DE102021209150A1 - Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine - Google Patents

Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102021209150A1
DE102021209150A1 DE102021209150.4A DE102021209150A DE102021209150A1 DE 102021209150 A1 DE102021209150 A1 DE 102021209150A1 DE 102021209150 A DE102021209150 A DE 102021209150A DE 102021209150 A1 DE102021209150 A1 DE 102021209150A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
machine
measurement data
rotating
working
rotating component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021209150.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Gabriela Jager
Markus Birk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102021209150.4A priority Critical patent/DE102021209150A1/de
Priority to PCT/EP2022/070029 priority patent/WO2023020759A1/de
Publication of DE102021209150A1 publication Critical patent/DE102021209150A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/589—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems measuring the velocity vector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09—Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/881—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for robotics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/886—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for alarm systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Guiding Agricultural Machines (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine (100), in welchem sich eine Maschine (2) aufhält, welche mindestens ein rotierendes Maschinenbauteil (4) aufweist, mit den Schritten: Einlesen von Messdaten eines Radargeräts (10), Bestimmen von der Maschine (2) zugeordneten Geschwindigkeitsvektoren basierend auf den eingelesenen Messdaten, Bestimmen von einem Streuungsparameter einer Häufigkeitsverteilung (20) der bestimmten Geschwindigkeitsvektoren und Erkennen von dem mindestens einen rotierenden Bauteil (4) basierend auf dem bestimmten Streuungsparameter. Zudem ein System (200) zum Überwachen des Arbeitsumfelds der Arbeitsmaschine (100) und eine Arbeitsmaschine (100).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine. Die vorliegende Erfindung bezieht sich zudem auf eine Arbeitsmaschine.
  • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, das Umfeld einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine sensorisch zu erfassen, um das Fahrzeug basierend darauf zu steuern. So ist es beispielsweise für ein automatisiertes Steuern der selbstfahrenden Arbeitsmaschine bekannt, basierend auf einer derartigen Umfelderfassung statische Kollisionsobjekte in dem Umfeld der selbstfahrenden Arbeitsmaschine zu ermitteln und basierend darauf einen für die selbstfahrende Arbeitsmaschine befahrbaren Bereich festzulegen.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine. Bei der Arbeitsmaschine kann es sich um eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, beispielsweise um eine Baumaschine oder um eine Landmaschine, handeln. Bei der Arbeitsmaschine kann es sich um eine mobile Arbeitsmaschine oder um eine stationäre Arbeitsmaschine handeln. Die Arbeitsmaschine kann eine automatisiert betriebene Arbeitsmaschine, beispielsweise eine ohne einen Maschinenführer arbeitende Arbeitsmaschine sein.
  • Bei dem Arbeitsumfeld kann es sich um ein Umfeld der selbstfahrenden Arbeitsmaschine handeln, in welchem die Arbeitsmaschine eine Arbeit verrichten kann. Das Arbeitsumfeld kann eine von der Arbeitsmaschine bearbeitbare oder befahrbare Arbeitsumgebung aufweisen. Das Arbeitsumfeld kann auch eine Arbeitsumgebung sein, in welcher sich die Arbeitsmaschine aufhalten oder bewegen kann. Das Arbeitsumfeld kann durch einen Arbeitsradius eine Anbauarbeitsgeräts der Arbeitsmaschine aufgespannt sein.
  • In dem Arbeitsumfeld kann sich eine Maschine aufhalten, welche mindestens ein rotierendes Maschinenbauteil aufweist. Die Maschine kann wie die selbstfahrende Arbeitsmaschine ausgebildet sein. So kann es sich bei der Maschine beispielsweise auch um eine Arbeitsmaschine handeln. Die Maschine kann eine mobile oder stationäre Maschine sein, wobei sich die Maschine in dem Arbeitsumfeld bewegen kann. Bei dem rotierenden Bauteil kann es sich grundsätzlich um jedes um eine Drehachse drehendes Maschinenbauteil handeln.
  • Das Verfahren weist als einen Schritt ein Einlesen von Messdaten von mindestens einem Radargerät auf. Die Messdaten des Radargerät können Abstandsmessungen zu der Maschine aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Messdaten des Radargerät Abstandsmessungen zu dem rotierenden Bauteil aufweisen. Aus den Abstandsmessungen können entsprechende Abstände beziehungsweise Relativpositionen abgeleitet werden. Zum Durchführen des Verfahrens können ausschließlich Messdaten eines Radargerät eingelesen werden. Somit können zum Durchführen des Verfahren bildbasierte Messdaten einer Kamera nicht verwendet werden. Ein vorteilhafter Effekt der Verwendung von radarbasierten Messungen im Gegensatz zu einer Verwendung von kamerabasierten Messdaten kann darin bestehen, dass das Verfahren in besonders vorteilhafter Weise auch bei unzureichenden Lichtverhältnissen, insbesondere Nachts durchgeführt werden kann.
  • Die Messdaten des Radargerät können Relativgeschwindigkeiten des rotierenden Bauteil zu dem Radargerät aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Messdaten des Radargerät Relativgeschwindigkeiten des rotierenden Bauteils zu dem Radargerät aufweisen. Die Relativgeschwindigkeiten können basierend auf dem Doppler-Effekt des Radargerät bestimmt werden, wobei es sich bei dem Radargerät um ein Doppler-
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen von der Maschine zugeordneten Geschwindigkeitsvektoren basierend auf den eingelesenen Messdaten auf. Bei den Geschwindigkeitsvektoren kann es sich um der Maschine zugeordnete Bewegungsvektoren handeln, welche eine Relativbewegung der Maschine zu dem Radargerät definieren. Die Geschwindigkeitsvektoren können in Richtung von mit dem Radargerät ausgesandten Radarstrahlen beziehungsweise elektromagnetischen Wellen bestimmt werden. Die Geschwindigkeitsvektoren können ferner auf den Relativpositionen und Relativgeschwindigkeiten basieren oder durch diese ausgebildet sein.
  • Im Schritt des Bestimmens können dem rotierenden Bauteil zugeordnete Geschwindigkeitsvektoren bestimmt werden. Die dem rotierenden Bauteil zugeordneten Geschwindigkeitsvektoren können auf den Relativpositionen und Relativgeschwindigkeiten des rotierenden Bauteils zu dem Radargerät basieren. Die Beträge der Geschwindigkeitsvektoren können den Relativgeschwindigkeiten entsprechen. Die Beträge der dem rotierenden Bauteil zugeordneten Geschwindigkeitsvektoren beziehungsweise die korrespondierenden Relativgeschwindigkeiten können streuen. Die Beträge der dem rotierenden Bauteil zugeordneten Geschwindigkeitsvektoren beziehungsweise die korrespondierenden Relativgeschwindigkeiten können streuen.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen von einem Streuungsparameter einer Häufigkeitsverteilung der bestimmten Geschwindigkeitsvektoren auf. Bei der Häufigkeitsverteilung kann es sich um ein Histogramm der bestimmten Geschwindigkeitsvektoren handeln. Die bestimmten Geschwindigkeitsvektoren können in dem Histogramm in Abhängigkeit der Beträge der Geschwindigkeitsvektoren beziehungsweise der korrespondierenden Relativgeschwindigkeiten in Histogrammklassen klassifiziert werden. Die Häufigkeitsverteilung kann eine Verteilung der bestimmten Geschwindigkeitsvektoren nach deren Beträgen beziehungsweise nach den Relativgeschwindigkeiten aufweisen.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Erkennen von dem mindestens einen rotierenden Bauteil basierend auf dem bestimmten Streuungsparameter auf. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein rotierendes Bauteil voneinander abweichende Relativgeschwindigkeiten basierend auf dem Doppler-Effekt in den Messdaten des Radargeräts zur Folge haben kann. Das rotierende Bauteil kann Bauteilbereiche mit voneinander abweichenden Relativgeschwindigkeiten zu dem Radargerät aufweisen. Die streuenden Relativbewegungen können aus der Rotation des Bauteils resultieren. Der Erfindung liegt zudem die Erkenntnis zugrunde, dass die streuenden Relativbewegungen unabhängig von einer Translationsbewegung des rotierenden Bauteils sein können. Der Streuungsparameter kann ein Streuungsparameter der Relativgeschwindigkeiten, beispielsweise eine Varianz der Relativgeschwindigkeiten definieren.
  • Bei dem Streuungsparameter der Häufigkeitsverteilung kann es sich um eine Varianz der Häufigkeitsverteilung beziehungsweide der in dem Histogramm klassifizierten Geschwindigkeitsvektoren handeln. Bei dem Streuungsparameter kann es sich somit auch um eine Varianz der streuenden Relativgeschwindigkeiten handeln. Im Schritt des Erkennens kann das mindestens eine rotierende Bauteil basierend darauf erkannt werden, dass der bestimmte Streuungsparameter größer als ein vordefinierter Schwellwert für den Streuungsparameter ist. Das mindestens eine rotierende Bauteil kann so basierend auf dem bestimmten Streuungsparameter zuverlässig erkannt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann die Maschine ein Fahrzeug und das rotierende Bauteil ein rotierendes Rad sein. Das rotierende Maschinenbauteil beziehungsweise das rotierende Rad kann um mindestens eine Rotationsachse rotieren. So kann das rotierende Rad um eine horizontale Rotationsachse beziehungsweise eine Rollachse des Rads rotieren. Alternativ oder zusätzlich kann das rotierende Rad um eine vertikale Rotationsachse beziehungsweise eine Lenkachse des Rads rotieren. Sich derart überlagernde Rotationsbewegungen des rotierenden Rads können einen verstärkenden Einfluss auf der dem Streuungsparameter zugrundeliegenden Streuung der Relativgeschwindigkeiten haben. Ein Rad kann so in besonders zuverlässiger Weise mit dem Verfahren erkannt werden. Zudem können so im Arbeitsumfeld radarbasiert überwachte Objekte in sich bewegende Fahrzeug mit Rädern und stationäre Objekte klassifiziert werden.
  • Das Verfahren kann als einen weiteren Schritt ein Erkennen der sich in dem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine aufhaltenden Maschine basierend auf dem erkannten mindestens einen rotierenden Bauteil aufweisen. Wird im Schritt des Erkennens von dem mindestens einen rotierenden Bauteil ein Rad erkannt, kann in dem weiteren Schritt des Erkennens der sich in dem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine aufhaltenden Maschine erkannt werden, dass es sich bei dieser um ein Fahrzeug handelt. Ein in dem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine aufhaltendes Fahrzeug kann somit als potentielles Kollisionsobjekt für die Arbeitsmaschine erkannt werden. Im Schritt des Erkennens der sich in dem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine aufhaltenden Maschine kann hierfür zudem erkannt werden, dass es sich bei dem Fahrzeug um ein sich bewegendes Fahrzeug handelt. Das Arbeitsumfeld kann daher mit dem Verfahren auf sich bewegende Fahrzeug überwacht werden, welche ein besonderes Sicherheitsrisiko für die Arbeitsmaschine darstellen können.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens können im Schritt des Einlesens der Messdaten die eingelesenen Messdaten Messdaten von mindestens einem an der Arbeitsmaschine angebrachten Radargerät aufweisen. Bei der Relativposition und bei der Relativgeschwindigkeit kann es sich daher auch um eine entsprechende Relativposition und eine entsprechende Relativgeschwindigkeit zu der Arbeitsmaschine handeln. Das Radargerät kann somit als ein auf der Arbeitsmaschine angebrachtes Überwachungsgerät fungieren. Die Arbeitsmaschine kann daher ihre Arbeitsumgebung mit dem Verfahren autark überwachen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein räumliches Gruppieren der eingelesenen Messdaten aufweisen. Das räumliche Gruppieren kann beispielsweise nach Nachbarschaftskriterien oder mittels eines Occupancy-Grids durchgeführt werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens von den der Maschine zugeordneten Geschwindigkeitsvektoren die Geschwindigkeitsvektoren basierend auf den räumlich gruppierten Messdaten bestimmt werden. Die Geschwindigkeitsvektoren können somit für Untergruppen der Messdaten bestimmt werden. Die weiteren Schritte des Verfahrens können für jede der Untergruppen durchgeführt werden, wobei das rotierende Bauteil in jeder Untergruppe erkannt werden kann. Bei den Untergruppen kann es sich um räumliche Untergruppen oder um räumliche Zellen handeln.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Bestimmens von dem Streuungsparameter ein Varianzparameter der Häufigkeitsverteilung der bestimmten Geschwindigkeitsvektoren bestimmt werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Erkennens von dem mindestens einen rotierenden Bauteil basierend auf dem bestimmten Varianzparameter durchgeführt werden. Im Schritt des Erkennens kann der bestimmte Varianzparameter mit einem vordefinierten Schwellwert für den Varianzparameter verglichen werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann der Schritt des Erkennens von dem mindestens einen rotierenden Bauteil auf einem Vergleich des bestimmten Streuungsparameters mit einem vordefinierten Schwellwert für den Streuungsparameter basieren.
  • Basierend auf einem aus dem Vergleich resultierenden Vergleichsergebnis kann das rotierende Bauteil erkannt werden. Als Vergleichsergebnis kann vorliegen, dass der bestimmte Streuungsparameter größer als der vordefinierte Schwellwert ist. Liegt als Vergleichsergebnis vor, dass der bestimmte Varianzparameter größer als der vordefinierte Varianzparameter ist, wird ein rotierendes Bauteil erkannt. Liegt als Vergleichsergebnis vor, dass der bestimmte Varianzparameter kleiner oder gleich dem vordefinierten Varianzparameter, wird kein rotierendes Bauteil erkannt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Bestimmen von einer Position des rotierenden Bauteils basierend auf der Häufigkeitsverteilung der bestimmten Geschwindigkeitsvektoren aufweisen. Geschwindigkeitsvektoren in einem Mittenbereich der Häufigkeitsverteilung oder eines statistischen Erwartungswerts der Häufigkeitsverteilung können sich auf eine Rotationsachse des rotierenden Bauteils beziehen. Aus den Relativpositionen der Geschwindigkeitsvektoren kann so die Position des rotierenden Bauteils relativ zu dem Radargerät oder zu der Arbeitsmaschine bestimmt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als weiteren Schritt ein Ausgeben von einem Steuersignal zum Steuern einer Warneinrichtung zum Warnen eines Maschinenführers der Arbeitsmaschine vor einer Kollision mit der sich im Umfeld der Arbeitsmaschine aufhaltenden Maschine aufweisen. Das Steuersignal kann basierend auf dem erkannten mindestens einen rotierenden Bauteil ausgegeben werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als weiteren Schritt ein Ausgeben von einem Steuersignal zum Steuern einer Bremseinrichtung der Arbeitsmaschine zum Abbremsen der Arbeitsmaschine basierend auf dem erkannten mindestens einen rotierenden Bauteil aufweisen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein System zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine. In dem Arbeitsumfeld hält sich eine Maschine auf, welche mindestens ein rotierendes Maschinenbauteil aufweist. Das System ist zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem vorhergehenden Aspekt eingerichtet. Das System kann das Radargerät aufweisen. Die Erfindung betrifft noch in einem weiteren Aspekt eine Arbeitsmaschine, welche ein System gemäß dem vorhergehenden Aspekt zum Überwachen des Arbeitsumfelds der Arbeitsmaschine aufweist.
  • Ausführungsformen und Merkmale eines der vorhergehenden Aspekte können entsprechende Ausführungsformen und Merkmale eines anderen der vorhergehenden Aspekte bilden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine Arbeitsmaschine mit einem System zum Überwachen eines Arbeitsumfelds der Arbeitsmaschine gemäß einer jeweiligen Ausführungsform der Erfindung.
    • 2 zeigt Häufigkeitsverteilungen von Geschwindigkeitsvektoren zur Erläuterung der Erfindung.
    • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm von Verfahrensschritten eines Verfahrens zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • 1 zeigt eine Arbeitsmaschine 100. Die Arbeitsmaschine 100 weist ein Radargerät 10 auf, welches an der Arbeitsmaschine 100 angeordnet ist. Die Arbeitsmaschine 100 weist zudem ein System 200 zum Überwachen eines Arbeitsumfelds der Arbeitsmaschine 100 auf, wobei das System 200 mit dem Radargerät 10 verbunden ist.
  • In dem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine 100 befindet sich eine Maschine 2, welche als ein Fahrzeug 3 ausgebildet ist. Das Fahrzeug 3 weist mindestens ein rotierendes Maschinenbauteil 4 auf, welches ein rotierende Rad 5 ist. Das rotierende Rad 5 befindet sich in einem Erfassungsfeld 12 des Radargeräts 10.
  • In 2 sind zwei Häufigkeitsverteilungen 20, 20` gezeigt. Die Häufigkeitsverteilungen 20, 20` weisen als Häufigkeitsklassen Vektorhäufigkeiten 24 von Geschwindigkeitsvektoren 22 auf. Die Geschwindigkeitsvektoren 22 basieren auf mit dem Radargerät 10 erfassten Messdaten. Die mit dem Radargerät 10 erfassten Messdaten weisen Relativgeschwindigkeiten des Fahrzeugs 3 relativ zum Radargerät 10 auf, welche sich auf einzelne mit dem Radargerät 10 abgetastete Bereiche des Fahrzeugs 3 beziehen. Die mit dem Radargerät 10 erfassten Messdaten weisen Relativgeschwindigkeiten des rotierenden Rads 5 relativ zum Radargerät 10 auf, welche sich auf einzelne mit dem Radargerät 10 abgetastete Bereiche des rotierenden Rads 5 beziehen. Die mit dem Radargerät 10 abgetasteten Bereiche sind räumlich gruppiert. Eine erste Gruppe bildet eine Häufigkeitsverteilung 20 der abgetasteten Bereiche des rotierenden Rads 5, welche in 2 oben gezeigt ist. Eine zweite Gruppe bildet eine weitere Häufigkeitsverteilung 20` von abgetasteten Bereichen des Fahrzeugs 3, welche nicht rotierende Bauteile aufweisen und welche in 2 unten gezeigt ist.
  • Die in 2 oben gezeigte Häufigkeitsverteilung 20 weist Geschwindigkeitsvektoren 22 des Rads 5 auf. Die Geschwindigkeitsvektoren 22 sind in der Häufigkeitsverteilung 20 nach deren Relativgeschwindigkeiten 23 beziehungsweise deren Vektorbeträgen in die Häufigkeitsklassen eingeteilt, welche in Form von Balken in der Häufigkeitsverteilung 20 dargestellt sind. Die Relativgeschwindigkeiten 23 streuen und weisen eine Varianz 26 auf.
  • Die in 2 unten gezeigte Häufigkeitsverteilung 20' weist Geschwindigkeitsvektoren 22 eines nicht rotierenden Teils des Fahrzeugs 3, beispielsweise des Fahrgestells oder einer Karosserie des Fahrzeug 3, auf. Die Geschwindigkeitsvektoren 22 sind auch in der Häufigkeitsverteilung 20' nach deren Relativgeschwindigkeiten 23 beziehungsweise deren Vektorbeträgen auf die Häufigkeitsklassen aufgeteilt. Die Relativgeschwindigkeiten 23 streuen weniger als die Relativgeschwindigkeiten 23 der Häufigkeitsverteilung 20 der Geschwindigkeitsvektoren 22 des Rads 5. Die Relativgeschwindigkeiten 23 weisen eine geringere Varianz 26 als die Varianz 26 der Häufigkeitsverteilung 20 der Geschwindigkeitsvektoren 22 des Rads 5 auf.
  • In 3 sind Verfahrensschritte eines Verfahren zum Überwachen des Arbeitsumfelds der Arbeitsmaschine 100 in einem zeitlichen Ablauf gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die Verfahrensschritte werden von dem System 200 während einem Betrieb der Arbeitsmaschine 100 durchgeführt.
  • In einem Schritt SO werden in dem Erfassungsfeld 12 erfasste Messdaten des Radargeräts 10 von dem System 200 eingelesen. In einem weiteren Schritt S1 werden die dem Fahrzeug 3 zugeordnete Geschwindigkeitsvektoren 22 bestimmt. Die Geschwindigkeitsvektoren 22 werden basierend auf den eingelesenen Messdaten des Radargeräts 10 bestimmt. In einem weiteren Schritt S2 wird die Varianz 26 der Geschwindigkeitsvektoren 22 in der Häufigkeitsverteilung 20 bestimmt. Noch in einem weiteren Schritt S3 wird das Rad 5 basierend darauf erkannt, dass die Varianz 26 einen vordefinierten Schwellwert 27 für die Varianz 26 überschreitet. In den in 2 gezeigten Häufigkeitsverteilungen 20, 20` ist dies für die Häufigkeitsverteilung 20 der Geschwindigkeitsvektoren 22 des Rads 5 erfüllt. So kann das Rad 5 im Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine 100 erkannt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Maschine
    3
    Fahrzeug
    4
    Maschinenbauteil
    5
    rotierendes Rad
    10
    Radargerät
    12
    Erfassungsfeld
    20
    Häufigkeitsverteilung
    20`
    Häufigkeitsverteilung
    22
    Geschwindigkeitsvektoren
    23
    Relativgeschwindigkeit
    24
    Vektorhäufigkeit
    26
    Varianz
    27
    Schwellwert
    100
    Arbeitsmaschine
    200
    System
    50
    Einlesen Messdaten
    S1
    Bestimmen Bewegungsvektoren
    S2
    Bestimmen Streuungsparameter
    S3
    Erkennen Maschinenbauteil

Claims (11)

  1. Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine (100), in welchem sich eine Maschine (2) aufhält, welche mindestens ein rotierendes Maschinenbauteil (4) aufweist, mit den Schritten: Einlesen (S0) von Messdaten eines Radargeräts (10), Bestimmen (S1) von der Maschine (2) zugeordneten Geschwindigkeitsvektoren (22) basierend auf den eingelesenen Messdaten, Bestimmen (S2) von einem Streuungsparameter einer Häufigkeitsverteilung (20) der bestimmten Geschwindigkeitsvektoren (22) und Erkennen (S3) von dem mindestens einen rotierenden Bauteil (4) basierend auf dem bestimmten Streuungsparameter.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Maschine (2) ein Fahrzeug (3) und das rotierende Maschinenbauteil (4) ein rotierendes Rad (5) ist, und wobei das Verfahren als einen weiteren Schritt ein Erkennen der sich in dem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine (100) aufhaltenden Maschine (2) basierend auf dem erkannten mindestens einen rotierenden Bauteil (4) aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Schritt des Einlesens (S0) der Messdaten die eingelesenen Messdaten Messdaten eines an der Arbeitsmaschine (100) angebrachten Radargeräts (10) aufweisen.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt eines räumlichen Gruppierens der eingelesenen Messdaten, wobei im Schritt des Bestimmens (S1) von den der Maschine (2) zugeordneten Geschwindigkeitsvektoren (22) die Geschwindigkeitsvektoren (22) basierend auf den räumlich gruppierten Messdaten bestimmt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Schritt des Bestimmens (S2) von dem Streuungsparameter ein Varianzparameter der Häufigkeitsverteilung der bestimmten Geschwindigkeitsvektoren (22) bestimmt wird, wobei der Schritt des Erkennens (S3) von dem mindestens einen rotierenden Bauteil (4) basierend auf dem bestimmten Varianzparameter durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Erkennens (S3) von dem mindestens einen rotierenden Bauteil (4) auf einem Vergleich des bestimmten Streuungsparameters mit einem vordefinierten Schwellwert für den Streuungsparameter basiert und das mindestens eine rotierende Bauteil (4) basierend auf einem aus dem Vergleich resultierenden Vergleichsergebnis erkannt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt eines Bestimmens von einer Position des rotierenden Bauteils (4) basierend auf der Häufigkeitsverteilung (20) der bestimmten Geschwindigkeitsvektoren (22).
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt eines Ausgebens von einem Steuersignal zum Steuern einer Warneinrichtung zum Warnen eines Maschinenführers der Arbeitsmaschine (100) vor einer Kollision mit der sich im Umfeld der Arbeitsmaschine (100) aufhaltenden Maschine (2) basierend auf dem erkannten mindestens einen rotierenden Bauteil (4).
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt eines Ausgebens von einem Steuersignal zum Steuern einer Bremseinrichtung der Arbeitsmaschine (100) zum Abbremsen der Arbeitsmaschine (100) basierend auf dem erkannten mindestens einen rotierenden Bauteil (4).
  10. System (200) zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine (100), in welchem sich eine Maschine (2) aufhält, welche mindestens ein rotierendes Maschinenbauteil (4) aufweist, wobei das System (200) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
  11. Arbeitsmaschine (100), welche ein System (200) nach Anspruch 10 zum Überwachen des Arbeitsumfelds der Arbeitsmaschine (100) aufweist.
DE102021209150.4A 2021-08-20 2021-08-20 Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine Pending DE102021209150A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021209150.4A DE102021209150A1 (de) 2021-08-20 2021-08-20 Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine
PCT/EP2022/070029 WO2023020759A1 (de) 2021-08-20 2022-07-18 Verfahren zum überwachen eines arbeitsumfelds einer arbeitsmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021209150.4A DE102021209150A1 (de) 2021-08-20 2021-08-20 Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021209150A1 true DE102021209150A1 (de) 2023-02-23

Family

ID=82851716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021209150.4A Pending DE102021209150A1 (de) 2021-08-20 2021-08-20 Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021209150A1 (de)
WO (1) WO2023020759A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10351154B3 (de) 2003-11-03 2005-01-05 Eads Deutschland Gmbh Verfahren zur Unterdrückung von JEM-Signalen
DE102008037233A1 (de) 2008-08-09 2010-03-25 Rtb Gmbh & Co. Kg Fahrzeugklassifikator mit einer Einrichtung zur Erkennung eines zollenden Rades
DE102018209336A1 (de) 2018-06-12 2019-12-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Betrieb von autonom betriebenen Arbeitsmaschinen

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3588136B1 (de) * 2018-06-28 2021-03-03 Veoneer Sweden AB Objektdarstellung und -klassifizierung basierend auf fahrzeugsensorerkennungen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10351154B3 (de) 2003-11-03 2005-01-05 Eads Deutschland Gmbh Verfahren zur Unterdrückung von JEM-Signalen
DE102008037233A1 (de) 2008-08-09 2010-03-25 Rtb Gmbh & Co. Kg Fahrzeugklassifikator mit einer Einrichtung zur Erkennung eines zollenden Rades
DE102018209336A1 (de) 2018-06-12 2019-12-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Betrieb von autonom betriebenen Arbeitsmaschinen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023020759A1 (de) 2023-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19650863C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer vertikalen Dejustierung eines Abstandssensors
DE102016115371A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur meidung von rückwärtigem querverkehr
EP3058391B1 (de) Verwendung eines verfahrens und einer vorrichtung zum klassifizieren von hindernissen
DE102015107388A1 (de) Kollisionsvermeidung mit statischen Zielobjekten in engen Räumen
DE102011103795A1 (de) Verfahren und System zur Kollisionsbewertung für Fahrzeuge
DE102014208009A1 (de) Erfassen von statischen und dynamischen Objekten
DE102009001049A1 (de) Kollisionserfassungsgerät, Fahrzeug mit diesem Gerät und Kollisionserfassungsverfahren
DE102016122481A1 (de) Oberflächenzustandserkennung für schneebedeckte fahrbahnen
DE102007020264A1 (de) Verfahren und Messvorrichtung zum Bestimmen einer Relativgeschwindigkeit
DE112015004478T5 (de) Fahrunterstützungsvorrichtung
WO2019162794A1 (de) Verfahren und system zur erkennung von für ein fahrzeug geeigneten parklücken
EP1531342A1 (de) Verfahren zur Erkennung von Fussgängern
DE102014221034A1 (de) Verfahren zum Erkennen einer bevorstehenden Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt
WO2020164834A1 (de) Trajektoriebestimmung für landmaschinen unter verwendung von rasterkarten
DE102014210752A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer Solltrajektorie eines Fahrzeugs
EP3342264B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur regelung des fahrbetriebs eines fahrzeugs mit einem anbaugerät oder anhänger
DE102018222036A1 (de) Verfahren und Steuereinrichtung zur Objekterfassung im Umfeld eines Fahrzeugs
WO2004019293A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung der umgebung eines gegenstandes mit einstellbaren ueberwachungskriterien
EP2306217B1 (de) Umgebungserfassung
DE102018127061B3 (de) Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems eines Fahrzeuges, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Fahrzeug
DE102021209150A1 (de) Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsumfelds einer Arbeitsmaschine
DE102021210006B3 (de) Verfahren und Steuereinrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs
DE102017105316A1 (de) Codierte, elektromagnetisch basierte Fahrhöhenerfassung
EP3646237A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer beschaffenheit einer oberfläche in der umgebung eines fahrzeugs
DE102016109850B4 (de) Verfahren zum Erkennen einer Neigung in einer Fahrbahn eines Kraftfahrzeugs, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication