DE102020210930A1

DE102020210930A1 - Radarabsorbierende Fahrbahnmarkierungen

Info

Publication number: DE102020210930A1
Application number: DE102020210930.3A
Authority: DE
Inventors: Gabriela Jager; Stefan Traub
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2021-05-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrbahn mit einer oder mehreren Markierungen (101). Die Markierungen (101) werden durch ein oder mehrere radarabsorbierende Beschichtungen gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrbahn nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 3 ein Computerprogramm nach Anspruch 7 und eine Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8.
Aus dem Stand der Technik sind fahrerlose Transportfahrzeuge bekannt, die sich an optischen Markierungen auf der Fahrbahn orientieren. Bei den Markierungen handelt es sich etwa um Zeichen, die das Transportfahrzeug zu einem bestimmten Verhalten veranlassen, oder um Linien, denen das Transportfahrzeug folgt.
Zum Erkennen der Markierungen ist das Transportfahrzeug mit optischen Sensoren ausgestattet. Diese sind vergleichsweise teuer. Zudem gestaltet sich die Auswertung der Signale optischer Sensoren aufwändig. Entsprechend leistungsfähige und damit teure Steuergeräte sind daher erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung von Fahrzeugen mittels Fahrbahnmarkierungen zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrbahn nach Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 3, ein Computerprogramm nach Anspruch 7 und eine Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten und ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung sowie dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel.
Bei einer Fahrbahn handelt es sich um einen von Fahrzeugen befahrbaren Untergrund. Beispielsweise bilden die befahrbaren Bereiche des Bodens einer Fertigungshalle Fahrbahnen.
Die erfindungsgemäße Fahrbahn weist eine oder mehrere Markierungen auf. Eine Markierung ist eine Hervorhebung eines Bereichs. Durch die Markierungen wird also jeweils ein Bereich der Fahrbahn hervorgehoben.
Die Erfindung basiert auf der Idee, Bereichen der Fahrbahn durch Absorbierung von Radarstrahlung hervorzuheben. Entsprechend weist die Fahrbahn erfindungsgemäß eine oder mehrere radarabsorbierende Beschichtungen auf. Diese bilden die Markierungen bilden. Geeignete radarabsorbierende Beschichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Die radarabsorbierenden Beschichtungen erscheinen in einem Radarbild als Schatten. Dadurch lassen sich die Bilder besonders einfach auswerten.
Um die Erkennbarkeit der Markierungen weiter zu verbessern, weist die Fahrbahn in einer bevorzugten Weiterbildung den radarabsorbierenden Beschichtungen mindestens eine radarreflektierende Beschichtung auf. Mindestens eine der Markierungen ist weiterbildungsgemäß von der radarreflektierenden Beschichtung mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, umrandet. Als radarreflektierende Beschichtung eignet sich etwa Lack mit metallischen Partikeln.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient dazu, eine oder mehrere Markierungen der erfindungsgemäßen Fahrbahn oder einer bevorzugten Weiterbildung zu erkennen. Das Verfahren sieht die Erstellung eines Radarbilds mindestens eines Teils der Fahrbahn vor. In dem Radarbild ist der mindestens eine Teil der Fahrbahn enthalten. Bevorzugt handelt es sich um einen Teil der Fahrbahn mit einer oder mehreren Markierungen.
In einem darauffolgenden Verfahrensschritt werde ein oder mehrere Schatten, das heißt Bereiche ohne bzw. ohne signifikante Radarreflexionen, in dem Radarbild erkannt. Auf dem Wege lassen sich die Markierungen erkennen, da diese in dem Radarbild als Schatten erscheinen. Den Schatten wird in einem weiteren Verfahrensschritt jeweils die entsprechende Markierung zugeordnet.
Die Zuordnung der Markierungen zu den erkannten Schatten erfolgt in einer bevorzugten Weiterbildung anhand von Modellen der Markierungen. Die Modelle stellen ein Erscheinungsbild der jeweiligen Markierung in dem Radarbild dar.
Um die Markierungen zu den Schatten zuzuordnen, werden die entsprechenden Modelle mit den Schatten abgeglichen. Ist eine Übereinstimmung zwischen einem Schatten und einem Modell feststellbar, wird dem Schatten die entsprechende Markierung zugeordnet.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, etwa eines fahrerlosen Transportfahrzeugs, sieht vor, dass eine oder mehrere Markierungen einer erfindungsgemäßen Fahrbahn oder einer bevorzugten Weiterbildung mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer bevorzugten Weiterbildung erkannt werden. Unter Berücksichtigung der den erkannten Schatten zugeordneten Markierungen wird das Fahrzeug gesteuert. Hierzu lassen sich die eingangs beschriebenen Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung optischer Markierungen verwenden.
In einer bevorzugten Weiterbildung kennzeichnen die Markierungen eine Fahrspur, entlang der das Fahrzeug gesteuert wird. Beispielsweise kann es sich bei den Markierungen um eine oder mehrere Linien handeln. Das Fahrzeug wird dann so gesteuert, dass es den Linien folgt bzw. entlang der Linien fährt.
Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm implementiert das erfindungsgemäße Verfahren oder eine bevorzugte Weiterbildung. Es umfasst Anweisungen, die eine Datenverarbeitungsvorrichtung dazu veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren oder eine bevorzugte Weiterbildung auszuführen.
Eine erfindungsgemäße Datenverarbeitungsvorrichtung weist eine Schnittstelle zum Empfangen eines Radarbilds von einer Radereinheit auf. Die Radareinheit umfasst einen Sender und einen Empfänger. Der Sender sendet Radarstrahlung aus. Wird diese an einem Objekt reflektiert, zeichnet der Empfänger die Reflexionen auf. Aus dem von dem Empfänger aufgezeichneten Signal entsteht ein Radarbild, das an die Schnittstelle der Datenverarbeitungsvorrichtung übertragen wird.
Die Radareinheit ist an einem Fahrzeug angebracht. Vorzugsweise ist sie so ausgerichtet, dass sie mindestens einen Teil einer von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn erfasst. Der mindestens eine Teil der Fahrbahn wird also von dem Sender der Radareinheit bestrahlt. Der Empfänger ist so ausgerichtet, dass er Reflexionen der Fahrbahn empfängt.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann als Fahrzeugsteuergerät und damit als Teil des Fahrzeugs ausgebildet sein oder etwa als Zentralrechner. Zwischen dem Zentralrechner und dem Fahrzeug besteht eine datenleitende Verbindung, vorzugsweise eine Funkverbindung, über die das Radarbild zu der Schnittstelle der Datenverarbeitungsvorrichtung übertragen wird.
Erfindungsgemäß ist die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgebildet, einen oder mehrere Schatten in dem von der Schnittstelle empfangenen Radarbild zu erkennen und den Schattenmarkierungen einer erfindungsgemäßen Fahrbahn oder einer bevorzugten Weiterbildung zuzuordnen. Damit ist die Datenverarbeitungsvorrichtung zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Dies lässt sich zum Beispiel mittels eines erfindungsgemäßen Computerprogramms bewerkstelligen.
Autonom oder teilautonom fahrende Fahrzeuge sind in der Regel mit Radareinheiten ausgestattet, um drohende Kollisionen mit Hindernissen zu erkennen. Die erfindungsgemäße Datenverarbeitungsvorrichtung ist von Vorteil, da sie auf diese ohnehin vorhandene Radareinheit zugreift und somit keine zusätzliche Sensorik erforderlich macht.
Bevorzugt ist die Datenverarbeitungsvorrichtung mit einer Schnittstelle zur Steuerung des Fahrzeugs weitergebildet. Über diese Schnittstelle sendet die Datenverarbeitungsvorrichtung Steuerungssignale an entsprechende Aktoren des Fahrzeugs. So lassen sich über die Schnittstelle beispielsweise Gas, Lenkung und/oder Bremse des Fahrzeugs ansteuern. Die weiterbildungsgemäße Datenverarbeitung steuert das Fahrzeug gemäß einer der oben beschriebenen Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in den Figuren dargestellt. Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:

1 eine radarabsorbierende Fahrbahnmarkierung; und
2 ein entsprechendes Radarbild.

In 1 dargestellt ist eine Fahrbahnmarkierung 101 aus einer radarabsorbierenden Beschichtung des Bodens. Die Fahrbahnmarkierung 101 kennzeichnet eine Fahrspur für einen Gabelstapler 103. Der Gabelstapler 103 ist mit einer Radareinheit ausgestattet.
Ein mittels der Radareinheit aufgenommenes Bild zeigt 2. Bei dem Bild handelt es sich um eine Punktwolke, die aus mehreren Messpunkten 201 besteht. In der Punktwolke erscheint die Fahrbahnmarkierung 101 als Schatten 203, das heißt, als Bereich, in dem keine Messpunkte 201 vorhanden sind. Der Gabelstapler 103 wird so gesteuert, dass er dem Verlauf des Schattens 203 folgt.
Bezugszeichenliste

101: Fahrbahnmarkierung
103: Gabelstapler
201: Messpunkt
203: Schatten

Claims

Fahrbahn mit einer oder mehreren Markierungen (101); dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (101) durch ein oder mehrere radarabsorbierende Beschichtungen gebildet werden.
Fahrbahn nach dem vorhergehenden Anspruch; gekennzeichnet durch mindestens eine radarreflektierende Beschichtung; wobei mindestens eine der Markierungen (101) von der radarreflektierenden Beschichtung mindestens teilweise umrandet ist.
Verfahren zur Erkennung einer oder mehrerer Markierungen (101) einer Fahrbahn nach einem der Ansprüche 1 oder 2 mit den Schritten - Erstellen eines Radarbilds mindestens eines Teils der Fahrbahn; - Erkennen von einem oder mehreren Schatten (203) in dem Radarbild. - Zuordnen der Markierungen (101) zu den Schatten.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch; dadurch gekennzeichnet, dass die Schatten (203) jeweils mit Modellen der Markierungen (101) abgeglichen werden.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs (103); dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Markierungen (101) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 oder 4 erkannt werden; wobei das Fahrzeug (103) unter Berücksichtigung der Markierungen (101) gesteuert wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch; dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (101) eine Fahrspur kennzeichnen; wobei das Fahrzeug () entlang der Fahrspur gesteuert wird.
Computerprogramm, das ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche implementiert.
Datenverarbeitungsvorrichtung mit einer Schnittstelle zum Empfangen eines Radarbilds von einer an einem Fahrzeug (103) angebrachten Radareinheit; dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgebildet ist, einen oder mehrere Schatten (203) in dem Radarbild zu erkennen und den Schatten (203) Markierungen (101) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 zuzuordnen.
Datenverarbeitungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch; gekennzeichnet durch eine Schnittstelle zur Steuerung eines Fahrzeugs; wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung die Steuerung gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6 durchführt.