WO2020001884A1 - System and method for the autonomous receiving of a target object by a vehicle - Google Patents
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- WO2020001884A1 WO2020001884A1 PCT/EP2019/063572 EP2019063572W WO2020001884A1 WO 2020001884 A1 WO2020001884 A1 WO 2020001884A1 EP 2019063572 W EP2019063572 W EP 2019063572W WO 2020001884 A1 WO2020001884 A1 WO 2020001884A1
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Definitions
- the present invention relates to a system and a method for autonomously picking up a target object by a vehicle.
- the present invention relates to a system for autonomously picking up a target object designed as an interchangeable load carrier by a vehicle, wherein a plurality of detection devices are used to determine the position and orientation.
- document DE 10 2006 057 610 A1 discloses a system in which the engagement process of a vehicle under a swap body is supported by image-based sensors. With this system, distance information between the vehicle and swap body can be determined and can thus be appropriately intervened in the single-track process.
- a system for the autonomous recording of a target object by a vehicle has position determination means which are used to determine the position of the vehicle fixed coordinate system are set up, and alignment determining means, which are set up to determine an alignment of the vehicle in relation to the target object.
- the system can have a control device which is set up to receive position information from the position determination means and alignment information from the orientation determination means and to operate the vehicle autonomously.
- the control device can control the autonomous operation of the vehicle on the basis of the position determination information in a section between an initial position and an intermediate position of the vehicle and additionally or alternatively on the basis of the alignment information in a section between the intermediate position and a receiving position of the vehicle.
- the position of the vehicle in relation to the stationary coordinate system can include the position of a reference point of the vehicle and the spatial orientation of the vehicle relative to the stationary coordinate system.
- the stationary coordinate system can be freely selected as long as the position determination means enable the position of the vehicle to be clearly determined.
- the orientation of the vehicle in relation to the target object relates to the position of the vehicle in relation to the position of the target object and can be determined dynamically.
- the system can have a GPS-based position determination system as position determination means.
- a predetermined device can be installed in the system, which makes the position of the vehicle available as position information using the GPS system. Any currently and future available system can be considered as a GPS-based positioning system.
- the position determination means can have a sensor system of a control system for detecting reference elements provided in the area of the travel path of the vehicle.
- the position information related to a fixed coordinate system can be determined with the control system if reference elements are provided with a known position related to the fixed coordinate system.
- RFID elements can be used in the sensor system for detecting reference elements provided in the area of the route become.
- the RFID elements can be attached to known positions in the area of the route.
- the sensor system can have detection elements for detecting the position of the RFID elements, so that on the basis of the known positions of the RFID elements, the position can be made available as position information in relation to the stationary coordinate system.
- Elements other than RFID elements can be used as reference elements, as long as the position of the vehicle can be made available as position information in relation to the stationary coordinate system
- the alignment determination means can have a laser-based sensor system.
- the laser-based sensor system can be mountable on the vehicle and can be set up to detect the orientation of the vehicle relative to the target object. Any type of laser-based sensor system can be used, as long as a geometric variable, in particular a distance, between at least one reference position of the vehicle and at least one reference position of the target object can be detected quantitatively.
- a geometric variable in particular a distance
- several sensor elements can be provided, so that a large amount of information can be made available.
- the laser-based sensor system can interact with elements of the target object and generate a distance signal that indicates the distance of the target object and the vehicle in the longitudinal direction.
- the sensor system on the vehicle can be arranged accordingly so that elements of the target object can be detected.
- the laser-based sensor system can interact with elements of the target object and generate an alignment signal that indicates an alignment between the target object and the vehicle with respect to a relative rotation, in particular about a vertical axis of the vehicle and / or a relative lateral offset.
- several laser sensors can be provided, each of which generates a distance signal.
- an alignment between the target object and the vehicle can be assessed from the plurality of distance signals.
- the alignment determining means can have a camera system.
- the camera system can be directed rearward with respect to the direction of travel of the vehicle.
- the camera system can generate at least one distance signal that indicates the distance of the target object and the vehicle in the longitudinal direction.
- the camera system can generate an alignment signal that indicates an alignment between the target object and the vehicle with respect to a relative rotation, in particular about a vertical axis of the vehicle and / or a relative lateral offset.
- the image information of the camera system can be evaluated and information relating to the alignment between the target object and the vehicle can be generated from the image information using a predetermined algorithm.
- a camera system with two camera elements, the cameras being attached to the vehicle offset in the direction of the main field of view or the longitudinal direction of the vehicle.
- one camera element is attached to a front portion of the vehicle and another camera element is attached to a rear portion of the vehicle.
- the information generated by the camera elements is combined with a predetermined algorithm to generate an alignment signal.
- a level detection system can be provided that generates a level signal.
- the level signal indicates a distance between a reference element of the vehicle and a surface on which the vehicle is located.
- the level detection system can have a laser-based sensor system.
- the reference element of the vehicle can be a frame or a portion of the frame of the vehicle.
- the reference element of the vehicle can have elements that are used for receiving the target object, such as e.g. Einspurieri.
- the reaching determination of the intermediate position of the vehicle in autonomous operation of the vehicle can be detected by the orientation determination means.
- the orientation determination means detect the reaching of the intermediate position of the vehicle when the orientation determination means detects it of elements of the target object.
- the alternatives for the orientation determination means discussed above include camera-based systems, laser-based sensor systems and the like. Due to the different technology of the systems that can be used, there are differences in the detection range. In particular, a technically determined maximum detection distance can be specified for each of the systems used.
- the intermediate position of the vehicle is thus defined as that position of the vehicle relative to the target object, in which at least one of the detection systems of the orientation determination means can carry out a detection by interacting with elements of the target object.
- the orientation determining means can generate a signal that indicates that the intermediate position has been reached.
- the reaching of the intermediate position can alternatively or additionally be determined by the position determination means.
- the control device can be set up to fuse available alignment information and / or position information with one another and to generate an overall alignment signal.
- the information is combined by the detection devices and evaluated in the control device using a predetermined algorithm. Due to the differing accuracy and / or reliability of the output signals of the detection systems, a correction and / or plausibility check can be carried out by the fusion. A reliable and accurate overall alignment signal can thus be generated using the entirety of the information.
- a vehicle for accommodating a target object designed as a swap body can be provided with single-track elements which are set up for the single-track tunnel provided on the exchangeable load carrier. Furthermore, the vehicle can have a control device, which can be set up to receive position information from the position determination means of the vehicle and alignment information from the orientation determination means of the vehicle and for autonomous operation of the vehicle.
- the vehicle may also be equipped with a system having one or more of the features described above.
- the single-track elements can be provided in such a way that the single-track tunnel of the interchangeable load carrier can be engaged by reversing the vehicle under the interchangeable load carrier.
- the drive in is essentially a straight drive.
- the vehicle can also be equipped with a system for setting a level with which the distance of the engagement elements in relation to the ground can be adjusted. In particular, a level control system can be provided on the vehicle for this purpose.
- a method for autonomously picking up a target object by a vehicle has the following steps:
- the method can be applied to a vehicle that has the features of the vehicle described above.
- the method is applicable to such a vehicle that has one or more of the features of the system described above.
- the method for receiving an exchangeable load carrier as a target object is used by a vehicle provided with single-track elements.
- the single-track elements are set up for meshing into a single-track tunnel provided on the interchangeable load carrier.
- the position information is used in the method to determine a trajectory for moving to an intermediate position.
- the position of the target object in Reference to the fixed coordinate system is taken into account.
- the intermediate position can be a position in which the vehicle has approached the target object.
- the intermediate position is a position of the vehicle in which the longitudinal axis of the vehicle approximately coincides with the longitudinal axis of the interchangeable load carrier.
- the distance between the vehicle and the interchangeable load carrier can be variable as long as the orientation of the vehicle in relation to the interchangeable load carrier can be determined by the orientation determination means when the intermediate position is reached.
- the position information is determined by determining the position and orientation of the vehicle in a fixed coordinate system and used to control the autonomous operation of the vehicle to move the vehicle to the intermediate position.
- it can be assumed that the intermediate position is reached when the vehicle is positioned with an approximate longitudinal alignment to the interchangeable load carrier and alignment information can be determined by means of alignment determination means provided on the vehicle through interactions between the alignment determination means and elements of the interchangeable load carrier.
- the alignment determination means can thus generate and emit a corresponding signal, so that it can be assumed for further operation that the intermediate position has been reached.
- the recording state is reached when the single-track elements of the vehicle are fully meshed into the single-track tunnel of the interchangeable load carrier.
- This state is reached when the vehicle has been driven under the interchangeable load carrier by reversing and the interchangeable load carrier can be picked up in this state by subsequently lifting the engagement elements of the vehicle.
- picking up means that the interchangeable load carrier, which is placed on support elements when the engagement elements of the vehicle are engaged in the engagement tunnel of the interchangeable load carrier, is raised in such a way that the support elements are removed from the ground. be lifted and the interchangeable load carrier is completely carried by the vehicle.
- one or more of the following detection devices provided on the vehicle can be used when determining the alignment information:
- a laser-based distance detection device for detecting a longitudinal and / or transverse orientation of the vehicle relative to the exchangeable load carrier
- a camera system for acquiring image information for determining alignment information
- a laser-based level detection device for detecting a distance of the single-track elements relative to the ground.
- the alignment information can be determined by fusing signals from the detection devices provided on the vehicle, starting from the intermediate position when the engagement elements are engaged in the engagement tunnel until the acquisition position is reached.
- the detection devices can be used as follows:
- the position information determined by the position determination means can also be used for the determination of the alignment information.
- the position information relates to the position of the vehicle in relation to a fixed coordinate system
- the orientation information relates to the relative orientation between the vehicle and the interchangeable load carrier. Due to the different characteristics of the position information and the alignment information, this procedure results in an extremely precise determination of the alignment between the vehicle and the exchangeable load carrier. It can be taken into account here that the position information is only used in this method if there is sufficient accuracy, for example of a GPS-based system used.
- a plausibility check of the signals of the detection devices provided on the vehicle and, if appropriate, a corresponding correction of the signals when determining the alignment information can be carried out.
- the merger concerns the evaluation of the available signals with a predetermined algorithm. Since some of the available signals refer to the same size, redundant results can occur. For example, a distance signal can be generated both by the camera system and by the laser-based sensor system. In this case, the signals can be mutually corrected. If there is an excessive deviation of a signal from several redundant signals, the plausibility check can be used to determine whether this signal is excessively inaccurate. Such a signal, classified as inaccurate, can be disregarded for the further procedure.
- the position information can be used in the plausibility check of the signals.
- the position information is recorded using the position determination means which determine the position of the vehicle in relation to the stationary coordinate system.
- a source of error for example a positional deviation of a reference element on the exchangeable load carrier, has an effect on several redundant signals and that the deviation remains undetected by the plausibility check.
- Figure 1 shows a vehicle and a swap body applicable to embodiments of the invention
- FIG. 2 shows a schematic plan view of an arrangement of sensors on a vehicle to which embodiments of the invention can be applied;
- Fig. 3 shows a lower portion of a swap body that can be picked up by the vehicle
- FIG. 4 shows a schematic illustration of various relative positions of a vehicle with respect to the swap body to explain the concept of the invention
- FIG. 5 shows a schematic representation of the arrangement of sensors on a vehicle according to a further embodiment
- FIG. 6 shows the vehicle and the swap body in a schematic view from the rear according to the embodiment shown in FIG. 5;
- FIG. 7 shows a schematic flow diagram for explaining the method according to an embodiment of the invention.
- FIG. 1 shows a vehicle 1 which is suitable for receiving a target object. Furthermore, FIG. 1 shows a swap body 2, which is designed as an interchangeable load carrier and is defined as a target object in the present description.
- the swap body 2 shown in FIG. 1 can be picked up by the vehicle 1.
- the swap body 2 is designed to take charge.
- an optional case 10 is provided on the swap body 2 for receiving the load.
- the vehicle 1 has a driver's cab at the front section and a frame 8 at the rear section. In the illustration, the vehicle 1 is shown with a front axle and two rear axles, but different arrangements with more or fewer axles are conceivable.
- the swap body 2 is placed on support elements 9 in the longitudinal direction behind the vehicle 1.
- the vehicle 1 is prepared for receiving the swap body 2.
- the swap body 2 is picked up by lifting the vehicle 1. The process of picking up the swap body is discussed below.
- FIG. 2 shows a schematic top view of the arrangement of single-track elements 6a, 6b, 6c, 6d on the frame 8 of the vehicle 1.
- one-track elements 6a, 6b are attached to a rear section of the frame 8 of the vehicle 1 and are spaced apart from one another in the transverse direction of the vehicle 1.
- single-track elements 6c, 6d are shown, which are also spaced apart in the transverse direction of the vehicle 1.
- the engagement elements 6a, 6b, which are mounted on the rear region of the frame 8, form a first pair of guide elements.
- the single-track elements 6c, 6d, which are attached to the front area of the frame 8, form a second pair of single-track elements.
- the first pair of single-track elements 6a, 6b are spaced in the longitudinal direction from the second pair of single-track elements 6c, 6d.
- four single-track elements 6a, 6b, 6c, 6d are thus provided on the frame 8, which are each mounted at four corners of an imaginary rectangle.
- the swap body 2 has the optional case 10, which is provided for receiving cargo.
- a single-track tunnel 7 is provided on the lower surface of the swap body 2.
- the single-track tunnel 7 goes up limited by the lower surface of swap body 2.
- the single-track tunnel 7 is formed by a right guide element 7a and a left guide element 7b.
- the right guide element 7a and the left guide element 7b are each designed as guide rails which are provided continuously on the underside of the swap body 2.
- the distance between the left guide rail 7a and the right guide rail 7b is set up in such a way that the engagement elements 6a, 6b, 6c, 6d can engage in the engagement tunnel 7 thus formed.
- the swap body also has support elements 9, four support elements 9 being provided in the present embodiment.
- the support elements 9 support the swap body on the ground, so that the swap body 2 is held at a predetermined distance from the ground.
- the support elements 9 are locked in the state shown in FIG. 3 and, after the swap body 2 has been picked up by the vehicle 1, in particular after the swap body 2 has been lifted off the ground, can be folded in and locked in the folded position.
- the vehicle 1 shown in FIG. 2 also has a number of sensors and measuring devices.
- the sensors and measuring devices that are mounted on the vehicle 1 of the present embodiment will be described below.
- a distance detection device 4a is provided on a front region of the frame 8.
- the distance detection device 4a has a laser-based sensor system.
- the distance detection device 4a directs a laser beam rearward with respect to the direction of travel of the vehicle.
- the laser beam directed backwards by the distance detection device 4a can strike an element of the swap body 2.
- the element that the rear-facing laser beam can hit is, in the present embodiment, a cross member of the swap body 2 on the front area of the swap body 2.
- the distance detection device 4a has a measuring device with which the distance between the distance detection device 4a and the element of the swap body 2 that the laser beam strikes can be determined.
- the distance detection device 4a can determine the relative position between vehicle 1 and swap body 2 in the longitudinal direction.
- the distance detection device 4a emits a corresponding signal for further processing.
- a camera system is also provided on the vehicle shown in FIG. 2, which comprises two cameras 4c, 4d oriented rearward with respect to the direction of travel of the vehicle.
- a front camera 4c is arranged on the front section of the frame 8
- a rear camera 4d is arranged on the rear section of the frame 8. Both cameras are set up in such a way that they capture an area in the corresponding field of view and pass on the captured information for processing.
- the information recorded by the cameras 4c, 4d in the present embodiment is converted into a signal that indicates the alignment of the swap body 2 located behind the vehicle 1.
- a GPS-based position detection system 3a is provided on the vehicle shown in FIG. 2 as position determination means 3.
- the GPS-based position detection system 3a is set up to determine the position and orientation of the vehicle 1 with respect to a fixed coordinate system.
- the GPS-based position determination system 3a emits corresponding signals for further processing.
- a level detection device 4e is also provided on the vehicle in FIG. 2.
- the level detection device 4e has a laser-based sensor which, based on a reference position on the frame 8, detects a distance from the ground on which the vehicle is located. The level detection device 4e emits a corresponding signal for further processing.
- the vehicle shown in FIG. 2 also has a laser-based single-track sensor system 4b, which is set up for laser-assisted detection of the orientation of the vehicle 1 relative to the swap body 2.
- the laser-based single-track sensor system 4b has four laser-based sensors 4b1, 4b2, 4b3, 4b4, which are each arranged in pairs on the frame 8 of the vehicle 1.
- a first pair of laser-based sensors 4b1, 4b2 is arranged on the rear section of the vehicle 8.
- the first pair of laser-based sensors 4b1, 4b2 is behind the first pair of injection elements 6a, 6b are provided.
- the laser-based single-track sensor system 4b has a second pair of laser-based sensors 4b3, 4b4, which are arranged in the central region of the frame 8 of the vehicle 1 in relation to the longitudinal direction.
- the second pair of laser-based sensors 4b3, 4b4 is arranged between the first pair of single-track elements 6a, 6b and the second pair of single-track elements 6c, 6d.
- the laser-based sensors 4b1, 4b2, 4b3, 4b4 are set up to detect the alignment and position of the swap body 2 relative to the vehicle 1.
- the laser-based single-track sensor system 4b is shown in more detail in FIGS. 5 and 6.
- laser beams of the laser-based sensors 4b1, 4b2, which are arranged on the rear section of the frame 8, are aligned such that they strike elements of the swap body 2.
- the laser beams of the laser-based sensors 4b1, 4b2 are aligned so that they cross. 6 shows a cross section of the relative orientations of the laser-based sensors 4b1, 4b2 with respect to the right guide element 7a and the left guide element 7b of the single-track tunnel 7.
- the orientation of the vehicle 1 relative to the swap body 2 is detected even before the first pair of single-track elements 6a, 6b are engaged.
- the laser-based sensors 4b3, 4b4 which are arranged in the central region of the frame 8, can detect the distance to elements of the swap body 2, in particular to the left guide rail 7b and the right guide rail 7a.
- the alignment between the vehicle 1 and the swap body 2 can also be carried out by this detection.
- FIG. 4 schematically shows the sequence for engaging and receiving the swap body 2 by the vehicle 1.
- the vehicle 1 is located in the longitudinal direction in front of the swap body 2 in the view labeled A.
- the vehicle 1 is still spaced in the longitudinal direction from the swap body 2. This position can be defined as an intermediate position, which is discussed below.
- the rear section of the vehicle 1 has already moved under the swap body 2.
- the first pair of single-track elements 6a, 6b have already been meshed into the single-track tunnel 7 between the right guide element 7a and the left guide element 7b.
- the vehicle 1 has moved completely under the swap body 2. Both the first pair of engagement elements 6a, 6b and the second pair of engagement elements 6c, 6d are engaged in the engagement tunnel between the right guide element 7a and the left guide element 7b. In this situation, the vehicle 1 is in a receiving position, which will be discussed further below.
- the position determination means 3 generates and provides information with regard to the position and orientation of the vehicle 1 with respect to a stationary coordinate system. Furthermore, the orientation determination means 4 provides information on the orientation of the vehicle 1 in relation to the swap body 2 as soon as the detection is possible by the corresponding detection means.
- the orientation determination means 4 have the distance detection device 4a, the laser-based single-track sensor system 4b with the laser-based sensors 4b1, 4b2, 4b3, 4b4, the camera system 4c, 4d with the front camera 4c and the rear camera 4d and the level detection device 4e.
- the detection means thus combined in the alignment determination means 4 generate signals which are made available for further processing.
- the vehicle of the present embodiment is equipped with a control device 5, which is set up, inter alia, to carry out autonomous operation of the vehicle 1.
- the control device 5 has corresponding means which are provided for receiving sensor signals, for emitting control signals and the like.
- the control device has a processing unit in which a predetermined program can be executed.
- the control device 5 receives, in particular, the position information from the position determination means 3 and the orientation information from the orientation determination means 4. Furthermore, the control device 5 is supplied with further signals which are required for autonomous operation.
- the control device 5 is also set up to control actuators via control outputs, such as, for example, an actuator for adjusting a steering angle of steerable wheels, an actuator for actuating a drive with a predetermined operating state, an actuator for actuating a braking device and an actuator for actuating a level control system of the vehicle 1.
- control actuators such as, for example, an actuator for adjusting a steering angle of steerable wheels, an actuator for actuating a drive with a predetermined operating state, an actuator for actuating a braking device and an actuator for actuating a level control system of the vehicle 1.
- the method for autonomously picking up the target object by the vehicle is explained below.
- the method for receiving the swap body 2 by the vehicle is performed.
- the construction and functions of the vehicle 1 and the swap body 2 as described above are assumed.
- vehicle 1 is at an initial position. Furthermore, the swap body 2 to be accommodated is located at an accommodating position. Both the starting position and the recording position are defined by information that includes the position and orientation of the vehicle 1 or the change bridge 2.
- the pick-up position of the swap body 2 can be known from a previous parking process of the swap body 2, the starting position of the vehicle 1 is determined and made available by the GPS-based position determination system 3a. Based on this situation and the need to pick up the swap body 2 by the vehicle 1 through autonomous operation, the flowchart shown schematically in FIG. 7 is started at START.
- the position information at the starting position of the vehicle 1 is determined in step S1.
- the GPS-based position determination system 3a is used in the present embodiment.
- a trajectory T is determined in step S2.
- the trajectory T is determined for moving to an intermediate position.
- the intermediate position is defined in such a way that the vehicle 1 is positioned at this position with a predetermined orientation on the swap body 2.
- the intermediate position is located in the vicinity of the swap body 2 at the receiving position, the vehicle 1 and the swap body 2 in the intermediate position already being approximately aligned in the longitudinal direction.
- the vehicle 1 is moved from the starting position to the intermediate position by the autonomous operation in the present embodiment, taking into account the position information.
- the continuously available position information is used by the GPS-based position determination system for the autonomous operation of the vehicle 1.
- step S3 orientation information is determined after the vehicle 1 has reached the intermediate position.
- alignment information can be generated by one or more of the detection devices that have the alignment determination means 4. As soon as, for example, the rear camera 4d detects the front section of the swap body 2 and can generate information on the alignment between the vehicle 1 and the swap body 2, it can be determined that the vehicle 1 has reached the intermediate position. In the- In this situation, all of the detection elements of the alignment determination means 4 are used to continuously generate alignment information.
- step S4 a recording state of the vehicle 1 is established based on the alignment information.
- the level of the frame 8 and in particular the engagement elements 6a, 6b, 6c, 6d is set relative to the ground so that the engagement elements 6a, 6b , 6c, 6d can mesh into the single-track tunnel 7 of the swap body 2.
- the existence of the recording state is confirmed by the camera system 4c, 4d.
- information created in advance regarding the geometry of the swap body 2 and the vehicle 1 is also used.
- step S5 the autonomous operation of the vehicle 1 for moving the vehicle 1 from the intermediate position to the shooting position is performed.
- the swap body 2 can be picked up by the vehicle 1 in the pick-up position.
- the vehicle 1 has moved completely under the swap body 2 in the pick-up position and all the single-track elements 6a, 6b, 6c, 6d have been engaged in the single-track tunnel 7.
- the method shown in FIG. 7 has ended in principle.
- the swap body 2 is raised by the frame, so that the support elements 9 lift off from the ground.
- the support elements 9 are now folded up and can be locked in this position.
- this process can also be carried out automatically with appropriate actuating means. In this situation, the vehicle 1 with the swap body 2 is ready for departure and can be driven autonomously or driver-assisted to a predetermined destination.
- the signals provided by the detection elements of the alignment means 4 are evaluated in a fused manner. It is at Approaching vehicle 1 to the intermediate position first uses camera system 4c, 4d to determine the alignment between vehicle 1 and swap body 2. After further backward travel and during the detection of the alignment between vehicle 1 and swap body 2 by the camera system 4c, 4d, the distance detection device 4a is used to exactly determine the distance between vehicle 1 and swap body 2. The distance of the vehicle frame 8 in relation to the ground is then determined by the level detection device 4e before the engagement of the engagement elements 6a, 6b, 6c, 6d into the engagement tunnel 7. After the vehicle 1 has continued to move backwards in the direction of the swap body 2, the laser-based sensors 4b1, 4b2, which are mounted on the rear end of the frame 8, detect the guide elements 7a, 7b of the swap body 2.
- the laser-based sensors 4b3, 4b4 which are arranged in the central region of the frame 8, detect the guide elements 7a, 7b of the single-track tunnel 7.
- the detection elements of the orientation determination means 4 are inserted under the swap body 2 as a function of the running-in state of the vehicle 1 in order to regulate the engagement by the autonomous operation of the vehicle 1.
- the GPS-based position determination system 3a is used as the position determination means.
- sensors 1 of a control system 3b are alternatively or additionally provided on the vehicle 1, which can detect elements embedded in the road, such as RFID elements, the position of which is known. In this way, the vehicle 1 can be controlled autonomously between the starting position and the intermediate position.
- Target object (swap body)
- Alignment determining means a distance detection means
- Trajectory 1 Determining location information 2 Determining a trajectory
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Abstract
A system for the autonomous receiving of a target object by a vehicle (1) has position-determining means (3a), which are configured for determining the position of the vehicle (1) based on a positionally fixed coordinate system, and orientation-determining means (4a, 4b, 4c, 4d, 4e), which are configured for determining an orientation of the vehicle (1) in relation to the target object. Furthermore, a control device (5) is provided, which is configured for receiving position information from the position-determining means (3a) and orientation information from the orientation-determining means (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) and for autonomously operating the vehicle (1). The control device (5) controls the autonomous operation of the vehicle (1) on the basis of the position-determining information in a section between a starting position and an intermediate position of the vehicle (1) and in addition or alternatively thereto on the basis of the orientation information in a section between the intermediate position and a receiving position.
Description
System und Verfahren zum autonomen Aufnehmen System and method for autonomous recording
eines Zielobiekts durch ein Fahrzeug of a target object by a vehicle
Technisches Gebiet Technical field
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum autonomen Aufnehmen eines Zielobjekts durch ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum autonomen Aufnehmen eines als austauschbarer Lastenträger ausgebildeten Zielobjekts durch ein Fahrzeug, wobei eine Vielzahl von Erfassungseinrichtungen zur Bestimmung von Lage und Ausrichtung verwendet werden. The present invention relates to a system and a method for autonomously picking up a target object by a vehicle. In particular, the present invention relates to a system for autonomously picking up a target object designed as an interchangeable load carrier by a vehicle, wherein a plurality of detection devices are used to determine the position and orientation.
Stand der Technik State of the art
Im Zusammenhang mit Fahrzeugen, die zur Aufnahme von Wechselbrücken als austauschbare Lastenträger vorgesehen sind, sind aus dem Stand der Technik bereits Systeme zum Unterstützen des Einspurvorgangs des Fahrzeugs unter die Wechselbrücke bekannt. Beispielsweise offenbart das Dokument DE 10 2006 057 610 A1 ein System, bei dem der Einspurvorgang eines Fahrzeugs unter eine Wechselbrücke durch bildgestützte Sensoren unterstützt wird. Mit diesem System können Entfernungsinformationen zwischen Fahrzeug und Wechselbrücke bestimmt werden und kann dadurch in den Einspurvorgang geeignet eingegriffen werden. In connection with vehicles which are provided to accommodate swap bodies as exchangeable load carriers, systems for supporting the engagement process of the vehicle under the swap body are already known from the prior art. For example, document DE 10 2006 057 610 A1 discloses a system in which the engagement process of a vehicle under a swap body is supported by image-based sensors. With this system, distance information between the vehicle and swap body can be determined and can thus be appropriately intervened in the single-track process.
Bei dem Einspurvorgang eines Fahrzeugs zur Aufnahme einer Wechselbrücke sind nur geringe Abweichungen bezüglich des Fahrwegs insbesondere beim eigentlichen Einspurvorgang zulässig. Daher ist es erforderlich, insbesondere beim Einspurvorgang des Fahrzeugs unter die Wechselbrücke insbesondere in einer autonomen Betriebsweise ein System für eine äußerst genaue Lage- und Ausrichtungsbestimmung zur Verfügung zu stellen. When a vehicle is engaged to accommodate a swap body, only slight deviations with regard to the route are permitted, particularly during the actual engagement. It is therefore necessary to provide a system for an extremely precise determination of the position and orientation, in particular when the vehicle is being engaged under the swap body, in particular in an autonomous mode of operation.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Ein System zum autonomen Aufnehmen eines Zielobjekts durch ein Fahrzeug weist Lagebestimmungsmittel, die zur Bestimmung der Lage des Fahrzeugs bezogen auf ein
ortsfestes Koordinatensystem eingerichtet sind, und Ausrichtungsbestimmungsmittel auf, die zur Bestimmung einer Ausrichtung des Fahrzeugs in Relation zu dem Zielobjekt eingerichtet sind. Dabei kann das System eine Steuerungseinrichtung aufweisen, die zum Aufnehmen von Lageinformationen von den Lagebestimmungsmitteln und von Ausrichtungsinformationen von den Ausrichtungsbestimmungsmitteln sowie zum autonomen Betreiben des Fahrzeugs eingerichtet ist. Die Steuerungseinrichtung kann den autonomen Betrieb des Fahrzeugs auf Basis der Lagebestimmungsinformationen in einem Abschnitt zwischen einer Ausgangsposition und einer Zwischenposition des Fahrzeugs und ergänzend oder alternativ auf Basis der Ausrichtungsinformationen in einem Abschnitt zwischen der Zwischenposition und einer Aufnahmeposition des Fahrzeugs steuern. A system for the autonomous recording of a target object by a vehicle has position determination means which are used to determine the position of the vehicle fixed coordinate system are set up, and alignment determining means, which are set up to determine an alignment of the vehicle in relation to the target object. In this case, the system can have a control device which is set up to receive position information from the position determination means and alignment information from the orientation determination means and to operate the vehicle autonomously. The control device can control the autonomous operation of the vehicle on the basis of the position determination information in a section between an initial position and an intermediate position of the vehicle and additionally or alternatively on the basis of the alignment information in a section between the intermediate position and a receiving position of the vehicle.
Die Lage des Fahrzeugs bezogen auf das ortsfeste Koordinatensystem kann dabei die Position eines Referenzpunkts des Fahrzeugs sowie die räumliche Ausrichtung des Fahrzeugs relativ zum ortsfesten Koordinatensystem umfassen. Dabei ist das ortsfeste Koordinatensystem frei wählbar, solange mit den Lagebestimmungsmitteln eine eindeutige Bestimmung der Lage des Fahrzeugs möglich ist. Die Ausrichtung des Fahrzeugs in Relation zu dem Zielobjekt betrifft die Stellung des Fahrzeugs in Bezug auf die Stellung des Zielobjekts und kann dynamisch bestimmt werden. The position of the vehicle in relation to the stationary coordinate system can include the position of a reference point of the vehicle and the spatial orientation of the vehicle relative to the stationary coordinate system. The stationary coordinate system can be freely selected as long as the position determination means enable the position of the vehicle to be clearly determined. The orientation of the vehicle in relation to the target object relates to the position of the vehicle in relation to the position of the target object and can be determined dynamically.
Das System kann als Lagebestimmungsmittel ein GPS-basiertes Positionsbestimmungssystem aufweisen. Dabei kann in dem System eine vorbestimmte Einrichtung installiert sein, die unter Verwendung des GPS-Systems die Lage des Fahrzeugs als Lageinformationen zur Verfügung stellt. Als GPS-basiertes Positionsbestimmungssystem kommt jedes aktuell und zukünftig verfügbare System infrage. The system can have a GPS-based position determination system as position determination means. In this case, a predetermined device can be installed in the system, which makes the position of the vehicle available as position information using the GPS system. Any currently and future available system can be considered as a GPS-based positioning system.
Bei dem System können die Lagebestimmungsmittel ein Sensorsystem eines Leitsystems zum Erfassen von im Bereich des Fahrwegs des Fahrzeugs vorgesehenen Referenzelementen aufweisen. In diesem Fall können die Lageinformationen bezogen auf ein ortsfestes Koordinatensystem mit dem Leitsystem bestimmt werden, wenn Referenzelemente mit einer bekannten Position bezogen auf das ortsfeste Koordinatensystem vorgesehen sind. Insbesondere können bei dem Sensorsystem zum Erfassen von im Bereich des Fahrwegs vorgesehenen Referenzelementen RFID-Elemente verwendet
werden. Die RFID-Elemente können dabei im Bereich des Fahrwegs an bekannten Positionen angebracht werden. Das Sensorsystem kann Erfassungselemente zum Erfassen der Position der RFID-Elemente aufweisen, so dass auf der Grundlage der bekannten Positionen der RFID-Elemente die Lage bezogen auf das ortsfeste Koordinatensystem als Lageinformation zur Verfügung gestellt werden kann. Als Referenzelemente können andere Elemente als RFID-Elemente verwendet werden, solange die Lage des Fahrzeugs bezogen auf das ortsfeste Koordinatensystem als Lageinformation zur Verfügung gestellt werden kann In the system, the position determination means can have a sensor system of a control system for detecting reference elements provided in the area of the travel path of the vehicle. In this case, the position information related to a fixed coordinate system can be determined with the control system if reference elements are provided with a known position related to the fixed coordinate system. In particular, RFID elements can be used in the sensor system for detecting reference elements provided in the area of the route become. The RFID elements can be attached to known positions in the area of the route. The sensor system can have detection elements for detecting the position of the RFID elements, so that on the basis of the known positions of the RFID elements, the position can be made available as position information in relation to the stationary coordinate system. Elements other than RFID elements can be used as reference elements, as long as the position of the vehicle can be made available as position information in relation to the stationary coordinate system
Bei dem System können die Ausrichtungsbestimmungsmittel ein laserbasiertes Sensorsystem aufweisen. Das laserbasierte Sensorsystem kann am Fahrzeug montierbar sein und zum Erfassen der Ausrichtung des Fahrzeugs relativ zum Zielobjekt eingerichtet sein. Dabei kann jede Art eines laserbasierten Sensorsystems verwendet werden, solange eine geometrische Größe, insbesondere ein Abstand, zwischen zumindest einer Referenzposition des Fahrzeugs und zumindest einer Referenzposition des Zielobjekts quantitativ erfassbar ist. Bei der Verwendung des laserbasierten Sensorsystems können mehrere Sensorelemente vorgesehen sein, so dass eine Vielzahl von Informationen zur Verfügung gestellt werden kann. In the system, the alignment determination means can have a laser-based sensor system. The laser-based sensor system can be mountable on the vehicle and can be set up to detect the orientation of the vehicle relative to the target object. Any type of laser-based sensor system can be used, as long as a geometric variable, in particular a distance, between at least one reference position of the vehicle and at least one reference position of the target object can be detected quantitatively. When using the laser-based sensor system, several sensor elements can be provided, so that a large amount of information can be made available.
Bei dem System kann das laserbasierte Sensorsystem mit Elementen des Zielobjekts interagieren und ein Abstandssignal erzeugen, das den Abstand des Zielobjekts und des Fahrzeugs in Längsrichtung angibt. Hierzu kann das Sensorsystem am Fahrzeug entsprechend so angeordnet werden, dass Elemente des Zielobjekts erfassbar sind. In the system, the laser-based sensor system can interact with elements of the target object and generate a distance signal that indicates the distance of the target object and the vehicle in the longitudinal direction. For this purpose, the sensor system on the vehicle can be arranged accordingly so that elements of the target object can be detected.
Bei dem System kann das laserbasierte Sensorsystem mit Elementen des Zielobjekts interagieren und ein Ausrichtungssignal erzeugen, das eine Ausrichtung zwischen dem Zielobjekt und dem Fahrzeug bezüglich einer relativen Rotation insbesondere um eine vertikale Achse des Fahrzeugs und/oder eines relativen Lateralversatzes angibt. Hierzu können mehrere Lasersensoren vorgesehen werden, von denen jeder ein Abstandssignal erzeugt. Aus den mehreren Abstandssignalen lässt sich auf der Grundlage der Kenntnis der Geometrie des Zielobjekts eine Ausrichtung zwischen dem Zielobjekt und dem Fahrzeug beurteilen.
Bei dem System können die Ausrichtungsbestimmungsmittel ein Kamerasystem aufweisen. Das Kamerasystem kann bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach hinten gerichtet sein. Ferner kann das Kamerasystem durch bildgebende Abtastung des Sichtfeldes zumindest ein Abstandssignal erzeugen, das den Abstand des Zielobjekts und des Fahrzeugs in Längsrichtung angibt. Dabei kann das Kamerasystem ein Ausrichtungssignal erzeugen, das eine Ausrichtung zwischen dem Zielobjekt und dem Fahrzeug bezüglich einer relativen Rotation insbesondere um eine vertikale Achse des Fahrzeugs und/oder eines relativen Lateralversatzes angibt. Hierzu können die Bildinformationen des Kamerasystems ausgewertet werden und mithilfe eines vorbestimmten Algorithmus aus den Bildinformationen Informationen bezüglich der Ausrichtung zwischen dem Zielobjekt und dem Fahrzeug erzeugt werden. In the system, the laser-based sensor system can interact with elements of the target object and generate an alignment signal that indicates an alignment between the target object and the vehicle with respect to a relative rotation, in particular about a vertical axis of the vehicle and / or a relative lateral offset. For this purpose, several laser sensors can be provided, each of which generates a distance signal. Based on the knowledge of the geometry of the target object, an alignment between the target object and the vehicle can be assessed from the plurality of distance signals. In the system, the alignment determining means can have a camera system. The camera system can be directed rearward with respect to the direction of travel of the vehicle. Furthermore, by imaging the field of view, the camera system can generate at least one distance signal that indicates the distance of the target object and the vehicle in the longitudinal direction. The camera system can generate an alignment signal that indicates an alignment between the target object and the vehicle with respect to a relative rotation, in particular about a vertical axis of the vehicle and / or a relative lateral offset. For this purpose, the image information of the camera system can be evaluated and information relating to the alignment between the target object and the vehicle can be generated from the image information using a predetermined algorithm.
Es ist insbesondere möglich, ein Kamerasystem mit zwei Kameraelementen zu verwenden, wobei die Kameras in Richtung der Hauptsichtfeldrichtung bzw. der Längsrichtung des Fahrzeugs versetzt an dem Fahrzeug angebracht sind. Insbesondere ist ein Kameraelement an einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs angebracht und ein anderes Kameraelement an einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs angebracht. Die von den Kameraelementen erzeugten Informationen werden mit einem vorbestimmten Algorithmus zusammengeführt, um ein Ausrichtungssignal zu erzeugen. In particular, it is possible to use a camera system with two camera elements, the cameras being attached to the vehicle offset in the direction of the main field of view or the longitudinal direction of the vehicle. In particular, one camera element is attached to a front portion of the vehicle and another camera element is attached to a rear portion of the vehicle. The information generated by the camera elements is combined with a predetermined algorithm to generate an alignment signal.
Bei dem System kann ein Niveauerfassungssystem vorgesehen sein, das ein Niveausignal erzeugt. Das Niveausignal gibt einen Abstand eines Referenzelements des Fahrzeugs bezogen auf einen Untergrund an, an dem sich das Fahrzeug befindet. Das Niveauerfassungssystem kann dabei ein laserbasiertes Sensorsystem aufweisen. Das Referenzelement des Fahrzeugs kann ein Rahmen oder ein Abschnitt des Rahmens des Fahrzeugs sein. Ferner kann das Referenzelement des Fahrzeugs Elemente aufweisen, die zum Aufnehmen des Zielobjekts verwendet werden, wie z.B. Einspurelemente. In the system, a level detection system can be provided that generates a level signal. The level signal indicates a distance between a reference element of the vehicle and a surface on which the vehicle is located. The level detection system can have a laser-based sensor system. The reference element of the vehicle can be a frame or a portion of the frame of the vehicle. Furthermore, the reference element of the vehicle can have elements that are used for receiving the target object, such as e.g. Einspurelemente.
Bei dem System kann das Erreichen der Zwischenposition des Fahrzeugs im autonomen Betrieb des Fahrzeugs durch die Ausrichtungsbestimmungsmittel erfasst werden. Dabei erfassen die Ausrichtungsbestimmungsmittel das Erreichen der Zwischenposition des Fahrzeugs dann, wenn durch die Ausrichtungsbestimmungsmittel eine Erfassung
von Elementen des Zielobjekts erfolgt. Bei den vorstehend diskutierten Alternativen für die Ausrichtungsbestimmungsmittel werden unter Anderem kamerabasierte Systeme, laserbasierte Sensorsysteme und Ähnliches genannt. Aufgrund der unterschiedlichen Technologie der verwendbaren Systeme ergeben sich Unterschiede hinsichtlich des Erfassungsbereichs. Insbesondere kann für jedes der verwendeten Systeme eine technisch bedingte maximale Erfassungsentfernung vorgegeben sein. Die Zwischenposition des Fahrzeugs ist somit als solche Position des Fahrzeugs relativ zum Zielobjekt definiert, bei der zumindest eines der Erfassungssysteme der Ausrichtungsbestimmungsmittel eine Erfassung durch eine Wechselwirkung mit Elementen des Zielobjekts durchführen kann. Die Ausrichtungsbestimmungsmittel können dabei ein Signal erzeugen, das angibt, dass die Zwischenposition erreicht ist. Das Erreichen der Zwischenposition kann alternativ oder ergänzend durch die Lagebestimmungsmittel bestimmt werden. In the system, the reaching determination of the intermediate position of the vehicle in autonomous operation of the vehicle can be detected by the orientation determination means. In this case, the orientation determination means detect the reaching of the intermediate position of the vehicle when the orientation determination means detects it of elements of the target object. The alternatives for the orientation determination means discussed above include camera-based systems, laser-based sensor systems and the like. Due to the different technology of the systems that can be used, there are differences in the detection range. In particular, a technically determined maximum detection distance can be specified for each of the systems used. The intermediate position of the vehicle is thus defined as that position of the vehicle relative to the target object, in which at least one of the detection systems of the orientation determination means can carry out a detection by interacting with elements of the target object. The orientation determining means can generate a signal that indicates that the intermediate position has been reached. The reaching of the intermediate position can alternatively or additionally be determined by the position determination means.
Bei dem System kann die Steuerungseinrichtung eingerichtet sein, um verfügbare Ausrichtungsinformationen und/oder Lageinformationen miteinander zu fusionieren und ein Gesamtausrichtungssignal zu erzeugen. Dabei werden die Informationen von den Erfassungseinrichtungen zusammengeführt und in der Steuerungseinrichtung mithilfe eines vorbestimmten Algorithmus bewertet. Aufgrund der abweichenden Genauigkeit und/oder Zuverlässigkeit der Ausgangssignale der Erfassungssysteme kann durch die Fusionierung eine Korrektur und/oder Plausibilitätsprüfung durchgeführt werden. Mithilfe der Gesamtheit der Informationen kann somit ein zuverlässiges und genaues Gesamtausrichtungssignal erzeugt werden. In the system, the control device can be set up to fuse available alignment information and / or position information with one another and to generate an overall alignment signal. The information is combined by the detection devices and evaluated in the control device using a predetermined algorithm. Due to the differing accuracy and / or reliability of the output signals of the detection systems, a correction and / or plausibility check can be carried out by the fusion. A reliable and accurate overall alignment signal can thus be generated using the entirety of the information.
Ein Fahrzeug zur Aufnahme eines als Wechselbrücke ausgestalteten Zielobjekts kann mit Einspurelementen versehen sein, die zum Einspuren in einen am austauschbaren Lastenträger vorgesehenen Einspurtunnel eingerichtet sind. Ferner kann das Fahrzeugs eine Steuerungseinrichtung aufweisen, die zum Aufnehmen von Lageinformationen von den Lagebestimmungsmitteln des Fahrzeugs und von Ausrichtungsinformationen von den Ausrichtungsbestimmungsmitteln des Fahrzeugs sowie zum autonomen Betreiben des Fahrzeugs eingerichtet sein kann. Das Fahrzeug kann ferner mit einem System mit einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Merkmale ausgestattet sein.
Bei dem Fahrzeug können die Einspurelemente so vorgesehen sein, dass ein Einspuren in den Einspurtunnel des austauschbaren Lastenträgers durch einen Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs unter den austauschbaren Lastenträger erfolgen kann. Dabei ist die Fahrt beim Einspuren im Wesentlichen eine Geradeausfahrt. Das Fahrzeug kann ferner mit einem System zum Einstellen eines Niveaus ausgestattet sein, mit dem der Abstand der Einspurelemente in Relation zum Untergrund einstellbar ist. Insbesondere kann hierzu ein Niveauregulierungssystem am Fahrzeug vorgesehen sein. A vehicle for accommodating a target object designed as a swap body can be provided with single-track elements which are set up for the single-track tunnel provided on the exchangeable load carrier. Furthermore, the vehicle can have a control device, which can be set up to receive position information from the position determination means of the vehicle and alignment information from the orientation determination means of the vehicle and for autonomous operation of the vehicle. The vehicle may also be equipped with a system having one or more of the features described above. In the vehicle, the single-track elements can be provided in such a way that the single-track tunnel of the interchangeable load carrier can be engaged by reversing the vehicle under the interchangeable load carrier. In this case, the drive in is essentially a straight drive. The vehicle can also be equipped with a system for setting a level with which the distance of the engagement elements in relation to the ground can be adjusted. In particular, a level control system can be provided on the vehicle for this purpose.
Ein Verfahren zum autonomen Aufnehmen eines Zielobjekts durch ein Fahrzeug weist die folgenden Schritte auf: A method for autonomously picking up a target object by a vehicle has the following steps:
Bestimmen von Lageinformationen an einer Ausgangsposition des Fahrzeugs; Determining position information at a starting position of the vehicle;
Ermitteln einer Trajektorie zum Anfahren einer Zwischenposition, an der das Fahrzeug mit einer vorbestimmten Ausrichtung an dem Zielobjekt positioniert ist, auf der Grundlage der bestimmten Lageinformationen und Steuern eines autonomen Betriebs des Fahrzeugs zum Bewegen des Fahrzeugs an die Zwischenposition; Determining a trajectory for approaching an intermediate position at which the vehicle is positioned with a predetermined orientation on the target object based on the determined position information and controlling an autonomous operation of the vehicle for moving the vehicle to the intermediate position;
Bestimmen von Ausrichtungsinformationen, nachdem das Fahrzeug die Zwischenposition erreicht hat; Determining alignment information after the vehicle has reached the intermediate position;
Herbeiführen eines Aufnahmezustands des Fahrzeugs auf der Grundlage der Ausrichtungsinformationen; Establishing a shooting state of the vehicle based on the orientation information;
Steuern eines autonomen Betriebs des Fahrzeugs zum Bewegen des Fahrzeugs von der Zwischenposition zu der Aufnahmeposition, in der das Zielobjekt von dem Fahrzeug aufgenommen werden kann. Controlling autonomous operation of the vehicle to move the vehicle from the intermediate position to the shooting position in which the target object can be picked up by the vehicle.
Das Verfahren kann auf ein Fahrzeug angewendet werden, das die Merkmale des vorstehend beschriebenen Fahrzeugs aufweist. Insbesondere ist das Verfahren anwendbar auf ein solches Fahrzeug, das eines oder mehrere der Merkmale des vorstehend beschriebenen Systems aufweist. Insbesondere wird das Verfahren zum Aufnehmen eines austauschbaren Lastenträgers als Zielobjekt durch ein mit Einspurelementen versehenen Fahrzeugs verwendet. Dabei sind die Einspurelemente zum Einspuren in einen am austauschbaren Lastenträger vorgesehenen Einspurtunnel eingerichtet. The method can be applied to a vehicle that has the features of the vehicle described above. In particular, the method is applicable to such a vehicle that has one or more of the features of the system described above. In particular, the method for receiving an exchangeable load carrier as a target object is used by a vehicle provided with single-track elements. The single-track elements are set up for meshing into a single-track tunnel provided on the interchangeable load carrier.
Bei dem Verfahren werden die Lageinformationen verwendet, um eine Trajektorie zum Anfahren einer Zwischenposition zu ermitteln. Dabei wird die Lage des Zielobjekts in
Bezug auf das ortsfeste Koordinatensystem berücksichtigt. Die Zwischenposition kann dabei eine Position sein, bei der das Fahrzeug sich an das Zielobjekt angenähert hat. Für den Fall, dass als Zielobjekt ein austauschbarer Lastenträger verwendet wird, ist die Zwischenposition eine Position des Fahrzeugs, bei der die Längsachse des Fahrzeugs ungefähr mit der Längsachse des austauschbaren Lastenträgers übereinstimmt. Der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem austauschbaren Lastenträger kann dabei variabel sein, solange bei Erreichen der Zwischenposition die Bestimmung der Ausrichtung des Fahrzeugs in Relation zu dem austauschbaren Lastenträger durch die Ausrichtungsbestimmungsmittel erfolgen kann. Somit kann beim Ermitteln der Trajektorie die Zwischenposition geschätzt werden und das Erreichen der Zwischenposition durch entsprechende Maßnahmen bestätigt werden. The position information is used in the method to determine a trajectory for moving to an intermediate position. The position of the target object in Reference to the fixed coordinate system is taken into account. The intermediate position can be a position in which the vehicle has approached the target object. In the event that an interchangeable load carrier is used as the target object, the intermediate position is a position of the vehicle in which the longitudinal axis of the vehicle approximately coincides with the longitudinal axis of the interchangeable load carrier. The distance between the vehicle and the interchangeable load carrier can be variable as long as the orientation of the vehicle in relation to the interchangeable load carrier can be determined by the orientation determination means when the intermediate position is reached. When determining the trajectory, the intermediate position can thus be estimated and the reaching of the intermediate position can be confirmed by appropriate measures.
Bei dem Verfahren werden die Lageinformationen durch Bestimmen der Position und Ausrichtung des Fahrzeugs in einem ortsfesten Koordinatensystem bestimmt und zum Steuern des autonomen Betriebs des Fahrzeugs zum Bewegen des Fahrzeugs an die Zwischenposition verwendet. Bei dem Verfahren kann angenommen werden, dass die Zwischenposition erreicht ist, wenn das Fahrzeug mit einer näherungsweisen Längsausrichtung zum austauschbaren Lastenträger positioniert ist und Ausrichtungsinformationen durch am Fahrzeug vorgesehene Ausrichtungsbestimmungsmittel durch Wechselwirkungen zwischen den Ausrichtungsbestimmungsmitteln und Elementen des austauschbaren Lastenträgers bestimmbar sind. Die Ausrichtungsbestimmungsmittel können somit ein entsprechendes Signal erzeugen und abgeben, so dass für den weiteren Betrieb davon ausgegangen werden kann, dass die Zwischenposition erreicht ist. In the method, the position information is determined by determining the position and orientation of the vehicle in a fixed coordinate system and used to control the autonomous operation of the vehicle to move the vehicle to the intermediate position. In the method, it can be assumed that the intermediate position is reached when the vehicle is positioned with an approximate longitudinal alignment to the interchangeable load carrier and alignment information can be determined by means of alignment determination means provided on the vehicle through interactions between the alignment determination means and elements of the interchangeable load carrier. The alignment determination means can thus generate and emit a corresponding signal, so that it can be assumed for further operation that the intermediate position has been reached.
Bei dem Verfahren kann angenommen werden, dass der Aufnahmezustand erreicht ist, wenn die Einspurelemente des Fahrzeugs vollständig in den Einspurtunnel des austauschbaren Lastenträgers eingespurt sind. Dieser Zustand ist erreicht, wenn das Fahrzeug durch die Rückwärtsfahrt unter den austauschbaren Lastenträger gefahren ist und der austauschbare Lastenträger in diesem Zustand durch nachfolgendes Anheben der Einspurelemente des Fahrzeugs aufgenommen werden kann. Das Aufnehmen bedeutet hierbei, dass der austauschbare Lastenträger, der beim Einspuren der Einspurelemente des Fahrzeugs in den Einspurtunnel des austauschbaren Lastenträgers auf Stützelementen abgestellt ist, so angehoben wird, dass die Stützelemente vom Untergrund ab-
gehoben werden und der austauschbare Lastenträger vollständig von dem Fahrzeug getragen wird. In the case of the method, it can be assumed that the recording state is reached when the single-track elements of the vehicle are fully meshed into the single-track tunnel of the interchangeable load carrier. This state is reached when the vehicle has been driven under the interchangeable load carrier by reversing and the interchangeable load carrier can be picked up in this state by subsequently lifting the engagement elements of the vehicle. In this case, picking up means that the interchangeable load carrier, which is placed on support elements when the engagement elements of the vehicle are engaged in the engagement tunnel of the interchangeable load carrier, is raised in such a way that the support elements are removed from the ground. be lifted and the interchangeable load carrier is completely carried by the vehicle.
Bei dem Verfahren können beim Bestimmen der Ausrichtungsinformationen eine oder mehrere der folgenden am Fahrzeug vorgesehenen Erfassungseinrichtungen verwendet werden: In the method, one or more of the following detection devices provided on the vehicle can be used when determining the alignment information:
Eine laserbasierte Abstandserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Längs- und/oder Querausrichtung des Fahrzeugs relativ zum austauschbaren Lastenträger, A laser-based distance detection device for detecting a longitudinal and / or transverse orientation of the vehicle relative to the exchangeable load carrier,
ein Kamerasystem zur Erfassung von Bildinformationen zur Bestimmung von Ausrichtungsinformationen; a camera system for acquiring image information for determining alignment information;
eine laserbasierte Niveauerfassungseinrichtung zur Erfassung eines Abstands der Einspurelemente relativ zum Untergrund. a laser-based level detection device for detecting a distance of the single-track elements relative to the ground.
Als Erfassungseinrichtungen können entsprechend diejenigen Systeme verwendet werden, die bei der vorstehenden Beschreibung des Systems genannt sind. Bei dem Verfahren können die Ausrichtungsinformationen durch Fusionieren von Signalen der am Fahrzeug vorgesehenen Erfassungseinrichtungen ausgehend von der Zwischenposition beim Einspuren der Einspurelemente in den Einspurtunnel bis zum Erreichen der Aufnahmeposition ermittelt werden. Dabei können die Erfassungseinrichtungen wie folgt zum Einsatz kommen: Correspondingly, those systems can be used as detection devices which are mentioned in the above description of the system. In the method, the alignment information can be determined by fusing signals from the detection devices provided on the vehicle, starting from the intermediate position when the engagement elements are engaged in the engagement tunnel until the acquisition position is reached. The detection devices can be used as follows:
Verwendung des Kamerasystems bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs von der Zwischenposition zumindest bis zum Einspuren der Einspurelemente in den Einspurtunnel; Verwendung der laserbasierten Abstandserfassungseinrichtung zur Erfassung der Längsausrichtung des Fahrzeugs relativ zum austauschbaren Lastenträger von der Zwischenposition bis zur Aufnahmeposition; Use of the camera system when the vehicle is reversing from the intermediate position at least until the engagement of the engagement elements in the engagement tunnel; Use of the laser-based distance detection device to detect the longitudinal orientation of the vehicle relative to the interchangeable load carrier from the intermediate position to the pick-up position;
Verwendung der laserbasierten Niveauerfassungseinrichtung vor dem Einspuren der Einspurelemente in den Einspurtunnel; Use of the laser-based level detection device before the engagement of the engagement elements in the engagement tunnel;
Verwendung der laserbasierten Abstandserfassungseinrichtung zur Erfassung der Querausrichtung des Fahrzeugs relativ zum austauschbaren Lastenträger während des Einspurens der Einspurelemente in den Einspurtunnel. Bei dem Verfahren können somit die einzelnen Erfassungseinrichtungen dann zum Einsatz kommen, wenn es technisch möglich und zweckdienlich ist.
Bei dem Verfahren können ferner die durch die Lagebestimmungsmittel bestimmte Lageinformationen für die Ermittlung der Ausrichtungsinformationen verwendet werden. Hierbei ist zu beachten, dass die Lageinformationen die Lage des Fahrzeugs in Relation zu einem festen Koordinatensystem betreffen, während die Ausrichtungsinformationen die relative Ausrichtung zwischen Fahrzeug und austauschbarem Lastenträger betreffen. Aufgrund der unterschiedlichen Charakteristik der Lageinformationen und der Ausrichtungsinformationen ergibt sich durch diese Vorgehensweise eine äußerst genaue Bestimmung der Ausrichtung zwischen dem Fahrzeug und dem austauschbaren Lastenträger. Dabei kann berücksichtigt werden, dass die Lageinformationen in diesem Verfahren nur dann verwendet werden, wenn eine ausreichende Genauigkeit beispielsweise eines verwendeten GPS-basierten Systems vorliegt wird. Use of the laser-based distance detection device to detect the transverse alignment of the vehicle relative to the interchangeable load carrier during the engagement of the engagement elements in the engagement tunnel. The individual detection devices can thus be used in the method if it is technically possible and expedient. In the method, the position information determined by the position determination means can also be used for the determination of the alignment information. It should be noted here that the position information relates to the position of the vehicle in relation to a fixed coordinate system, while the orientation information relates to the relative orientation between the vehicle and the interchangeable load carrier. Due to the different characteristics of the position information and the alignment information, this procedure results in an extremely precise determination of the alignment between the vehicle and the exchangeable load carrier. It can be taken into account here that the position information is only used in this method if there is sufficient accuracy, for example of a GPS-based system used.
Bei dem Verfahren kann beim Fusionieren der Signale der am Fahrzeug vorgesehenen Erfassungseinrichtungen eine Plausibilitätsprüfung der Signale der am Fahrzeug vorgesehenen Erfassungseinrichtungen und gegebenenfalls eine entsprechende Korrektur der Signale bei der Ermittlung der Ausrichtungsinformationen vorgenommen werden. Die Fusionierung betrifft die Bewertung der verfügbaren Signale mit einem vorbestimmten Algorithmus. Da die verfügbaren Signale sich teilweise auf dieselbe Größe beziehen, kann es zu redundanten Ergebnissen kommen. Beispielsweise kann ein Abstandssignal sowohl von dem Kamerasystem als auch von dem laserbasierten Sensorsystem erzeugt werden. In diesem Fall können die Signale wechselseitig korrigiert werden. Bei übermäßiger Abweichung eines Signals von mehreren redundanten Signalen kann mithilfe der Plausibilitätsprüfung festgestellt werden, ob dieses Signal übermäßig ungenau ist. Für die weitere Vorgehensweise kann ein solches als ungenau eingestuftes Signal unberücksichtigt bleiben. In the method, when the signals of the detection devices provided on the vehicle are merged, a plausibility check of the signals of the detection devices provided on the vehicle and, if appropriate, a corresponding correction of the signals when determining the alignment information can be carried out. The merger concerns the evaluation of the available signals with a predetermined algorithm. Since some of the available signals refer to the same size, redundant results can occur. For example, a distance signal can be generated both by the camera system and by the laser-based sensor system. In this case, the signals can be mutually corrected. If there is an excessive deviation of a signal from several redundant signals, the plausibility check can be used to determine whether this signal is excessively inaccurate. Such a signal, classified as inaccurate, can be disregarded for the further procedure.
Bei dem Verfahren können bei der Plausibilitätsprüfung der Signale die Lageinformationen verwendet werden. Die Lageinformationen werden mit den Lagebestimmungsmitteln erfasst, die die Lage des Fahrzeugs in Relation zu dem ortfesten Koordinatensystem bestimmen. Hierdurch kann verhindert werden, dass eine Fehlerquelle, beispielsweise eine Positionsabweichung eines Referenzelements an dem austauschbaren Lastenträger, Auswirkungen auf mehrere redundante Signale hat und auch durch die Plausibilitätsprüfung die Abweichung unerkannt bleibt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen In the method, the position information can be used in the plausibility check of the signals. The position information is recorded using the position determination means which determine the position of the vehicle in relation to the stationary coordinate system. In this way it can be prevented that a source of error, for example a positional deviation of a reference element on the exchangeable load carrier, has an effect on several redundant signals and that the deviation remains undetected by the plausibility check. Brief description of the drawings
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug und eine Wechselbrücke, auf Ausführungsformen der Erfindung anwendbar sind; Figure 1 shows a vehicle and a swap body applicable to embodiments of the invention;
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Anordnung von Sensoren an einem Fahrzeug, auf das Ausführungsformen der Erfindung anwendbar ist; 2 shows a schematic plan view of an arrangement of sensors on a vehicle to which embodiments of the invention can be applied;
Fig. 3 zeigt einen unteren Bereich einer Wechselbrücke, die von dem Fahrzeug aufgenommen werden kann; Fig. 3 shows a lower portion of a swap body that can be picked up by the vehicle;
Fig. 4 zeigt in einer schematischen Darstellung verschiedene Relativpositionen eines Fahrzeugs zur Wechselbrücke zum Erläutern des Erfindungskonzepts; FIG. 4 shows a schematic illustration of various relative positions of a vehicle with respect to the swap body to explain the concept of the invention;
Fig. 5 zeigt in einer schematischen Darstellung die Anordnung von Sensoren an einem Fahrzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform; 5 shows a schematic representation of the arrangement of sensors on a vehicle according to a further embodiment;
Fig. 6 zeigt das Fahrzeug und die Wechselbrücke in einer schematischen Ansicht von hinten gemäß der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform; FIG. 6 shows the vehicle and the swap body in a schematic view from the rear according to the embodiment shown in FIG. 5;
Fig. 7 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm zum Erläutern des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 7 shows a schematic flow diagram for explaining the method according to an embodiment of the invention;
Beschreibung der Ausführunqsformen Description of the embodiments
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In the following, embodiments of the present invention are described with reference to the drawings.
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 1 , das zur Aufnahme eines Zielobjekts geeignet ist. Ferner zeigt Fig. 1 eine Wechselbrücke 2, die als austauschbarer Lastenträger ausgeführt ist und in der vorliegenden Beschreibung als Zielobjekt definiert ist. Die in Fig. 1 gezeigte Wechselbrücke 2 kann von dem Fahrzeug 1 aufgenommen werden. Die Wechselbrücke
2 ist zur Aufnahme von Ladung ausgestaltet. Hierzu ist auf der Wechselbrücke 2 ein optionaler Koffer 10 zur Aufnahme der Ladung vorgesehen. Das Fahrzeug 1 weist ein Führerhaus am vorderen Abschnitt und einen Rahmen 8 am hinteren Abschnitt auf. In der Darstellung ist das Fahrzeug 1 mit einer Vorderachse und zwei Hinterachsen dargestellt, jedoch sind verschiedene Anordnungen mit mehr oder weniger Achsen denkbar. 1 shows a vehicle 1 which is suitable for receiving a target object. Furthermore, FIG. 1 shows a swap body 2, which is designed as an interchangeable load carrier and is defined as a target object in the present description. The swap body 2 shown in FIG. 1 can be picked up by the vehicle 1. The swap body 2 is designed to take charge. For this purpose, an optional case 10 is provided on the swap body 2 for receiving the load. The vehicle 1 has a driver's cab at the front section and a frame 8 at the rear section. In the illustration, the vehicle 1 is shown with a front axle and two rear axles, but different arrangements with more or fewer axles are conceivable.
In Längsrichtung hinter dem Fahrzeug 1 ist in der Darstellung von Fig. 1 die Wechselbrücke 2 auf Stützelementen 9 abgestellt. In der in Fig. 1 gezeigten Konfiguration wird das Fahrzeug 1 zum Aufnehmen der Wechselbrücke 2 vorbereitet. Das Aufnehmen der Wechselbrücke 2 wird nach Einfahren des Fahrzeugs 1 unter die Wechselbrücke 2 durch Anheben des Fahrzeugs 1 durchgeführt. Der Vorgang zum Aufnehmen der Wechselbrücke wird weiter unten diskutiert. 1, the swap body 2 is placed on support elements 9 in the longitudinal direction behind the vehicle 1. In the configuration shown in FIG. 1, the vehicle 1 is prepared for receiving the swap body 2. After the vehicle 1 has entered the swap body 2, the swap body 2 is picked up by lifting the vehicle 1. The process of picking up the swap body is discussed below.
In Fig. 2 ist in einer schematischen Draufsicht die Anordnung von Einspurelementen 6a, 6b, 6c, 6d an dem Rahmen 8 des Fahrzeugs 1 dargestellt. Insbesondere sind an einem hinteren Abschnitt des Rahmens 8 des Fahrzeugs 1 Einspurelemente 6a, 6b angebracht, die in Querrichtung des Fahrzeugs 1 voneinander beabstandet sind. Am vorderen Bereich des Rahmens 8 des Fahrzeugs 1 sind Einspurelemente 6c, 6d gezeigt, die ebenfalls in Querrichtung des Fahrzeugs 1 beabstandet sind. Die Einspurelemente 6a, 6b, die am hinteren Bereich des Rahmens 8 montiert sind, bilden ein erstes Paar Führungselemente. Die Einspurelemente 6c, 6d die am vorderen Bereich des Rahmens 8 angebracht sind, bilden ein zweites Paar Einspurelemente. Das erste Paar Einspurelemente 6a, 6b ist in Längsrichtung von dem zweiten Paar Einspurelemente 6c, 6d beabstandet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind somit vier Einspurelemente 6a, 6b, 6c, 6d an dem Rahmen 8 vorgesehen, die jeweils an vier Ecken eines gedachten Rechtecks montiert sind. 2 shows a schematic top view of the arrangement of single-track elements 6a, 6b, 6c, 6d on the frame 8 of the vehicle 1. In particular, one-track elements 6a, 6b are attached to a rear section of the frame 8 of the vehicle 1 and are spaced apart from one another in the transverse direction of the vehicle 1. On the front area of the frame 8 of the vehicle 1, single-track elements 6c, 6d are shown, which are also spaced apart in the transverse direction of the vehicle 1. The engagement elements 6a, 6b, which are mounted on the rear region of the frame 8, form a first pair of guide elements. The single-track elements 6c, 6d, which are attached to the front area of the frame 8, form a second pair of single-track elements. The first pair of single-track elements 6a, 6b are spaced in the longitudinal direction from the second pair of single-track elements 6c, 6d. In the present exemplary embodiment, four single-track elements 6a, 6b, 6c, 6d are thus provided on the frame 8, which are each mounted at four corners of an imaginary rectangle.
In Fig. 3 ist die Ausgestaltung der Wechselbrücke 2 dargestellt. Insbesondere ist in der Ansicht von Fig. 3 der Bereich der unteren Fläche der Wechselbrücke 2 erkennbar. Die Wechselbrücke 2 weist in der vorliegenden Ausführungsform den optionalen Koffer 10 auf, der zur Aufnahme von Ladung vorgesehen ist. An der unteren Fläche der Wechselbrücke 2 ist ein Einspurtunnel 7 vorgesehen. Der Einspurtunnel 7 wird nach oben
durch die untere Fläche der Wechselbrücke 2 begrenzt. Nach links und nach rechts wird der Einspurtunnel 7 durch ein rechtes Führungselement 7a und ein linkes Führungselement 7b gebildet. Das rechte Führungselement 7a und das linke Führungselement 7b sind jeweils als Führungsschienen ausgestaltet sein, die durchgehend an der Unterseite der Wechselbrücke 2 vorgesehen sind. Der Abstand zwischen der linken Führungsschiene 7a und der rechten Führungsschiene 7b ist dabei so eingerichtet, dass die Einspurelemente 6a, 6b, 6c, 6d in den so gebildeten Einspurtunnel 7 einspuren können. 3 shows the design of the swap body 2. In particular, the area of the lower surface of the swap body 2 can be seen in the view of FIG. 3. In the present embodiment, the swap body 2 has the optional case 10, which is provided for receiving cargo. A single-track tunnel 7 is provided on the lower surface of the swap body 2. The single-track tunnel 7 goes up limited by the lower surface of swap body 2. To the left and to the right, the single-track tunnel 7 is formed by a right guide element 7a and a left guide element 7b. The right guide element 7a and the left guide element 7b are each designed as guide rails which are provided continuously on the underside of the swap body 2. The distance between the left guide rail 7a and the right guide rail 7b is set up in such a way that the engagement elements 6a, 6b, 6c, 6d can engage in the engagement tunnel 7 thus formed.
Die Wechselbrücke weist ferner Stützelemente 9 auf, wobei in der vorliegenden Ausführungsform vier Stützelemente 9vorgesehen sind. Die Stützelemente 9 stützen die Wechselbrücke am Untergrund ab, sodass die Wechselbrücke 2 mit einem vorbestimmten Abstand zum Untergrund gehalten wird. Die Stützelemente 9 sind im in Fig. 3 gezeigten Zustand verriegelt und können nach Aufnehmen der Wechselbrücke 2 durch das Fahrzeug 1 , insbesondere nach dem Abheben der Wechselbrücke 2 vom Untergrund eingeklappt und in der eingeklappten Position verriegelt werden. The swap body also has support elements 9, four support elements 9 being provided in the present embodiment. The support elements 9 support the swap body on the ground, so that the swap body 2 is held at a predetermined distance from the ground. The support elements 9 are locked in the state shown in FIG. 3 and, after the swap body 2 has been picked up by the vehicle 1, in particular after the swap body 2 has been lifted off the ground, can be folded in and locked in the folded position.
Das in Fig. 2 gezeigte Fahrzeug 1 weist ferner eine Anzahl von Sensoren und Messeinrichtungen auf. Die Sensoren und Messeinrichtungen, die an dem Fahrzeug 1 der vorliegenden Ausführungsform montiert sind, werden im Folgenden beschrieben. The vehicle 1 shown in FIG. 2 also has a number of sensors and measuring devices. The sensors and measuring devices that are mounted on the vehicle 1 of the present embodiment will be described below.
An einem vorderen Bereich des Rahmens 8 ist eine Abstandserfassungseinrichtung 4a vorgesehen. Die Abstandserfassungseinrichtung 4a weist ein laserbasiertes Sensorsystem auf. Die Abstandserfassungseinrichtung 4a richtet einen Laserstrahl bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach hinten. Der von der Abstandserfassungseinrichtung 4a nach hinten gerichtete Laserstrahl kann auf ein Element der Wechselbrücke 2 treffen. Das Element, auf das der nach hinten gerichtete Laserstrahl treffen kann, ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Querträger der Wechselbrücke 2 am vorderen Bereich der Wechselbrücke 2. Die Abstandserfassungseinrichtung 4a weist eine Messeinrichtung auf, mit der über bekannte Verfahren der Abstand zwischen der Abstandserfassungseinrichtung 4a und dem Element der Wechselbrücke 2, auf das der Laserstrahl trifft, bestimmt werden kann. Somit kann die Abstandserfassungseinrichtung 4a die relative Position zwischen Fahrzeug 1 und Wechselbrücke 2 in Längsrichtung bestimmen.
Die Abstandserfassungseinrichtung 4a gibt ein entsprechendes Signal zur weiteren Verarbeitung ab. A distance detection device 4a is provided on a front region of the frame 8. The distance detection device 4a has a laser-based sensor system. The distance detection device 4a directs a laser beam rearward with respect to the direction of travel of the vehicle. The laser beam directed backwards by the distance detection device 4a can strike an element of the swap body 2. The element that the rear-facing laser beam can hit is, in the present embodiment, a cross member of the swap body 2 on the front area of the swap body 2. The distance detection device 4a has a measuring device with which the distance between the distance detection device 4a and the element of the swap body 2 that the laser beam strikes can be determined. Thus, the distance detection device 4a can determine the relative position between vehicle 1 and swap body 2 in the longitudinal direction. The distance detection device 4a emits a corresponding signal for further processing.
An dem in Fig. 2 gezeigten Fahrzeug ist ferner ein Kamerasystem vorgesehen, das zwei bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach hinten ausgerichtete Kameras 4c, 4d umfasst. Dabei ist eine vordere Kamera 4c am vorderen Abschnitt des Rahmens 8 angeordnet, wohingegen eine hintere Kamera 4d am hinteren Abschnitt des Rahmens 8 angeordnet ist. Beide Kameras sind so eingerichtet, dass sie einen im entsprechenden Sichtfeld befindlichen Bereich erfassen und die erfassten Informationen zur Verarbeitung weitergeben. Insbesondere werden die von den Kameras 4c, 4d erfassten Informationen in der vorliegenden Ausführungsform in ein Signal umgesetzt, das auf die Ausrichtung der hinter dem Fahrzeug 1 befindlichen Wechselbrücke 2 schließen lässt. A camera system is also provided on the vehicle shown in FIG. 2, which comprises two cameras 4c, 4d oriented rearward with respect to the direction of travel of the vehicle. A front camera 4c is arranged on the front section of the frame 8, whereas a rear camera 4d is arranged on the rear section of the frame 8. Both cameras are set up in such a way that they capture an area in the corresponding field of view and pass on the captured information for processing. In particular, the information recorded by the cameras 4c, 4d in the present embodiment is converted into a signal that indicates the alignment of the swap body 2 located behind the vehicle 1.
An dem in Fig. 2 gezeigten Fahrzeug ist in der vorliegenden Ausführungsform als Lagebestimmungsmittel 3 ein GPS-gestütztes Positionserfassungssystem 3a vorgesehen. Das GPS-gestützte Positionserfassungssystem 3a ist eingerichtet, um die Position und Ausrichtung des Fahrzeugs 1 in Bezug auf ein ortfestes Koordinatensystem zu bestimmen. Das GPS-basierte Positionsbestimmungssystem 3a gibt entsprechende Signale zur weiteren Verarbeitung ab. In the present embodiment, a GPS-based position detection system 3a is provided on the vehicle shown in FIG. 2 as position determination means 3. The GPS-based position detection system 3a is set up to determine the position and orientation of the vehicle 1 with respect to a fixed coordinate system. The GPS-based position determination system 3a emits corresponding signals for further processing.
An dem Fahrzeug in Fig. 2 ist ferner eine Niveauerfassungseinrichtung 4e vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Niveauerfassungseinrichtung 4e einen laserbasierter Sensor auf, der bezogen auf eine Referenzposition am Rahmen 8 einen Abstand zum Untergrund erfasst, auf dem sich das Fahrzeug befindet. Die Niveauerfassungseinrichtung 4e gibt ein entsprechendes Signal zur Weiterverarbeitung ab. A level detection device 4e is also provided on the vehicle in FIG. 2. In the present embodiment, the level detection device 4e has a laser-based sensor which, based on a reference position on the frame 8, detects a distance from the ground on which the vehicle is located. The level detection device 4e emits a corresponding signal for further processing.
Das in Fig. 2 gezeigte Fahrzeug weist ferner ein laserbasiertes Einspursensorsystem 4b auf, das zur lasergestützten Erfassung der Ausrichtung des Fahrzeugs 1 relativ zu der Wechselbrücke 2 eingerichtet ist. Das laserbasierte Einspursensorsystem 4b weist hierzu vier laserbasierte Sensoren 4b1 , 4b2, 4b3, 4b4 auf, die jeweils paarweise an dem Rahmen 8 des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. Dabei ist ein erstes Paar laserbasierter Sensoren 4b1 , 4b2 an dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 8 angeordnet. Insbesondere ist das erste Paar laserbasierte Sensoren 4b1 , 4b2 hinter dem ersten Paar Einspu-
relemente 6a, 6b vorgesehen. Ferner weist das laserbasierte Einspursensorsystem 4b ein zweites Paar laserbasierte Sensoren 4b3, 4b4, die bezogen auf die Längsrichtung im mittleren Bereich des Rahmens 8 des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. Insbesondere ist das zweite Paar laserbasierte Sensoren 4b3, 4b4 zwischen dem ersten Paar Einspurelemente 6a, 6b und dem zweiten Paar Einspurelemente 6c, 6d angeordnet. Die laserbasierten Sensoren 4b1 , 4b2, 4b3, 4b4 sind eingerichtet, um die Ausrichtung und Position der Wechselbrücke 2 relativ zum Fahrzeug 1 zu erfassen. The vehicle shown in FIG. 2 also has a laser-based single-track sensor system 4b, which is set up for laser-assisted detection of the orientation of the vehicle 1 relative to the swap body 2. For this purpose, the laser-based single-track sensor system 4b has four laser-based sensors 4b1, 4b2, 4b3, 4b4, which are each arranged in pairs on the frame 8 of the vehicle 1. A first pair of laser-based sensors 4b1, 4b2 is arranged on the rear section of the vehicle 8. In particular, the first pair of laser-based sensors 4b1, 4b2 is behind the first pair of injection elements 6a, 6b are provided. Furthermore, the laser-based single-track sensor system 4b has a second pair of laser-based sensors 4b3, 4b4, which are arranged in the central region of the frame 8 of the vehicle 1 in relation to the longitudinal direction. In particular, the second pair of laser-based sensors 4b3, 4b4 is arranged between the first pair of single-track elements 6a, 6b and the second pair of single-track elements 6c, 6d. The laser-based sensors 4b1, 4b2, 4b3, 4b4 are set up to detect the alignment and position of the swap body 2 relative to the vehicle 1.
Das laserbasierte Einspursensorsystem 4b ist in Fig. 5 und Fig. 6 näher dargestellt. Wie in Fig. 5 ersichtlich ist, werden Laserstrahlen der laserbasierten Sensoren 4b1 , 4b2, die am hinteren Abschnitt des Rahmens 8 angeordnet sind, so ausgerichtet, dass diese auf Elemente der Wechselbrücke 2 treffen. Die Laserstrahlen der laserbasierten Sensoren 4b1 , 4b2 sind dabei so ausgerichtet, dass sie sich kreuzen. Fig. 6 zeigt hierzu in einem Querschnitt die relativen Ausrichtungen der laserbasierten Sensoren 4b1 , 4b2 in Bezug auf das rechte Führungselement 7a und das linke Führungselement 7b des Einspurtunnels 7. The laser-based single-track sensor system 4b is shown in more detail in FIGS. 5 and 6. As can be seen in FIG. 5, laser beams of the laser-based sensors 4b1, 4b2, which are arranged on the rear section of the frame 8, are aligned such that they strike elements of the swap body 2. The laser beams of the laser-based sensors 4b1, 4b2 are aligned so that they cross. 6 shows a cross section of the relative orientations of the laser-based sensors 4b1, 4b2 with respect to the right guide element 7a and the left guide element 7b of the single-track tunnel 7.
Durch die Erfassung der Abstände zwischen dem laserbasierten Sensor 4b1 an der rechten Seite des Fahrzeugs und einem Element der Wechselbrücke 2 an der linken Seite beziehungsweise zwischen dem laserbasierten Sensor 4b2 an der linken Seite des Fahrzeugs 1 und einem Element der Wechselbrücke 2 an der rechten Seite können bereits vor dem Einspuren des ersten Paars Einspurelemente 6a, 6b die Ausrichtung des Fahrzeugs 1 relativ zur Wechselbrücke 2 erfasst werden. Nach weiterem Einfahren des Fahrzeugs 1 unter die Wechselbrücke 2 können die laserbasierten Sensoren 4b3, 4b4, die am mittleren Bereich des Rahmens 8 angeordnet sind, den Abstand zu Elementen der Wechselbrücke 2, insbesondere zu der linken Führungsschiene 7b und der rechten Führungsschiene 7a erfassen. Auch durch diese Erfassung kann die Ausrichtung zwischen dem Fahrzeug 1 und der Wechselbrücke 2 durchgeführt werden. Durch die Kombination der Messergebnisse von den vier in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehenen laserbasierten Sensoren 4b1 , 4b2, 4b3, 4b4 während des Einfahrens des Fahrzeugs 1 unter die Wechselbrücke 2 können ein Lateralversatz des Fahrzeugs 1 relativ zur Wechselbrücke 2 sowie ein Winkelversatz des Fahrzeugs 1 relativ zur
Wechselbrücke 2 erfasst werden. Entsprechende Signale werden von dem laserbasierten Einspursensorsystem 4b zur weiteren Verarbeitung erzeugt. By detecting the distances between the laser-based sensor 4b1 on the right side of the vehicle and an element of the swap body 2 on the left side or between the laser-based sensor 4b2 on the left side of the vehicle 1 and an element of the swap body 2 on the right side the orientation of the vehicle 1 relative to the swap body 2 is detected even before the first pair of single-track elements 6a, 6b are engaged. After the vehicle 1 has moved further under the swap body 2, the laser-based sensors 4b3, 4b4, which are arranged in the central region of the frame 8, can detect the distance to elements of the swap body 2, in particular to the left guide rail 7b and the right guide rail 7a. The alignment between the vehicle 1 and the swap body 2 can also be carried out by this detection. By combining the measurement results from the four laser-based sensors 4b1, 4b2, 4b3, 4b4 provided in the present embodiment while the vehicle 1 is being driven under the swap body 2, a lateral displacement of the vehicle 1 relative to the swap body 2 and an angular displacement of the vehicle 1 relative to the Swap body 2 are detected. Corresponding signals are generated by the laser-based single-track sensor system 4b for further processing.
In Fig. 4 ist schematisch der Ablauf zum Einspuren und Aufnehmen der Wechselbrücke 2 durch das Fahrzeug 1 dargestellt. In Fig. 4 befindet sich in der mit A bezeichneten Ansicht das Fahrzeug 1 in Längsausrichtung vor der Wechselbrücke 2. Dabei ist das Fahrzeug 1 in Längsrichtung noch von der Wechselbrücke 2 beabstandet. Diese Position kann als Zwischenposition definiert werden, worauf im Folgenden eingegangen wird. 4 schematically shows the sequence for engaging and receiving the swap body 2 by the vehicle 1. 4, the vehicle 1 is located in the longitudinal direction in front of the swap body 2 in the view labeled A. The vehicle 1 is still spaced in the longitudinal direction from the swap body 2. This position can be defined as an intermediate position, which is discussed below.
In der mit B bezeichneten Ansicht ist das Fahrzeug 1 bereits mit seinem hinteren Abschnitt unter die Wechselbrücke 2 gefahren. Dabei ist das erste Paar Einspurelemente 6a, 6b bereits in den Einspurtunnel 7 zwischen das rechte Führungselement 7a und das linke Führungselement 7b eingespurt. In the view labeled B, the rear section of the vehicle 1 has already moved under the swap body 2. The first pair of single-track elements 6a, 6b have already been meshed into the single-track tunnel 7 between the right guide element 7a and the left guide element 7b.
In der mit C bezeichneten Ansicht ist das Fahrzeug 1 vollständig unter die Wechselbrücke 2 gefahren. Dabei sind sowohl das erste Paar Einspurelemente 6a, 6b als auch das zweite Paar Einspurelemente 6c, 6d in den Einspurtunnel zwischen das rechte Führungselement 7a und das linke Führungselement 7b eingespurt. In dieser Situation befindet sich das Fahrzeug 1 in einer Aufnahmeposition, die weiter unten diskutiert wird. In the view labeled C, the vehicle 1 has moved completely under the swap body 2. Both the first pair of engagement elements 6a, 6b and the second pair of engagement elements 6c, 6d are engaged in the engagement tunnel between the right guide element 7a and the left guide element 7b. In this situation, the vehicle 1 is in a receiving position, which will be discussed further below.
Somit werden von den Lagebestimmungsmitteln 3 Informationen hinsichtlich der Position und Ausrichtung des Fahrzeugs 1 in Bezug auf ein ortsfestes Koordinatensystem erzeugt und bereitgestellt. Ferner werden durch die Ausrichtungsbestimmungsmittel 4 Informationen zur Ausrichtung des Fahrzeugs 1 in Relation zur Wechselbrücke 2 bereitgestellt, sobald die Erfassung durch die entsprechenden Erfassungsmittel möglich ist. Die Ausrichtungsbestimmungsmittel 4 weisen in der vorliegenden Ausführungsform die Abstandserfassungseinrichtung 4a, das laserbasierte Einspursensorsystem 4b mit den laserbasierten Sensoren 4b1 , 4b2, 4b3, 4b4, das Kamerasystem 4c, 4d mit der vorderen Kamera 4c und der hinteren Kamera 4d und die Niveauerfassungseinrichtung 4e auf. Die somit in den Ausrichtungsbestimmungsmitteln 4 zusammengefassten Erfassungsmittel erzeugen Signale, die zur weiteren Verarbeitung verfügbar gemacht werden.
Das Fahrzeug der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer Steuerungseinrichtung 5 ausgestattet, die unter anderem zum Ausführen eines autonomen Betriebs des Fahrzeugs 1 eingerichtet ist. Hierzu weist die Steuerungseinrichtung 5 entsprechende Mittel auf, die zum Aufnehmen von Sensorsignalen, zum Abgeben von Steuersignalen und dergleichen vorgesehen sind. Ferner weist die Steuerungseinrichtung eine Verarbeitungseinheit auf, in der ein vorbestimmtes Programm ausgeführt werden kann. Die Steuerungseinrichtung 5 nimmt insbesondere die Lageinformationen von den Lagebestimmungsmitteln 3 und die Ausrichtungsinformationen von den Ausrichtungsbestimmungsmitteln 4 auf. Ferner werden der Steuerungseinrichtung 5 weitere Signale zugeführt, die für den autonomen Betrieb erforderlich sind. Thus, the position determination means 3 generates and provides information with regard to the position and orientation of the vehicle 1 with respect to a stationary coordinate system. Furthermore, the orientation determination means 4 provides information on the orientation of the vehicle 1 in relation to the swap body 2 as soon as the detection is possible by the corresponding detection means. In the present embodiment, the orientation determination means 4 have the distance detection device 4a, the laser-based single-track sensor system 4b with the laser-based sensors 4b1, 4b2, 4b3, 4b4, the camera system 4c, 4d with the front camera 4c and the rear camera 4d and the level detection device 4e. The detection means thus combined in the alignment determination means 4 generate signals which are made available for further processing. The vehicle of the present embodiment is equipped with a control device 5, which is set up, inter alia, to carry out autonomous operation of the vehicle 1. For this purpose, the control device 5 has corresponding means which are provided for receiving sensor signals, for emitting control signals and the like. Furthermore, the control device has a processing unit in which a predetermined program can be executed. The control device 5 receives, in particular, the position information from the position determination means 3 and the orientation information from the orientation determination means 4. Furthermore, the control device 5 is supplied with further signals which are required for autonomous operation.
Die Steuerungseinrichtung 5 ist ferner dazu eingerichtet, über Steuerausgänge Aktuatoren anzusteuern, wie zum Beispiel einen Aktuator zum Verstellen eines Lenkwinkels von lenkbaren Rädern, einen Aktuator zum Betätigen eines Antriebs mit einem vorbestimmten Betriebszustand, einen Aktuator zum Betätigen einer Bremseinrichtung sowie einen Aktuator zum Betätigen eines Niveauregulierungssystems des Fahrzeugs 1 . The control device 5 is also set up to control actuators via control outputs, such as, for example, an actuator for adjusting a steering angle of steerable wheels, an actuator for actuating a drive with a predetermined operating state, an actuator for actuating a braking device and an actuator for actuating a level control system of the vehicle 1.
Im Folgenden wird das Verfahren zum autonomen Aufnehmen des Zielobjekts durch das Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform erläutert. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Verfahren zum Aufnehmen der Wechselbrücke 2 durch das Fahrzeug durchgeführt. Dabei wird von dem Aufbau und den Funktionen des Fahrzeugs 1 und der Wechselbrücke 2 gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgegangen. The method for autonomously picking up the target object by the vehicle according to one embodiment is explained below. In the present embodiment, the method for receiving the swap body 2 by the vehicle is performed. The construction and functions of the vehicle 1 and the swap body 2 as described above are assumed.
In einer Ausgangssituation befindet sich das Fahrzeug 1 an einer Ausgangsposition. Ferner befindet sich die aufzunehmende Wechselbrücke 2 an einer Aufnahmeposition. Sowohl Ausgangsposition als auch Aufnahmeposition sind dabei durch Informationen definiert, die die Position und Ausrichtung des Fahrzeugs 1 beziehungsweise der Wechsel brücke 2 umfassen. In an initial situation, vehicle 1 is at an initial position. Furthermore, the swap body 2 to be accommodated is located at an accommodating position. Both the starting position and the recording position are defined by information that includes the position and orientation of the vehicle 1 or the change bridge 2.
Während die Aufnahmeposition der Wechselbrücke 2 durch einen vorhergehenden Abstellvorgang der Wechselbrücke 2 bekannt sein kann, wird die Ausgangsposition des Fahrzeugs 1 durch das GPS-basierte Positionsbestimmungssystem 3a bestimmt und verfügbar gemacht.
Ausgehend von dieser Situation und dem Bedarf, die Wechselbrücke 2 durch das Fahrzeug 1 durch einen autonomen Betrieb aufzunehmen, wird das in Fig. 7 schematisch dargestellte Ablaufdiagramm bei START gestartet. While the pick-up position of the swap body 2 can be known from a previous parking process of the swap body 2, the starting position of the vehicle 1 is determined and made available by the GPS-based position determination system 3a. Based on this situation and the need to pick up the swap body 2 by the vehicle 1 through autonomous operation, the flowchart shown schematically in FIG. 7 is started at START.
Nach Durchführung von initialen Prozessen wird in dem Schritt S1 die Lageinformation an der Ausgangsposition des Fahrzeugs 1 bestimmt. Hierzu wird, wie vorstehend beschrieben ist, in der vorliegenden Ausführungsform das GPS-basierte Positionsbestimmungssystem 3a eingesetzt. After carrying out initial processes, the position information at the starting position of the vehicle 1 is determined in step S1. For this purpose, as described above, the GPS-based position determination system 3a is used in the present embodiment.
In Schritt S2 wird eine Trajektorie T ermittelt. Die Trajektorie T wird zum Anfahren einer Zwischenposition ermittelt. Dabei ist die Zwischenposition so definiert, dass das Fahrzeug 1 an dieser Position mit einer vorbestimmten Ausrichtung an der Wechselbrücke 2 positioniert ist. Die Zwischenposition befindet sich dabei gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Nähe der Wechselbrücke 2 an der Aufnahmeposition, wobei das Fahrzeug 1 und die Wechselbrücke 2 in der Zwischenposition bereits näherungsweise in Längsrichtung ausgerichtet sind. A trajectory T is determined in step S2. The trajectory T is determined for moving to an intermediate position. The intermediate position is defined in such a way that the vehicle 1 is positioned at this position with a predetermined orientation on the swap body 2. According to the present embodiment, the intermediate position is located in the vicinity of the swap body 2 at the receiving position, the vehicle 1 and the swap body 2 in the intermediate position already being approximately aligned in the longitudinal direction.
Auf der Grundlage der ermittelten Trajektorie T wird in der vorliegenden Ausführungsform unter Berücksichtigung der Lageinformationen das Fahrzeug 1 durch den autonomen Betrieb von der Ausgangsposition zu der Zwischenposition gefahren. Dabei wird in der vorliegenden Ausführungsform die kontinuierlich verfügbare Lageinformation durch das GPS-basierte Positionsbestimmungssystem für den autonomen Betrieb des Fahrzeugs 1 verwendet. Based on the determined trajectory T, the vehicle 1 is moved from the starting position to the intermediate position by the autonomous operation in the present embodiment, taking into account the position information. In the present embodiment, the continuously available position information is used by the GPS-based position determination system for the autonomous operation of the vehicle 1.
In Schritt S3 werden Ausrichtungsinformationen bestimmt, nachdem das Fahrzeug 1 die Zwischenposition erreicht hat. In der vorliegenden Ausführungsform können Ausrichtungsinformationen von einer oder mehreren der Erfassungseinrichtungen erzeugt werden, die die Ausrichtungsbestimmungsmittel 4 aufweisen. Sobald beispielsweise die hintere Kamera 4d den vorderen Abschnitt der Wechselbrücke 2 erfasst und Informationen zur Ausrichtung zwischen Fahrzeug 1 und der Wechselbrücke 2 erzeugen kann, kann bestimmt werden, dass das Fahrzeug 1 die Zwischenposition erreicht hat. In die-
ser Situation werden alle Erfassungselemente der Ausrichtungsbestimmungsmittel 4 verwendet, um Ausrichtungsinformationen kontinuierlich zu erzeugen. In step S3, orientation information is determined after the vehicle 1 has reached the intermediate position. In the present embodiment, alignment information can be generated by one or more of the detection devices that have the alignment determination means 4. As soon as, for example, the rear camera 4d detects the front section of the swap body 2 and can generate information on the alignment between the vehicle 1 and the swap body 2, it can be determined that the vehicle 1 has reached the intermediate position. In the- In this situation, all of the detection elements of the alignment determination means 4 are used to continuously generate alignment information.
In Schritt S4 wird ein Aufnahmezustand des Fahrzeugs 1 auf der Grundlage der Ausrichtungsinformationen herbeigeführt. In der vorliegenden Ausführungsform wird auf der Grundlage des Signals der Niveauerfassungseinrichtung 4e und unter Verwendung des am Fahrzeug 1 vorgesehenen Niveauregulierungssystems das Niveau des Rahmens 8 und insbesondere der Einspurelemente 6a, 6b, 6c, 6d relativ zum Untergrund so eingestellt, dass die Einspurelemente 6a, 6b, 6c, 6d in den Einspurtunnel 7 der Wechselbrücke 2 einspuren können. Das Vorliegen des Aufnahmezustandes wird durch das Kamerasystem 4c, 4d bestätigt. Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform auch auf im Voraus erstellte Informationen bezüglich der Geometrie der Wechselbrücke 2 und des Fahrzeugs 1 zurückgegriffen. In step S4, a recording state of the vehicle 1 is established based on the alignment information. In the present embodiment, on the basis of the signal of the level detection device 4e and using the level control system provided on the vehicle 1, the level of the frame 8 and in particular the engagement elements 6a, 6b, 6c, 6d is set relative to the ground so that the engagement elements 6a, 6b , 6c, 6d can mesh into the single-track tunnel 7 of the swap body 2. The existence of the recording state is confirmed by the camera system 4c, 4d. In addition, in the present embodiment, information created in advance regarding the geometry of the swap body 2 and the vehicle 1 is also used.
Bei Schritt S5 wird der autonome Betrieb des Fahrzeugs 1 zum Bewegen des Fahrzeugs 1 von der Zwischenposition zu der Aufnahmeposition durchgeführt. In der Aufnahmeposition kann die Wechselbrücke 2 von dem Fahrzeug 1 aufgenommen werden. Insbesondere ist das Fahrzeug 1 in der Aufnahmeposition vollständig unter die Wechselbrücke 2 gefahren und sind alle Einspurelemente 6a, 6b, 6c, 6d in den Einspurtunnel 7 eingespurt. In dieser Situation ist das in Fig. 7 dargestellte Verfahren prinzipiell beendet. At step S5, the autonomous operation of the vehicle 1 for moving the vehicle 1 from the intermediate position to the shooting position is performed. The swap body 2 can be picked up by the vehicle 1 in the pick-up position. In particular, the vehicle 1 has moved completely under the swap body 2 in the pick-up position and all the single-track elements 6a, 6b, 6c, 6d have been engaged in the single-track tunnel 7. In this situation, the method shown in FIG. 7 has ended in principle.
In der vorliegenden Ausführungsform wird durch Anheben des Fahrzeugs mithilfe des Niveauregulierungssystems nach Erreichen der Aufnahmeposition die Wechselbrücke 2 durch den Rahmen angehoben, so dass die Stützelemente 9 von dem Untergrund abheben. Die Stützelemente 9 werden nun hochgeklappt und können an dieser Position verriegelt werden. Dieser Vorgang kann in der vorliegenden Ausführungsform ebenfalls automatisiert mit entsprechenden Betätigungsmitteln vorgenommen werden. In dieser Situation ist das Fahrzeug 1 mit der Wechselbrücke 2 abfahrbereit und kann autonom oder fahrergestützt zu einem vorbestimmten Zielort gefahren werden. In the present embodiment, by lifting the vehicle with the aid of the level control system after reaching the pick-up position, the swap body 2 is raised by the frame, so that the support elements 9 lift off from the ground. The support elements 9 are now folded up and can be locked in this position. In the present embodiment, this process can also be carried out automatically with appropriate actuating means. In this situation, the vehicle 1 with the swap body 2 is ready for departure and can be driven autonomously or driver-assisted to a predetermined destination.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die von den Erfassungselementen der Ausrichtungsmittel 4 bereitgestellten Signale fusioniert ausgewertet. Dabei wird beim
Anfahren des Fahrzeugs 1 zu der Zwischenposition zuerst das Kamerasystem 4c, 4d verwendet, um die Ausrichtung zwischen Fahrzeug 1 und Wechselbrücke 2 zu bestimmen. Nach weitergehender Rückwärtsfahrt und während der Erfassung der Ausrichtung zwischen Fahrzeug 1 und Wechselbrücke 2 durch das Kamerasystem 4c, 4d wird die Abstandserfassungseinrichtung 4a eingesetzt, um den Abstand zwischen Fahrzeug 1 und Wechselbrücke 2 genau zu bestimmen. Darauf wird noch vor Beginn des Einspu- rens der Einspurelemente 6a, 6b, 6c, 6d in den Einspurtunnel 7 durch die Niveauerfassungseinrichtung 4e der Abstand des Fahrzeugrahmens 8 in Relation zum Untergrund bestimmt. Nach fortgesetzter Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs 1 in Richtung auf die Wechselbrücke 2 erfassen die laserbasierten Sensoren 4b1 , 4b2, die am hinteren Ende des Rahmens 8 montiert sind, die Führungselemente 7a, 7b der Wechselbrücke 2.In the present embodiment, the signals provided by the detection elements of the alignment means 4 are evaluated in a fused manner. It is at Approaching vehicle 1 to the intermediate position first uses camera system 4c, 4d to determine the alignment between vehicle 1 and swap body 2. After further backward travel and during the detection of the alignment between vehicle 1 and swap body 2 by the camera system 4c, 4d, the distance detection device 4a is used to exactly determine the distance between vehicle 1 and swap body 2. The distance of the vehicle frame 8 in relation to the ground is then determined by the level detection device 4e before the engagement of the engagement elements 6a, 6b, 6c, 6d into the engagement tunnel 7. After the vehicle 1 has continued to move backwards in the direction of the swap body 2, the laser-based sensors 4b1, 4b2, which are mounted on the rear end of the frame 8, detect the guide elements 7a, 7b of the swap body 2.
Nach weitergehender Rückwärtsfahrt erfassen die laserbasierten Sensoren 4b3, 4b4, die im mittleren Bereich des Rahmens 8 angeordnet sind, die Führungselemente 7a, 7b des Einspurtunnels 7. After further backward travel, the laser-based sensors 4b3, 4b4, which are arranged in the central region of the frame 8, detect the guide elements 7a, 7b of the single-track tunnel 7.
Somit werden in einer logischen Abfolge die Erfassungselemente der Ausrichtungsbestimmungsmittel 4 in Abhängigkeit von dem Einfahrzustand des Fahrzeugs 1 unter die Wechselbrücke 2 eingesetzt, um das Einspuren durch den autonomen Betrieb des Fahrzeugs 1 zu regeln. Thus, in a logical sequence, the detection elements of the orientation determination means 4 are inserted under the swap body 2 as a function of the running-in state of the vehicle 1 in order to regulate the engagement by the autonomous operation of the vehicle 1.
In der vorliegenden Ausführungsform wird als Lagebestimmungsmittel das GPS- basierte Positionsbestimmungssystem 3a verwendet. In einer abgewandelten Ausführungsform sind an dem Fahrzeug 1 alternativ oder zusätzlich Sensoren eines Leitsystems 3b vorgesehen, die in der Fahrbahn eingelassene Elemente, wie beispielsweise RFID-Elemente erfassen können, deren Position bekannt ist. Auf diese Weise kann das Fahrzeug 1 zwischen der Ausgangsposition und der Zwischenposition entsprechend autonom gesteuert werden.
Bezugszeichen In the present embodiment, the GPS-based position determination system 3a is used as the position determination means. In a modified embodiment, sensors 1 of a control system 3b are alternatively or additionally provided on the vehicle 1, which can detect elements embedded in the road, such as RFID elements, the position of which is known. In this way, the vehicle 1 can be controlled autonomously between the starting position and the intermediate position. reference numeral
Fahrzeug vehicle
Zielobjekt (Wechselbrücke) Target object (swap body)
Lagebestimmungsmittelb Positionsbestimmungssystem Position determination meansb positioning system
c Leitsystem c control system
Ausrichtungsbestimmungsmittela Abstandserfassungseinrichtung Alignment determining means a distance detection means
b Einspursensorsystemb Single track sensor system
b1 , 4b2, 4b3, 4b4 Laserbasierte Sensorenb1, 4b2, 4b3, 4b4 laser-based sensors
c, 4d Kamerasystemc, 4d camera system
e Niveauerfassungseinrichtung e Level detection device
Steuerungseinrichtunga, 6b, 6c, 6d Einspurelement Control device a, 6b, 6c, 6d single-track element
Einspurtunnel single-track
a, 7b Führungselement a, 7b guide element
Rahmen frame
Stützelement support element
0 Koffer 0 suitcases
T rajektorie 1 Bestimmen von Lageinformationen2 Ermitteln einer Trajektorie Trajectory 1 Determining location information 2 Determining a trajectory
3 Bestimmen von Ausrichtungsinformationen4 Herbeiführen eines Aufnahmezustands5 Steuern eines autonomen Betriebs
3 Determine orientation information. 4 Establish a recording state. 5 Control autonomous operation
Claims
Patentansprüche claims
1. System zum autonomen Aufnehmen eines Zielobjekts (2) durch ein Fahrzeug (1 ), wobei das System Lagebestimmungsmittel (3), die zur Bestimmung der Lage des Fahrzeugs (1 ) bezogen auf ein ortsfestes Koordinatensystem eingerichtet sind, und Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) aufweist, die zur Bestimmung einer Ausrichtung des Fahrzeugs (1 ) in Relation zu dem Zielobjekt (2) eingerichtet sind, ferner mit einer Steuerungseinrichtung (5), die zum Aufnehmen von Lageinformationen von den Lagebestimmungsmitteln (3) und von Ausrichtungsinformationen von den Ausrichtungsbestimmungsmitteln (4) sowie zum autonomen Betreiben des Fahrzeugs (1) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (5) den autonomen Betrieb des Fahrzeugs (1 ) auf Basis der Lagebestimmungsinformationen in einem Abschnitt zwischen einer Ausgangposition und einer Zwischenposition des Fahrzeugs (1 ) und ergänzend oder alternativ auf Basis der Ausrichtungsinformationen in einem Abschnitt zwischen der Zwischenposition und einer Aufnahmeposition steuert. 1. System for the autonomous recording of a target object (2) by a vehicle (1), the system having position determining means (3), which are set up to determine the position of the vehicle (1) based on a stationary coordinate system, and orientation determining means (4) which are set up to determine an orientation of the vehicle (1) in relation to the target object (2), further comprising a control device (5) which is used to record position information from the position determination means (3) and orientation information from the orientation determination means (4) and for autonomous operation of the vehicle (1), characterized in that the control device (5) controls the autonomous operation of the vehicle (1) based on the position determination information in a section between an initial position and an intermediate position of the vehicle (1) and in addition or alternatively, based on the alignment information in a section between the intermediate controls position and a recording position.
2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lagebestimmungsmittel (3) ein GPS-basiertes Positionsbestimmungssystem (3a) aufweisen. 2. System according to claim 1, characterized in that the position determination means (3) have a GPS-based position determination system (3a).
3. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lagebestimmungsmittel (3) ein Sensorsystem (3b) zum Erfassen von im Bereich des Fahrwegs vorgesehenen Referenzelementen (3c) aufweisen. 3. System according to claim 1, characterized in that the position determination means (3) have a sensor system (3b) for detecting reference elements (3c) provided in the region of the travel path.
4. System nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) ein laserbasiertes Sensorsystem aufweisen, das am Fahrzeug (1 ) montierbar ist und zum Erfassen der Ausrichtung des Fahrzeugs (1 ) relativ zum Zielobjekt (2) eingerichtet ist. 4. System according to any one of claims 1-3, characterized in that the orientation determination means (4) have a laser-based sensor system which can be mounted on the vehicle (1) and is set up to detect the orientation of the vehicle (1) relative to the target object (2) is.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das laserbasierte Sensorsystem ein Einspursensorsystem (4b) aufweist, das mit Elementen des Zielobjekts (2) interagiert und ein Abstandssignal erzeugt, das den Abstand des Zielobjekts (2) und des Fahrzeugs (1 ) in Längsrichtung angibt.
5. System according to claim 4, characterized in that the laser-based sensor system has a single-track sensor system (4b) which interacts with elements of the target object (2) and generates a distance signal which shows the distance between the target object (2) and the vehicle (1) Longitudinal indicates.
6. System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das laserbasierte Sensorsystem eine Abstandserfassungseinrichtung (4a) aufweist, das mit mehreren Elementen des Zielobjekts (2) interagiert und ein Ausrichtungssignal erzeugt, das eine Ausrichtung zwischen dem Zielobjekt (2) und dem Fahrzeug (1) bezüglich einer relativen Rotation und/oder eines relativen Lateralversatzes angibt. 6. System according to claim 4 or 5, characterized in that the laser-based sensor system has a distance detection device (4a) which interacts with a plurality of elements of the target object (2) and generates an alignment signal which provides an alignment between the target object (2) and the vehicle (1) indicates relative rotation and / or relative lateral offset.
7. System nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) ein Kamerasystem (4c, 4d) aufweisen, das bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeugs (1 ) nach hinten gerichtet ist und durch bildgebende Abtastung des Sichtfeldes ein Abstandssignal erzeugt, das den Abstand des Zielobjekts (2) und des Fahrzeugs (1 ) in Längsrichtung angibt, und ein Ausrichtungssignal erzeugt, das eine Ausrichtung zwischen dem Zielobjekt (2) und dem Fahrzeug (1 ) bezüglich einer relativen Rotation und/oder eines relativen Lateralversatzes angibt. 7. System according to any one of claims 1-6, characterized in that the orientation determining means (4) have a camera system (4c, 4d), which is directed rearward with respect to the direction of travel of the vehicle (1) and by imaging scanning of the field of view, a distance signal generated, which indicates the distance of the target object (2) and the vehicle (1) in the longitudinal direction, and generates an alignment signal that an alignment between the target object (2) and the vehicle (1) with respect to a relative rotation and / or a relative lateral offset indicates.
8. System nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein Niveauerfassungseinrichtung (4e) aufweist, das ein Niveausignal erzeugt, das einen Abstand eines Referenzelements des Fahrzeugs (1) relativ zum Untergrund, an dem sich das Fahrzeug (1 ) befindet, angibt. 8. System according to any one of claims 1-6, characterized in that the system has a level detection device (4e) that generates a level signal that a distance of a reference element of the vehicle (1) relative to the ground on which the vehicle (1 ) indicates.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erreichen der Zwischenposition des Fahrzeugs (1 ) beim autonomen Betrieb des Fahrzeugs (1 ) durch die Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) erfasst wird, wobei die Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) das Erreichen der Zwischenposition des Fahrzeugs (1 ) dann erfassen, wenn durch die Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) eine Erfassung von Elementen des Zielobjekts (2) erfolgt. 9. System according to one of the preceding claims, characterized in that the reaching of the intermediate position of the vehicle (1) during autonomous operation of the vehicle (1) is detected by the orientation determining means (4), wherein the orientation determining means (4) the reaching of the intermediate position of the Detect vehicle (1) when the orientation determination means (4) detects elements of the target object (2).
10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (5) eingerichtet ist, um verfügbare Ausrichtungsinformationen und/oder Lageinformationen miteinander zu fusionieren und ein Gesamtausrichtungssignal zu erzeugen. 10. System according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (5) is set up to merge available alignment information and / or position information with one another and to generate an overall alignment signal.
11. Fahrzeug (1 ) zur Aufnahme eines als Wechselbrücke ausgestalteten Zielobjekts (2), wobei das Fahrzeug (1 ) mit Einspurelementen (6a, 6b, 6c, 6d) versehenen ist,
die zum Einspuren in einen an der Wechselbrücke (2) vorgesehenen Einspurtunnel (7) eingerichtet sind, ferner mit einer Steuerungseinrichtung (5), die zum Aufnehmen von Lageinformationen von den Lagebestimmungsmitteln (3) des Fahrzeugs (1 ) und von Ausrichtungsinformationen von den Ausrichtungsbestimmungsmitteln (4) des Fahrzeugs (1 ) sowie zum autonomen Betreiben des Fahrzeugs (1 ) eingerichtet ist, ferner mit einem System nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 11. Vehicle (1) for receiving a target object (2) designed as a swap body, the vehicle (1) being provided with single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d), which are set up for engagement in a single-track tunnel (7) provided on the swap body (2), furthermore with a control device (5) which is used to receive position information from the position determination means (3) of the vehicle (1) and orientation information from the orientation determination means ( 4) of the vehicle (1) and for autonomous operation of the vehicle (1) is furthermore equipped with a system according to one of the preceding claims.
12. Verfahren zum autonomen Aufnehmen eines Zielobjekts (2) durch ein Fahrzeug12. Method for autonomously picking up a target object (2) by a vehicle
(1 ) nach Anspruch 1 1 , wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (1) according to claim 1 1, wherein the method comprises the following steps:
(51 ) Bestimmen von Lageinformationen an einer Ausgangsposition des Fahrzeugs (51) Determining position information at a starting position of the vehicle
(1 ); (1 );
(52) Ermitteln einer Trajektorie (T) zum Anfahren einer Zwischenposition, an der das Fahrzeug (1 ) mit einer vorbestimmten Ausrichtung an dem Zielobjekt (2) positioniert ist, auf der Grundlage der bestimmten Lageinformationen und Steuern eines autonomen Betriebs des Fahrzeugs (1 ) zum Bewegen des Fahrzeugs (1 ) an die Zwischenposition; (52) determining a trajectory (T) for approaching an intermediate position at which the vehicle (1) is positioned with a predetermined orientation on the target object (2) on the basis of the determined position information and controlling an autonomous operation of the vehicle (1) for moving the vehicle (1) to the intermediate position;
(53) Bestimmen von Ausrichtungsinformationen, nachdem das Fahrzeug (1 ) die Zwischenposition erreicht hat; (53) determining alignment information after the vehicle (1) reaches the intermediate position;
(54) Herbeiführen eines Aufnahmezustands des Fahrzeugs (1 ) auf der Grundlage der Ausrichtungsinformationen; (54) establishing a shooting state of the vehicle (1) based on the orientation information;
(55) Steuern eines autonomen Betriebs des Fahrzeugs (1 ) zum Bewegen des Fahrzeugs (1 ) von der Zwischenposition zu der Aufnahmeposition, in der das Zielobjekt (55) Controlling autonomous operation of the vehicle (1) to move the vehicle (1) from the intermediate position to the shooting position in which the target object
(2) von dem Fahrzeug (1 ) aufgenommen werden kann. (2) can be picked up by the vehicle (1).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zum Aufnehmen einer Wechselbrücke als Zielobjekt (2) durch ein mit Einspurelementen (6a, 6b, 6c, 6d) versehenes Fahrzeug (1 ) angewendet wird, wobei die Einspurelemente (6a, 6b, 6c, 6d) zum Einspuren in einen an der Wechselbrücke (2) vorgesehenen Einspurtunnel (7) eingerichtet sind. 13. The method according to claim 12, characterized in that the method for receiving a swap body as a target object (2) is applied by a vehicle (1) provided with single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d), the single-track elements (6a, 6b , 6c, 6d) are set up for engagement in a single-track tunnel (7) provided on the swap body (2).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageinformationen durch Bestimmen der Position und Ausrichtung des Fahrzeugs (1 ) in einem ortsfesten Koordinatensystem bestimmt und zum Steuern des
autonomen Betriebs des Fahrzeugs (1 ) zum Bewegen des Fahrzeugs (1 ) an die Zwischenposition verwendet werden. 14. The method according to any one of claims 12 or 13, characterized in that the position information is determined by determining the position and orientation of the vehicle (1) in a fixed coordinate system and for controlling the autonomous operation of the vehicle (1) can be used to move the vehicle (1) to the intermediate position.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenposition erreicht ist, wenn das Fahrzeug (1 ) mit einer näherungsweisen Längsausrichtung zur Wechselbrücke (2) positioniert ist und Ausrichtungsinformationen durch am Fahrzeug (1 ) vorgesehene Ausrichtungsbestimmungsmittel (4) durch Wechselwirkungen zwischen den Ausrichtungsbestimmungsmitteln (4) und Elementen der Wechselbrücke (2) bestimmbar sind. 15. The method according to claim 13, characterized in that the intermediate position is reached when the vehicle (1) is positioned with an approximately longitudinal alignment to the swap body (2) and alignment information by means of alignment determination means (4) provided on the vehicle (1) by interactions between the Alignment determining means (4) and elements of the swap body (2) can be determined.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-15, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmezustand erreicht ist, wenn die Einspurelemente (6a, 6b, 6c, 6d) des Fahrzeugs (1 ) vollständig in den Einspurtunnel (7) der Wechselbrücke (2) eingespurt sind. 16. The method according to any one of claims 13-15, characterized in that the recording state is reached when the single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d) of the vehicle (1) fully meshed into the single-track tunnel (7) of the swap body (2) are.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bestimmen der Ausrichtungsinformationen eine oder mehrere der folgenden am Fahrzeug (1 ) vorgesehen Ausrichtungserfassungseinrichtungen verwendet werden:17. The method according to any one of claims 13-16, characterized in that when determining the alignment information, one or more of the following alignment detection devices provided on the vehicle (1) are used:
- ein Einspursensorsystem (4b) zur Erfassung eines Abstands des Fahrzeugs (1 ) relativ zur Wechselbrücke (2) in Längsrichtung; - A single-track sensor system (4b) for detecting a distance of the vehicle (1) relative to the swap body (2) in the longitudinal direction;
- eine Abstanderfassungseinrichtung (4a) zur Erfassung einer Längs- und/oder Querausrichtung des Fahrzeugs (1 ) relativ zur Wechselbrücke (2); - a distance detection device (4a) for detecting a longitudinal and / or transverse orientation of the vehicle (1) relative to the swap body (2);
- ein Kamerasystem (4c, 4d) zur Erfassung von Bildinformationen zur Bestimmung von Ausrichtungsinformationen; - a camera system (4c, 4d) for acquiring image information for determining alignment information;
- eine Niveauerfassungseinrichtung (4e) zur Erfassung eines Niveaus der Einspurelemente (6a, 6b, 6c, 6d) relativ zum Untergrund. - A level detection device (4e) for detecting a level of the single-track elements (6a, 6b, 6c, 6d) relative to the ground.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsinformationen durch Fusionieren von Signalen der am Fahrzeug (1 ) vorgesehenen Erfassungseinrichtungen ausgehend von der Zwischenposition beim Einspuren der Einspurelemente (6a, 6b, 6c, 6d) in den Einspurtunnel (7) bis zum Erreichen der Aufnahmeposition ermittelt werden, wobei die Ausrichtungseinrichtungen wie folgt zum Einsatz kommen:
- Verwendung des Kamerasystems (4c, 4d) bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs (1 ) von der Zwischen Position zumindest bis zum Einspuren der Einspurelemente (6a, 6b, 6c, 6d) in den Einspurtunnel (7); 18. The method according to any one of claims 13-17, characterized in that the alignment information by fusing signals from the detection devices provided on the vehicle (1) starting from the intermediate position when the engagement elements (6a, 6b, 6c, 6d) are engaged in the engagement tunnel ( 7) until the acquisition position is reached, the alignment devices being used as follows: - Use of the camera system (4c, 4d) when driving the vehicle (1) backwards from the intermediate position at least until the engagement of the engagement elements (6a, 6b, 6c, 6d) in the engagement tunnel (7);
- Verwendung des Einspursensorsystems (4b) zur Erfassung der Längsausrichtung des Fahrzeugs (1 ) relativ zur Wechselbrücke (2) von der Zwischenposition bis zur Aufnahmeposition; - Use of the single-track sensor system (4b) for detecting the longitudinal orientation of the vehicle (1) relative to the swap body (2) from the intermediate position to the receiving position;
- Verwendung der Niveauerfassungseinrichtung (4e) vor dem Einspuren der Einspurelemente (6a, 6b, 6c, 6d) in den Einspurtunnel (7); - Use of the level detection device (4e) before the engagement of the engagement elements (6a, 6b, 6c, 6d) in the engagement tunnel (7);
- Verwendung der Abstanderfassungseinrichtung (4a) zur Erfassung der Längsund/oder Querausrichtung des Fahrzeugs (1 ) relativ zur Wechselbrücke (2). - Use of the distance detection device (4a) for detecting the longitudinal and / or transverse orientation of the vehicle (1) relative to the swap body (2).
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ferner die durch die Lagebestimmungsmittel (3) bestimmten Lageinformationen für die Ermittlung der Ausrichtungsinformationen verwendet werden. 19. The method according to claim 18, characterized in that further the position information determined by the position determination means (3) is used for determining the alignment information.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18-19, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fusionieren der Signale der am Fahrzeug (1 ) vorgesehenen Ausrichtungserfassungseinrichtungen eine Plausibilitätsprüfung der Signale der am Fahrzeug (1 ) vorgesehenen Ausrichtungserfassungseinrichtungen und gegebenenfalls eine entsprechende Korrektur der Signale bei der Ermittlung der Ausrichtungsinformationen vorgenommen wird. 20. The method according to any one of claims 18-19, characterized in that when the signals of the orientation detection devices provided on the vehicle (1) are merged, a plausibility check of the signals of the orientation detection devices provided on the vehicle (1) and, if appropriate, a corresponding correction of the signals when determining the Targeting information is made.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Plausibilitätsprüfung der Signale die Lageinformationen der Lagebestimmungsmittel (3) verwendet werden.
21. The method according to claim 20, characterized in that the position information of the position determination means (3) is used in the plausibility check of the signals.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022003318A1 (en) * | 2022-09-09 | 2024-03-14 | Jost-Werke Deutschland Gmbh | ALIGNMENT SYSTEM FOR APPROACHING A VEHICLE TO A SPATIALLY DISTANCED TARGET OBJECT |
EP4369134A1 (en) * | 2022-11-10 | 2024-05-15 | KAMAG Transporttechnik GmbH & Co. KG | Method and system for autonomous driving of a swap body transporter, and swap body transporter |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006057610A1 (en) | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Daimler Ag | Image-supported docking method for load-based ranking, involves determining vehicle height, consulting difference to vehicle height for docking in target object for vehicle treble control, and determining space and height data with sensor |
US20150347840A1 (en) * | 2014-05-27 | 2015-12-03 | Murata Machinery, Ltd. | Autonomous vehicle, and object recognizing method in autonomous vehicle |
EP3260357A1 (en) * | 2016-06-24 | 2017-12-27 | Deutsche Post AG | Vehicle with shunting system |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7424387B1 (en) * | 2007-04-18 | 2008-09-09 | Snap-On Incorporated | Method for use with an optical aligner system for positioning a fixture relative to a vehicle |
JP5152244B2 (en) * | 2010-04-06 | 2013-02-27 | トヨタ自動車株式会社 | Target vehicle identification device |
DE102012022336A1 (en) | 2012-11-14 | 2014-05-15 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Method for carrying out an at least semi-autonomous parking operation of a motor vehicle in a garage, parking assistance system and motor vehicle |
KR101427973B1 (en) * | 2013-07-09 | 2014-08-07 | 현대자동차 주식회사 | Joint guarantee system for vehicle assembly and control method of the same |
DE102014011796A1 (en) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | Daimler Ag | Method and device for moving a vehicle to a destination position |
DE102016011324A1 (en) | 2016-09-21 | 2018-03-22 | Wabco Gmbh | A method of controlling a towing vehicle as it approaches and hitches to a trailer vehicle |
CN106990781A (en) * | 2017-03-31 | 2017-07-28 | 清华大学 | Automatic dock AGV localization methods based on laser radar and image information |
CN107918388A (en) * | 2017-11-08 | 2018-04-17 | 深圳市招科智控科技有限公司 | Harbour container carries unmanned vehicle method for controlling trajectory and device |
-
2018
- 2018-06-26 DE DE102018210341.0A patent/DE102018210341B4/en active Active
-
2019
- 2019-05-27 WO PCT/EP2019/063572 patent/WO2020001884A1/en active Application Filing
- 2019-05-27 CN CN201980042812.3A patent/CN112313592B/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006057610A1 (en) | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Daimler Ag | Image-supported docking method for load-based ranking, involves determining vehicle height, consulting difference to vehicle height for docking in target object for vehicle treble control, and determining space and height data with sensor |
US20150347840A1 (en) * | 2014-05-27 | 2015-12-03 | Murata Machinery, Ltd. | Autonomous vehicle, and object recognizing method in autonomous vehicle |
EP3260357A1 (en) * | 2016-06-24 | 2017-12-27 | Deutsche Post AG | Vehicle with shunting system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
GUNTER ULLRICH ET AL: "Fahrerlose Transportsysteme: Eine Fibel - mit Praxisanwendungen - zur Technik - fur die Planung", 19 January 2011 (2011-01-19), XP055525050, ISBN: 978-3-8348-0791-5, Retrieved from the Internet <URL:https://www.springer.com/de/book/9783834825919> [retrieved on 20181119] * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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CN112313592A (en) | 2021-02-02 |
DE102018210341B4 (en) | 2024-07-18 |
DE102018210341A1 (en) | 2020-01-02 |
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