationen zwischen jeweils zwei autonomen oder teilautonomen Fahrzeugen ausgetauscht. Der Austausch der Informationen erfolgt gewöhnlich über Funkverbindungen.
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Im Fertigungsumfeld ist die Sicht häufig durch Hindernisse, wie etwa Fertigungseinrichtungen oder Warenlager, verstellt. Daraus resultiert ein Unfallrisiko. Insbesondere besteht die Gefahr, dass Fahrzeuge aufgrund der verdeckten Sicht miteinander kollidieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ortung von Fahrzeugen zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 7 und Fahrzeuge nach den Ansprüchen 8 oder 9.
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Die Erfindung dient zum Bestimmen einer Position eines Fahrzeugs. Bei der Position handelt es sich um die räumliche Position des Fahrzeugs. Die räumliche Position des Fahrzeugs ist definiert durch den Ort des Fahrzeugs im Raum und optional dessen Lage, das heißt Orientierung im Raum.
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Um die Position des Fahrzeugs zu bestimmen, wird der Ort des Fahrzeugs und optional auch dessen Lage bestimmt. Vorzugsweise werden der Ort und optional die Lage des Fahrzeugs relativ zu einem ortsfesten Bezugssystem bestimmt. Das Bezugssystem kann etwa bezüglich einer Fertigungshalle, in der sich das Fahrzeug befindet, unbeweglich definiert sein.
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Bei dem Fahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Flurförderzeug, etwa einen Gabelstapler. Auch die Position anderer Fahrzeuge, beispielsweise von Straßenfahrzeugen wie Pkw oder Lkw kann erfindungsgemäß bestimmt werden.
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Die Erfindung nutzt ein von dem Fahrzeug auf den Untergrund projiziertes Zeichen zur Positionsbestimmung. Wird die Sicht auf ein Fahrzeug verdeckt, lässt sich die Position des Fahrzeugs mittels des Zeichens bestimmen. Dies verbessert die Sicherheit. Gegenüber üblichen Techniken der Car-to-Car-Kommunikation lässt sich die Erfindung besonders einfach und entsprechend kostengünstig realisieren. Bestehende Infrastrukturen lassen sich sehr einfach erfindungsgemäß nachrüsten.
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Die Projektion des Zeichens impliziert, dass das Fahrzeug ein Mittel - einen Projektor - aufweist, das ausgebildet ist, das Zeichen auf den Untergrund zu projizieren. Die Projektion erfolgt bevorzugt mittels Lichts. Insbesondere kann es sich um Licht handeln, das für den Menschen sichtbar ist.
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Mit Untergrund wird die Fläche bezeichnet, auf der das Fahrzeug fährt. Beispielsweise handelt es sich um den Boden einer Fertigungshalle oder eine Straße.
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Die Erfindung setzt darüber hinaus einen Sensor voraus, der ausgebildet ist, das auf den Untergrund projizierte Zeichen zu erfassen. Wird das Zeichen von dem Sensor erfasst, ist das Zeichen in einem Sensorsignal enthalten. Dies bedeutet, dass das Zeichen anhand des Sensorsignals erkannt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst einen entsprechenden Verfahrensschritt.
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Verfahren zum Erkennen von Zeichen in einem Sensorsignal sind aus dem Stand der Technik bekannt. So ist es etwa möglich, das Zeichen mittels eines entsprechend trainierten neuronalen Netzes zu erkennen.
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Bei dem Sensor handelt es sich bevorzugt um mindestens eine optische Kamera.
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In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine Position des Zeichens bestimmt. Vorzugsweise handelt es sich um die Position des Zeichens in dem oben genannten Bezugssystem.
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Auch zum Bestimmen der Position des Zeichens eignen sich aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren. So ist es etwa möglich, die Position des Zeichens stereometrisch zu bestimmen. In dem Fall handelt es sich bei dem Sensor um eine Stereokamera.
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Durch die Position des Zeichens ist die Position des Fahrzeugs festgelegt. Daher kann in einem weiteren Verfahrensschritt anhand der Position des Zeichens die Position des Fahrzeugs bestimmt werden.
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Da es sich bei dem Zeichen um eine Projektion handelt, ist die Position des Fahrzeugs relativ zu dem Zeichen bekannt oder lässt sich einfach ermitteln. In einer bevorzugten Weiterbildung wird daher die Position des Fahrzeugs anhand der Position des Fahrzeugs relativ zu dem Zeichen ermittelt. Im Einzelnen ergibt sich die Position des Fahrzeugs aus der Position des Zeichens und der Position des Fahrzeugs relativ zu dem Zeichen.
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Die Position des Fahrzeugs relativ zu dem Zeichen lässt sich auf einem Speichermedium ablegen. In einer bevorzugten Weiterbildung wird die Position des Fahrzeugs relativ zu dem Zeichen entsprechend von dem Speichermedium gelesen.
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Um auf eine vorbekannte Position des Fahrzeugs relativ zu dem Zeichen, die beispielsweise, wie oben beschrieben, auf einem Speichermedium abgelegt sein kann, zugreifen zu können, ist eine Identifikation des Fahrzeugs erforderlich. Zu diesem Zweck kann ein Identifikator des Fahrzeugs in dem Zeichen codiert werden. Ein Identifikator ist ein mit einer bestimmten Identität verknüpftes Merkmal zur eindeutigen Identifizierung des tragenden Objekts. Das tragende Objekt ist vorliegend das Fahrzeug.
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Der Identifikator ist weiterbildungsgemäß in dem Zeichen codiert. Dies bedeutet, dass in dem Zeichen Symbole der Urbildmenge eines Codes enthalten sind. Ein Code ist eine injektive Abbildung einer Urbildmenge auf einer Bildmenge. Durch den Code werden die in dem Zeichen enthaltenen Symbole abgebildet auf dem Identifikator des Fahrzeugs. Zum Codieren des Identifikators wird bevorzugt ein Barcode oder ein QR-Code verwendet. In einem entsprechenden weiterbildungsgemäßen Verfahrensschritt wird eine in dem Zeichen codierte Position des Fahrzeugs relativ zu dem Zeichen gelesen.
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Alternativ kann die Position des Fahrzeugs relativ zu dem Zeichen direkt in dem Zeichen codiert werden. Dies bedeutet, dass durch den Code die in dem Zeichen enthaltenen Symbole der Urbildmenge auf Zeichen der Bildmenge abgebildet werden, welche die Position des Fahrzeugs relativ zu dem Zeichen repräsentieren. Dies hat den Vorteil, dass das Speichermedium, auf dem die Position des Fahrzeugs abgelegt ist, obsolet wird.
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Eine erfindungsgemäße Datenverarbeitungsvorrichtung ist angepasst, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Dies impliziert, dass die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgebildet ist, signalleitend mit dem oben genannten Sensor verbunden zu werden und dessen Signale unter Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer bevorzugten Weiterbildung auszuwerten.
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Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt ist zur Ausführung auf der Datenverarbeitungsvorrichtung ausgebildet. Wird das Computerprogrammprodukt auf der Auswerteinheit ausgeführt, veranlasst es die Datenverarbeitungsvorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren oder eine bevorzugte Weiterbildung auszuführen.
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Die Datenverarbeitungsvorrichtung ist bevorzugt als Fahrzeugsteuergerät weitergebildet. Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst neben einem solchen Steuergerät mindestens einen Sensor. Bei dem Sensor handelt es sich um den oben genannten Sensor. Dieser ist signalleitend mit der Datenverarbeitungsvorrichtung verbunden. Das oben genannte Speichermedium kann in dem Fahrzeug verbaut sein. Alternativ ist das Speichermedium außerhalb des Fahrzeugs angeordnet, etwa in einem Leitrechner. In dem Fall besteht die Möglichkeit, eine datenleitende Verbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Speichermedium einzurichten, um die auf dem Speichermedium gespeicherte Position zu übertragen.
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Das oben genannte Fahrzeug ist ausgebildet, die Position eines weiteren Fahrzeugs zu bestimmen. Das weitere Fahrzeug weist einen Projektor auf, der ausgebildet ist, das oben genannte Zeichen auf den Untergrund zu projizieren. Erfindungsgemäß ist ein Identifikator des weiteren Fahrzeugs und/oder eine Position des Zeichens relativ zu dem weiteren Fahrzeug in dem Zeichen codiert.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 1 dargestellt. Im Einzelnen zeigt:
- 1 eine Szenerie mit zwei Fahrzeugen.
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In 1 sind ein erstes Fahrzeug 101 und ein zweites Fahrzeug 103 dargestellt. Beide Fahrzeuge 101, 103 fahren entlang eines Hindernisses 105. Dieses verdeckt die Sicht auf die Fahrzeuge 101, 103 vom jeweils anderen Fahrzeug aus verdeckt.
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Die Fahrzeuge 101, 103 projizieren Zeichen 107, 109 auf den Untergrund, die nicht von dem Hindernis 105 verdeckt werden. Ein von dem ersten Fahrzeug 101 projiziertes Zeichen 107 ist von dem zweiten Fahrzeug 103 aus sichtbar. Umgekehrt ist ein von dem zweiten Fahrzeug 103 projiziertes Zeichen 109 von dem ersten Fahrzeug 101 aus sichtbar.
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Bei den Zeichen 107, 109 handelt es sich um QR-Codes. Darin ist ein Identifikator des jeweiligen Fahrzeugs 101, 103 codiert.
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Die Position des von dem ersten Fahrzeug 101 projizierten Zeichens 107 relativ zu dem ersten Fahrzeug und die Position des von dem zweiten Fahrzeug 103 projizierten Zeichens 109 relativ zu dem zweiten Fahrzeug 103 ist fix. Daher lässt sich über die Position des von dem ersten Fahrzeug 101 projizierten Zeichens 107 die Position des ersten Fahrzeugs bestimmen. Analog lässt sich über die Position des von dem zweiten Fahrzeug 103 projizierten Zeichens 109 die Position des zweiten Fahrzeugs 103 bestimmen.
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Die Fahrzeuge 101, 103 weisen jeweils einen Sensor auf, der eine Bestimmung der Position des von dem jeweils anderen Fahrzeug 101, 103 projizierten Zeichens 107, 109 erlaubt. Dadurch kann das erste Fahrzeug 101 die Position des zweiten Fahrzeugs 103 bestimmen. Umgekehrt kann das zweite Fahrzeug 103 die Position des ersten Fahrzeugs 101 bestimmen. Dies ermöglicht es den Fahrzeugen 101, 103, im Falle einer drohenden Kollision entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- erstes Fahrzeug
- 103
- zweites Fahrzeug
- 105
- Hindernis
- 107
- Zeichen
- 109
- Zeichen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- „Lichttechnik zur Kommunikation beim autonomen Fahren‟ (R. Klädtke, S. Hauptmann, G. Böhm, ATZ-Automobiltechnische Zeitschrift, Ausgabe 120, Seiten 30 bis 35, 2018 [0002]
