CN108700881A - 用于汽车的自动化移动的控制装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车(10)的自动化移动的控制装置(28)，包含用于从可设定的起始位置起至可设定的目标位置为止对车辆侧控制器进行自动化控制的控制单元，所述控制器用于汽车的纵向以及横向控制，其中所述控制装置具有用于将所述汽车从起始位置导航至目标位置的导航单元。本发明还涉及一种借助控制装置使汽车从设定的起始位置自动化移动至设定的目标位置的方法。

Description

用于汽车的自动化移动的控制装置和方法
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的类型的用于汽车的自动化移动的控制装置。此外，本发明还涉及一种使汽车自动化移动的方法。
背景技术
通常以手动方式使得装配完毕的汽车从各装配车间行驶至对应的转运停车场，随后再行驶至对应的例如用于轨道装货或载重汽车装货或客户中心交付的装货地。随后，将汽车驾驶至对应地点的工作人员被运输工具重新送回起始点。
DE 10 2012 002 823 A1揭示过一种同类型的用于汽车的自动化移动的控制装置。此控制装置包括用于从可设定的起始位置起至可设定的目标位置为止对车辆侧的用于汽车的纵向以及横向控制的控制器进行自动化控制的控制单元。
发明内容
本发明的目的在于，提供用于汽车的自动化移动的一种控制装置以及一种方法，藉此以可靠且安全的方式实现自动化的车辆运输。
本发明用以达成上述目的的解决方案为具有独立权利要求的特征的用于使汽车自动化移动的控制装置以及方法。
本发明的包含优选及创造性改进方案在内的有利技术方案参阅从属权利要求。
本发明的用于汽车的自动化移动的控制装置包括用于从可设定的起始位置起至可设定的目标位置为止对车辆侧的用于汽车的纵向以及横向控制的控制器进行自动化控制的控制单元。其中根据本发明，所述控制装置具有用于从起始位置起至目标位置为止对汽车进行导航的导航单元。
本发明的控制装置特别是用于在生产中自动化移动并进而运输汽车。在生产车间中，特别是在所谓的生产线终端测试中，但也在生产车间外部，例如在生产车间与装货地或者与厂区内的其他目的地之间发生上述操作。其中所述控制装置优选可以是车辆外部的控制装置，其能够视需要与汽车耦合以及重新从这个汽车分离。与车辆在道路交通中的仅使用车辆内部控制单元来实现移动的自主行驶的区别在于，在此优选使用车辆外部的控制装置。借助本发明的控制装置例如能够使得装配完毕的汽车自主地从装配车间行驶至对应的装货停车场。本发明的控制装置的导航单元有助于特别高效地将汽车从起始位置导航至目标位置。因此，借助本发明的控制装置能够显著减少用于手动移动汽车的工人用量，使得对应的工作人员能够专注于其他领域，从而节约劳动力。此外，借助汽车的可自动化移动特性降低汽车的受损危险，其中特别是无需在汽车的内腔中使用保护膜，因为汽车自动化移动，即工人无需坐入汽车。
根据本发明的一种优选实施方式，所述控制装置具有用于汽车的对象识别和/或力矩监控的安全单元。所述安全单元优选包括基于雷达和/或基于摄像机的用于对象识别的检测单元。换言之，所述控制装置优选配备有安全技术，以便在汽车的自动化移动中识别和避开人和障碍物。由此显著降低碰撞和事故危险。
根据本发明的另一优选实施方式，所述导航单元具有实时动态定位***。实时动态定位***通常也称作Real Time动态定位***并简称为RTK。实时动态定位***表示基于诸如GPS的全球卫星导航***的测量法，其中针对移动的接收器，在此即针对嵌入在汽车中的导航单元，相对参考站实时获得高精度的位置结果。这样便能借助所述控制装置实现相关汽车的精确至厘米的导航。特别是在逼仄的空间条件下，控制装置能够特别精确地将汽车从起始位置导航至目标位置。
根据本发明的另一优选实施方式，所述导航单元具有用于在楼宇中将汽车定位的至少一个组件，特别是发射器。换言之，所述导航单元包括内部定位***的一部分，使得即便在楼宇内也能借助所述控制装置可靠且精确地对相关汽车进行导航。
根据本发明的另一优选实施方式，所述控制装置能够以可解除的方式与汽车，特别是与用于汽车的车载诊断的车辆侧接口耦合。这样便能以特别简单的方式与汽车的对应控制器进行数据交换。例如可以通过CAN总线为各控制器查询对应的实际值，并且通过CAN总线借助控制装置提供对应的额定值。
就本发明的使汽车自动化移动的方法而言，在设定的起始位置上将汽车与本发明的控制装置或者本发明的控制装置的一个优选实施方式耦合，并且提供目标位置和用于到达所述目标位置的路线，以及，随后借助所述控制装置以从起始位置起沿路线至目标位置为止的方式自动控制所述汽车。其中，本发明的控制装置的优选技术方案视作本发明的方法的优选技术方案，其中所述控制装置特别是具有用于实施所述方法步骤的构件。
根据本发明的方法的一种优选实施方式，在到达目标位置后将所述控制装置从汽车分离，并借助拖拉器将所述控制装置运输至起始位置。亦即，在从目标位置送回至起始位置时无需使用工人，从而节约对应的劳动力。
附图说明
下面参照附图借助优选实施例对本发明的优点、特征和细节作进一步说明。在本发明范围内，前述的特征和特征组合以及下文将在附图描述中提及和/或附图中单独示出的特征和特征组合既可按本申请所给出的方式进行组合，也可按其他方式组合应用或单独应用。
图1为汽车的示意图，所述汽车具有数个用于汽车的纵向及横向控制的控制器，其中，用于汽车的自动化移动的控制装置与用于汽车的车载诊断的车辆侧接口耦合；
图2为装配车间和不同的装货站以及中间存储点的示意图；以及
图3为用于汽车的自动化运输和装货的方法步骤的示意图。
具体实施方式
在附图中，相同或等效的元件用同一附图标号表示。
图1示意性示出汽车10。汽车10包括至少一个用于汽车10的驾驶辅助***的控制器12、汽车10的行驶动力控制***的控制器14、组合仪表的控制器16、电气转向***的控制器18、自动变速器的控制器20以及发动机控制器22。此外，汽车10包括点火***24以及用于汽车10的车载诊断的接口26。控制器12至22用于汽车10的纵向以及横向控制。控制器12至22、点火***24和接口26共同构成未详细绘示的用于汽车10的自动化移动或行驶的车辆侧***。
如在DE 10 2012 002 823 A1中已述及的那样，所述控制单元适于在到达对应目标位置的情况下激活以及取消激活汽车10的点火。亦即，相关汽车10能够借助所述控制装置自动化地启动和重新取消激活。这样便不需要工人对汽车10的启动和取消激活进行干预。仅需要将控制装置与汽车10耦合，便能实现汽车10的点火的自动激活以及取消激活。
此外，所述控制单元适于对汽车10的上述控制器12、14、16、18、20以及22中的至少一个进行控制。
据此，所述控制单元适于自动化控制所有为汽车10的纵向以及横向控制而设有的控制器，使得相关汽车10无需人为干预便能从起始位置移动至目标位置。
用于汽车10的自动化移动的控制装置28与用于汽车10的车载诊断的接口26耦合。其中，控制装置28包括未详细绘示的控制单元，其适于从可设定的起始位置起至可设定的目标位置为止对汽车10的各控制器12至22进行控制，所述控制器用于汽车10的自动化纵向以及横向控制。其中，所述控制单元可以为各控制器12至22设定额定值30，并且通过接口26查询各控制器12至22的对应实际值32。控制装置28适于自动地将汽车10的点火***24激活以及取消激活。
控制装置28还包括在此未绘示的用于汽车10的导航的导航单元。其中，所述导航单元优选包括实时动态定位***，其也称作Real Time动态定位***，简称RTK。所述导航单元能够藉此从全球卫星导航***，例如通过GPS接收数据，并通过一或多个参考站对这些数据进行实时补偿，由此实现汽车10的高精度的、特别是精确至厘米的导航。
在此未详细绘示的导航单元包括用于在楼宇中将汽车10定位的至少一个组件，优选为发射器。换言之，所述导航单元适于与内部定位***进行通讯，使得即便在无法接收卫星信号的情况下，也能够在楼宇内可靠地对汽车10进行导航。
控制装置28还包括在此亦未详细绘示的用于对象识别和力矩监控的安全单元。所述安全单元能够基于雷达和/或基于摄像机识别人和障碍物，使得汽车10能够借助控制装置28无碰撞且自动化地从预设的起始位置移动至预设的目标位置。控制装置28特别是用于在生产中，尤其是在所谓的生产线终端测试中，使得汽车10以及其他汽车自动化地借助对应的控制干预移动。
图2示意性示出用于汽车10的装配车间34。一旦汽车10在装配车间34中装配完毕，该汽车便位于起始位置36上，从所述起始位置出发或是需要将汽车运输至轨道装货站38、客户中心40，或是运输至对应的载重汽车装货站42、44。亦即，视订单而定，从在装配车间34中装配完毕后的起始位置36出发，使得对应的汽车10自动化地借助控制装置28移动至对应的目标位置38、40、42、44中的一个。
图3示出使汽车10自动化移动的方法步骤S1至S6的序列。在方法步骤S1中，汽车10在装配完毕后尚且位于装配车间34中或起始位置36上。工人46在该处将控制装置28安装在汽车10中，即将控制装置28与用于汽车10的车载诊断的接口26耦合。在此情形下，控制装置28用作某类行车电脑，其在生产线终端测试中的最后的输送带的末端上被嵌入汽车10并与这个汽车耦合。
在将控制装置28与汽车10耦合后，下载与目标位置38、40、42、44中的一个对应的停车场以及用于到达对应的目标位置的轨迹。在由工人46释放汽车10的启动后，控制装置28启动点火***24，并进而启动汽车10。藉此，汽车10自主地启动其发动机，挂入对应的挡位，并且根据方法步骤S2沿厂区的道路46行驶经过对应设定的轨迹，直至到达目标位置38、40、42或44中的一个。
在方法步骤S3中，汽车10通过借助控制装置28实现的对应的控制自主地停驻在与目标位置38至44中的一个对应的停车场上。在方法步骤S4中，另一工人50又将控制装置28从汽车10取出。在方法步骤S5中，工人50或另一工人将汽车10行驶至运输工具52，例如行驶至载重汽车的挂车。在方法S6中，借助拖拉器54将与汽车10分离的控制装置28重新移动至起始位置36或装配车间34，使得控制装置28能够应用在下一装配完毕的汽车中，从而借助控制装置28将汽车再次自动化地控制至目标位置38至44中的一个。
亦即，借助控制装置28能够使各装配完毕的汽车在穿过装配结束区域后直接自主地行驶至各目标位置38至44。由此借助控制装置28在汽车生产厂中实现无驾驶者的车辆运输。

Claims (8)

1.一种用于汽车(10)的自动化移动的控制装置(28)，包含用于从可设定的起始位置(36)起至可设定的目标位置(38、40、42、44)为止对车辆侧控制器(12、14、16、18、20、22)进行自动化控制的控制单元，所述控制器用于所述汽车(10)的纵向以及横向控制，
其特征在于，
所述外部控制装置(28)具有用于将所述汽车(10)从所述起始位置(36)导航至所述目标位置(38、40、42、44)的导航单元。
2.根据权利要求1所述的控制装置(28)，
其特征在于，
所述控制装置(28)具有用于所述汽车(10)的对象识别和/或力矩监控的安全单元。
3.根据权利要求2所述的控制装置(28)，
其特征在于，
所述安全单元包括基于雷达和/或基于摄像机的用于对象识别的检测单元。
4.根据上述权利要求中任一项所述的控制装置(28)，
其特征在于，
所述导航单元具有实时动态定位***。
5.根据上述权利要求中任一项所述的控制装置(28)，
其特征在于，
所述导航单元具有用于在楼宇中将汽车(10)定位的至少一个组件，特别是发射器。
6.根据上述权利要求中任一项所述的控制装置(28)，
其特征在于，
所述控制装置(28)能够以可解除的方式与所述汽车(10)，特别是与用于汽车(10)的车载诊断的车辆侧接口(26)耦合。
7.一种使汽车(10)自动化移动的方法，其中在设定的起始位置(36)上将所述汽车(10)与根据上述权利要求中任一项所述的控制装置(28)耦合，并且提供目标位置(38、40、42、44)和用于到达所述目标位置(38、40、42、44)的路线，以及，随后借助所述控制装置(28)以从起始位置(36)起沿路线至所述目标位置(38、40、42、44)为止的方式自动控制所述汽车(10)。
8.根据权利要求7所述的方法，
其特征在于，
在到达所述目标位置(38、40、42、44)后，将所述控制装置(28)从所述汽车(10)分离，并且借助拖拉器(54)将所述控制装置运输至所述起始位置(36)。
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