DE102019206582A1 - Vorrichtung, System, Verfahren und Computerprogram zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung, System, Verfahren und Computerprogram zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102019206582A1
DE102019206582A1 DE102019206582.1A DE102019206582A DE102019206582A1 DE 102019206582 A1 DE102019206582 A1 DE 102019206582A1 DE 102019206582 A DE102019206582 A DE 102019206582A DE 102019206582 A1 DE102019206582 A1 DE 102019206582A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
speed
data
objects
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102019206582.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Bastian Volpert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102019206582.1A priority Critical patent/DE102019206582A1/de
Publication of DE102019206582A1 publication Critical patent/DE102019206582A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/166Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14Adaptive cruise control
    • B60W30/143Speed control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F17/00Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
    • B66F17/003Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force for fork-lift trucks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075Constructional features or details
    • B66F9/0755Position control; Position detectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/12Trucks; Load vehicles
    • B60W2300/121Fork lift trucks, Clarks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/10Weight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/201Dimensions of vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/801Lateral distance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/802Longitudinal distance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18154Approaching an intersection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100), ein System (200), ein Verfahren und ein Computerprogram zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs (1). Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (1) mit einer solchen Vorrichtung (100) zur Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs (1). Vorzugsweise bezieht sich die Erfindung auf Arbeitsmaschinen, wie etwa ein Flurförderfahrzeug, eine Bau- oder eine Landmaschine.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein System, ein Verfahren und ein Computerprogram zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs. Vorzugsweise bezieht sich die Erfindung auf Arbeitsmaschinen, wie etwa ein Flurförderfahrzeug, eine Bau- oder eine Landmaschine.
  • Stand der Technik
  • Zum Realisieren von Fahrerassistenzsystemen wird zum Erkennen von Umfeldsituationen häufig Umfeldsensorik auf einem Fahrzeug verwendet. Dies kann dem Fahrer bzw. dem Fahrzeug erlauben, Zustände im Fahrzeugumfeld zu erfassen, zu erkennen und entsprechend auf Gefahren zu reagieren. Heutige autonome Transportsysteme im Logistikbereich navigieren üblicherweise über 2D-Lidarsensoren. Letztere sind meistens oben am Transportsystem für eine gute Rundumsicht angebracht. Diese Sensoren dienen zur Lokalisierung, Kartenerstellung und Navigation. Hindernisse und Objekte unterhalb des Erfassungsbereichs des Sensors werden nicht erkannt. Deswegen werden im unteren Fahrzeugbereich üblicherweise zusätzliche Lasersensoren zur Fußgängererkennung angebracht, die beim Erkennen von Fußgängern eine Verzögerung beziehungsweise Stillstand des autonomen Transportsystems auslösen.
  • Aus der DE 102015209857 A1 ist ein Notbremssystem für ein Fahrzeug bekannt, welches auf einer sensorgestützten Umfelderfassung basiert. Sensorgestützte Umfelderfassung dient dabei dem Erfassen und Erkennen eines Fußgängers, um eine Notbremsung einzuleiten.
  • Darstellung der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde es zu ermöglichen, dass Fahrzeuge möglichst schnell auf Objekte/Hindernisse reagieren können. Insbesondere sollen eine Vorrichtung, ein System, ein Verfahren und ein Computerprogram zur Regelung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs bereitgestellt werden, wobei die Geschwindigkeitsregelung möglichst in Echtzeit reagieren kann. Weiterhin soll ein entsprechendes Fahrzeug, vorzugsweise eine bereits genannte Arbeitsmaschine, mit einer solchen Geschwindigkeitsregelung bereitgestellt werden.
  • In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung eines beladbaren Fahrzeugs mit einer Ermittlungseinheit zum Ermitteln, anhand von Sensordaten, von Umgebungsabstandsdaten betreffend Abstände zwischen dem Fahrzeug und den Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs und von Beladungsabstandsdaten betreffend Abstände zwischen einer Beladung des Fahrzeugs und Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs, und einer Steuereinheit zur Ermittlung und Ausgabe eines Steuersignals zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf den Umgebungsabstandsdaten, den Beladungsabstandsdaten und Fahrzeugdaten betreffend den Istwert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs, mit einer Ermittlungseinheit zum Ermitteln, anhand von Sensordaten, von Umgebungsabstandsdaten betreffend Abstände zwischen dem Fahrzeug und Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs, und einer Steuereinheit zur Ermittlung und Ausgabe eines Steuersignals zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf den Umgebungsabstandsdaten, Fahrzeugdaten und einer Latenzzeit betreffend eine Zeitdauer zum Erkennen eines Objekts durch einen Sensor und/oder eine Zeitdauer zur Ansteuerung einer Fahrzeugbremse des Fahrzeugs.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein entsprechendes System zum Erkennen von Objekten in der Umgebung eines Fahrzeugs und Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs, umfassend einen oder mehrere Sensoren zum Erkennen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs und eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Geschwindigkeitsregulierung des autonomen Fahrzeugs.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf einsprechende Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs.
  • Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, umfassen Programm Codemittel, um einen Computer zu veranlassen, die Schritte des genannten Verfahrens auszuführen, wenn das Computerprogramm auf dem Computer ausgeführt wird. Das Computerprogramm kann auf einem geeigneten nicht transitorischen Medium, wie beispielsweise einem optischen Speichermedium oder einem Festkörpermedium, das zusammen mit oder als Teil anderer Hardware geliefert wird, gespeichert/verteilt werden, aber auch in anderer Form, beispielsweise über das Internet oder andere drahtgebundene oder drahtlose Telekommunikationssysteme.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich zudem auf ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann grundsätzlich ein autonomes, teilautonomes oder nicht autonomes Fahrzeug sein. Das Fahrzeug kann fernes ein Fahrzeug sein, welches zum Transportieren von Personen und/oder Gütern ausgebildet ist. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein bemanntes oder unbemanntes Transportfahrzeug oder Arbeitsfahrzeug sein, beispielsweise aus dem Bereich der Logistik. In einer Ausführungsform ist das Fahrzeug ein autonomes Flurförderfahrzeug, also ein (führerlos fahrbares oder bemanntes) beladbares Fahrzeug. Ein derartiges Fahrzeug kann beispielsweise ein Gabelstapler sein.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, einerseits Kollisionen des Fahrzeugs mit Objekten in der Umgebung zu vermeiden und möglichst auf Gefahrensituationen in Echtzeit zu reagieren, und andererseits die Fahrzeit nicht unnötig zu verlängern. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die Verwendung von Beladungsabstandsdaten und/oder Latenzzeiten zur Berechnung eines Steuersignals für die Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
  • Beim Betreiben etwa eines Gabelstaplers ist das Vermeiden von Arbeitsunfällen mit Personen, welche sich im Umfeld des Gabelstaplers aufhalten, von besonderer Bedeutung, da so die Arbeitssicherheit im Umfeld des Gabelstaplers erhöht werden kann. Ferner soll für derartige Fahrzeuge die Fahrtgeschwindigkeit möglichst kontinuierlich angepasst werden, um Unfälle zu vermeiden. Häufig tritt die Situation auf, dass der Fahrweg nahezu die Fahrzeugbreite aufweist, d.h. nur wenige Zentimeter rechts und links vom Fahrzeug Platz ist. Dies kann insbesondere dann zum Problem werden, wenn die Fahrzeugbreite veränderlich ist, wie zum Beispiel bei einem Gabelstapler, der eine Last aufnimmt, die breiter als er selbst ist, oder bei einer Landmaschine, an die ein Arbeitsgerät mit größerer Breite als der Breite des eigentlichen Fahrzeugs angekoppelt hat.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst gemäß einem Aspekt eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln, anhand von Sensordaten, von Umgebungsabstandsdaten betreffend Abstände zwischen dem Fahrzeug und Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs. Bei den Objekten kann es sich sowohl um Gegenstände als auch Subjekte/Personen handeln, da es ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, Kollisionen des Fahrzeugs mit jeglicher Art von Objekten zu vermeiden. Die Objekte befinden sich in einer Umgebung des Fahrzeugs, wobei es sich vorzugsweise um ein Umfeld des Fahrzeugs (insbesondere in Fahrtrichtung vor und seitlich neben dem Fahrzeug) handelt, welches für Arbeitsmaschinen häufig einen geringen Abstand zwischen Wänden, Objekten, Fahrbahnbegrenzung und Fahrzeug aufweist.
  • Die Ermittlungseinheit ermittelt weiterhin Beladungsabstandsdaten betreffend Abstände zwischen einer Beladung des Fahrzeugs und den Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs. Wie bereits zuvor erwähnt, handelt es sich bei dem Fahrzeug beispielsweise um einen Gabelstapler, welcher eine Beladung von einem Ort A an einen Ort B transportiert, wobei die aufgrund der Beladung veränderliche Fahrzeugbreite ein Problem darstellen kann und die Geschwindigkeit je nach Beladung gegebenenfalls unterschiedlich geregelt werden muss, insbesondere wenn der Abstand zwischen Beladung und einem Objekt sich verringert.
  • Die Vorrichtung umfasst ferner eine Steuereinheit zur Ermittlung und Ausgabe eines Steuersignals zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird basierend auf den Umgebungsabstandsdaten, Beladungsabstandsdaten und Fahrzeugdaten reguliert. Letztgenannte Fahrzeugdaten betreffen hierbei den Istwert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Bewegt sich beispielsweise ein autonomes Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von nur 5 km/h parallel durch einen Fahrweg mit 10 cm Abstand zwischen Wand/Fahrbahnbegrenzung und breitester Stelle des Fahrzeugs, bleiben bei plötzlicher Fahrtrichtungsänderung nur 0,07 Sekunden Reaktionszeit (umfassend insbesondere die Zeit für die Betätigung der Aktuatorik und die Bremszeit) um zu erkennen, dass das Fahrzeug angehalten werden muss, und um das Fahrzeug auch anzuhalten. Deshalb ist es wichtig für derartige beladbare Fahrzeuge, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht nur aufgrund der Umgebungsabstandsdaten und der Beladungsabstandsdaten, sondern auch unter Berücksichtigung der Fahrzeugdaten betreffend den Istwert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu regeln.
  • In einer Ausgestaltung bzw. in einem alternativen Aspekt ist die Steuereinheit der Vorrichtung ausgestaltet, das Steuersignal unter Berücksichtigung einer Latenzzeit zu ermitteln, die eine Zeitdauer zum Erkennen eines Objekts durch einen Sensor und/oder eine Zeitdauer zur Ansteuerung einer Fahrzeugbremse des Fahrzeugs umfasst. Die Zeitdauer zum Erkennen eines Objekts durch einen Sensor sowie die Zeitdauer zur Ansteuerung einer Fahrzeugbremse sind typischerweise stets ähnlich und in einem bestimmten Zeitbereich aufzufinden, sodass eine derartige Latenzzeit berücksichtigt werden kann, um das Steuersignal zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechen der Latenzzeit anzupassen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuereinheit ferner ausgestaltet, das Steuersignal unter Berücksichtigung eines aktuellen Bremswegs des Fahrzeugs zu ermitteln. Da die Steuereinheit die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter anderem basierend auf den Fahrzeugdaten betreffend den Istwert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs reguliert, ist die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs der Steuereinheit stets bekannt, sodass die Steuereinheit in der Lage ist, den aktuellen Bremsweg auf Basis der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln. Dieser Bremsweg wird kontinuierlich berücksichtigt, um das Steuersignal zur Regelung der Geschwindigkeit kontinuierlich anzupassen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuereinheit ausgestaltet, das Steuersignal unter Berücksichtigung von Beladungsmassedaten betreffend eine Masse der Beladung des Fahrzeugs zu ermitteln. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs kann z.B. bei Arbeitsmaschinen, wie zum Beispiel einem Gabelstapler, eingesetzt werden, die eine große Masse an Beladung aufnehmen können. Die zusätzliche Masse der Beladung kann zu einer deutlich erhöhten Trägheit des Fahrzeugs führen, sodass der Bremsweg des Fahrzeugs sich dementsprechend ändert. Die Beladungsmassedaten können hierbei beispielsweise von einem Gewichtssensor ermittelt werden und von der Steuereinheit ausgewertet werden, um die Geschwindigkeit dementsprechend zu regulieren. Alternativ können Beladungsmassedaten auf von einem Benutzer eingegeben werden oder von der Beladung (etwa von einem an der Beladung angebrachten RFID Chip oder Barcode) übertragen werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Kommunikationsschnittstelle auf, die das Empfangen von Sensordaten eines oder mehrerer in der Umgebung des Fahrzeugs angeordneter Sensoren ermöglicht. Die Vorrichtung kann dabei so ausgestaltet sein, dass sie Sensordaten von Sensoren, die direkt am Fahrzeug angebracht sind, und/oder Sensordaten von Sensoren, die nicht direkt am Fahrzeug angeordnet sind, empfangen kann. Letztere Sensoren können dabei so ausgestaltet und angeordnet sein, dass sie in der Lage sind, Umgebungsbereiche zu vermessen bzw. zu beobachten, die durch die am Fahrzeug angebrachten Sensoren nicht vermessen bzw. zu beobachten werden können. Durch die von solchen Sensoren bereitgestellten Sensordaten über die Kommunikationsschnittstelle ist die Vorrichtung dann in der Lage, auf zunächst unvorhersehbare Hindernisse, Objekte und andere Gegebenheiten (beispielweise ein aus einer nicht einsehbaren Seitenstraße kommendes Fahrzeug) vorzeitig zu reagieren, um dementsprechend die Geschwindigkeit zu regulieren.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuereinheit ausgestaltet, basierend auf den Umgebungsabstandsdaten die Abstände zwischen dem Fahrzeug und den Objekten in der Umgebung und/oder den Beladungsabstandsdaten die Abstände zwischen der Beladung des Fahrzeugs und den Objekten in der Umgebung jeweils mit einem vorbestimmten Referenzabstandswert zu vergleichen. Weiterhin ist die Steuereinheit in dieser Ausgestaltung ausgestaltet das Steuersignal zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln und auszugeben, falls mindestens einer der besagten Abstände kleiner als ein jeweiliger Referenzabstandswert ist.
  • In einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung benutzt die Steuereinheit Referenzabstandswerte für unterschiedliche Geschwindigkeitswerte zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Ist beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von 5 km/h ein Abstand zwischen Fahrzeug und einem Objekt gemessen worden, welcher größer als ein bestimmter zugehöriger Referenzabstandswert ist, so wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht reduziert bzw. ggf. sogar erhöht. Allerdings würde bei einer größeren Geschwindigkeit von 10 km/h ein Steuersignal zur Reduzierung der Geschwindigkeit ermittelt werden, wenn der Abstand kleiner als der jeweilige Referenzabstandswert der Geschwindigkeit von 10 km/h ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuereinheit ausgestaltet, das Steuersignal zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln und auszugeben, falls anhand der Sensordaten ein Hindernis, eine Verengung des Fahrwegs, eine Abzweigung und/oder Kreuzung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs festgestellt wird. Der Fahrweg kann mithilfe von Sensoren dreidimensional erfasst werden. Die Sensordaten ermöglichen dann eine Unterscheidung, ob der Fahrweg zwei Begrenzungen hat und demnach eine Fahrspur ist oder ob es noch mehr Begrenzungen gibt und demnach eine Kreuzung vorliegt. Alternativ ist die Steuereinheit ausgestaltet, durch eine gesteuerte Logik und/oder ein neuronales Netzwerk zu erkennen, ob es sich um eine Kreuzung, Abzweigung, Hindernis oder Verengung des Fahrwegs in Fahrtrichtung des Fahrzeugs handelt.
  • Da die vorliegende Erfindung vorzugsweise in Arbeitsmaschinen verwendet wird, stellen in einer industriellen Umgebung insbesondere Personen, andere Maschinen, Paletten oder sonstige Arten von Objekten in Fahrtrichtung des Fahrzeugs ein potentielles Hindernis dar. Eine Abzweigung oder Kreuzung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs kann dabei berücksichtigt werden, da Personen oder andere mobile Maschinen/Fahrzeuge in der Abzweigung oder Kreuzung plötzlich erscheinen können und demnach auch potentiell in Fahrtrichtung des Fahrzeugs eine Kollisionsgefahr darstellen. Ein vorteilhafter Effekt ist demnach die Reduzierung von Personenunfällen mit dem Fahrzeug sowie die Reduzierung von Kollisionen des Fahrzeugs mit weiteren Objekten.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich neben der Vorrichtung auf ein System zum Erkennen von Objekten in der Umgebung eines Fahrzeugs und zur Geschwindigkeitsregelung des autonomen Fahrzeugs. Dieses System umfasst neben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ferner einen oder mehrere Sensoren zum Erkennen der Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs. In einer Ausgestaltung handelt es sich bei den einen oder mehreren Sensoren insbesondere um eine oder mehrere Kameras, einen oder mehrere Lidarsensoren und/oder einen oder mehrere Radarsensoren. Bei den Kameras handelt es sich vorzugsweise um 360°-Kameras.
  • In einer Ausgestaltung ist bzw. sind der eine oder die mehreren Sensoren in und/oder am Fahrzeug angeordnet. Dabei handelt es sich beispielsweise mindestens um einen auf dem Fahrzeug angeordneten Radarsensor, der eine Punktwolke erfasst, wobei die zumindest eine Punktwolke mindestens einen Punkt bezüglich eines Objekts in der Umgebung aufweist. Der Sensor kann ein eindimensional oder punktuell erfassender Sensor, ein zweidimensional oder fächerartig erfassender Sensor oder ein dreidimensional oder scannender Sensor sein. Die Punktwolke kann eine entsprechende Dimension aufweisen, wobei diese im eindimensionalen Fall bereits aus einem Punkt bestehen kann. Somit kann mit dem Sensor eine Kontur des Objekts diskret mit Einzelpunkten erfasst werden, wobei mit einem horizontal ausgerichteten fächerartigen Radarsensor eine Transversalwelle als Kontur der Person oder des Objekts erfassbar ist und mit einem vertikal ausgerichteten fächerartigen Radarsensor eine Sagittalebene oder eine Frontalebene als Kontur des Objekts erfassbar ist.
  • Die Sensoren dienen weiterhin zum Bestimmen des Abstands des erkannten Objekts von dem Fahrzeug basierend auf dem mindestens einen Punkt der zumindest einer Punktwolke und ein Kennzeichnen des dem Objekts zugeordneten Bereichs in Abhängigkeit des bestimmten Abstands. Die Abstandsbestimmung kann basierend auf den auf dem Objekt erfassten Punkten, beispielsweise im Schwerpunkt dieser Punkte bezogen auf einen beliebigen Punkt des Fahrzeugs, erfolgen. Hiermit kann der Abstand zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug mit einer radarbasierten Entfernungsmessung bestimmt werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, mindestens zwei Sensoren zu benutzen, um Radardaten und Bilddaten zu fusionieren, da somit auf Objekte reagiert werden kann, welche aufgrund ihres relativen Aufenthaltsortes zum sich bewegenden Fahrzeug eine Gefahr darstellen können. Basierend auf dem mindestens einen Punkt der Punktwolke bezüglich der Person kann auch deren Position relativ zum Fahrzeug in einem Fahrzeugkoordinatensystem ermittelt werden. Hierfür kann die Position und Ausrichtung des Radarsensors im Fahrzeugkoordinatensystem bestimmt sein oder mittels Kalibrierung festgelegt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich zur radarbasierten Abstandsbestimmung kann basierend auf der kamerabasierten Bilderfassung ein Abstand zu einer mittels Bildverarbeitung erkannten Objekt oder dessen Position ermittelt werden. Hierzu können beispielsweise mittels der Sensoren Methoden der Stereophotogrammmetrie angewandt werden, wobei mindestens zwei Bilder derselben oder verschiedener Kameras von unterschiedlichen Bilderfassungsorten verwendet werden können. Vorzugsweise ist die Kamera eine 360°-Kamera, um den Bereich rund um das Fahrzeug zu erfassen. Als Kamera kann grundsätzlich jeglicher bildgebender Kamerasensor verwendet werden, wobei dieser beispielsweise eine RGB Kamera, eine Infrarotkamera oder eine 3D Kamera sein kann. Es kann sich weiterhin um eine Panoramakamera oder eine omnidirektionale Kamera handeln. Je nach Art der Kamera enthält das erfasste Bild demnach RGB Informationen, Wärmeinformationen und/oder Tiefeninformationen. Das Aufnehmen sowohl von statischen Bildern als auch Videos ist dabei möglich.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems entsprechend der vorliegenden Erfindung zum Erkennen von Objekten in der Umgebung eines Fahrzeugs und zur Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs.
    • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zur Geschwindigkeitsregelung eines beladbaren Fahrzeugs.
    • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zur Geschwindigkeitsregelung eines beladbaren Fahrzeugs.
    • 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs in einer perspektivischen Ansicht.
    • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit Geschwindigkeit v1 in einer ersten Fahrsituation mit potentiellen Hindernissen.
    • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit Geschwindigkeit v2 in einer zweiten Fahrsituation mit potentiellen Hindernissen.
    • 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit Geschwindigkeit v1 in einer dritten Fahrsituation mit potentiellen Hindernissen.
    • 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit Geschwindigkeit v2 in einer vierten Fahrsituation mit potentiellen Hindernissen.
    • 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit Geschwindigkeit v3 in einer fünften Fahrsituation mit potentiellen Hindernissen.
    • 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit Geschwindigkeit v1 in einer sechsten Fahrsituation mit potentiellen Hindernissen.
    • 11 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit Geschwindigkeit v2 in einer siebten Fahrsituation mit potentiellen Hindernissen.
    • 12 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit Geschwindigkeit v1 in einer achten Fahrsituation mit potentiellen Hindernissen.
    • 13 zeigt eine schematische Darstellung eines beladenen Fahrzeugs mit Geschwindigkeit v2 in einer neunten Fahrsituation mit potentiellen Hindernissen.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsform
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 200 entsprechend der vorliegenden Erfindung zum Erkennen von Objekten in der Umgebung eines Fahrzeugs und zur Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs. Das System 200 umfasst einen oder mehrere Sensoren 10a, 10b, 10h zum Erkennen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs. Bei den Sensoren 10a, 10b, 10h kann es sich um Sensoren 10a, 10b handeln, die in und/oder am Fahrzeug 1 angeordnet sind oder um Sensoren 10h, die in der Umgebung des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. Die von den Sensoren 10a, 10b, 10h aufgenommenen Sensordaten 20a, 20b, 20h werden an eine Vorrichtung 100 zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs übergeben. Diese Vorrichtung 100 umfasst eine Ermittlungseinheit 30 und eine Steuereinheit 40, welche ausgestaltet sind, die Sensordaten 20a, 20b, 20h derart zu verarbeiten, dass ein Steuersignal 50 zur Regelung der Geschwindigkeit ausgegeben wird. Eine detaillierte Beschreibung dieser Vorrichtung 100 erfolgt unten mit Bezug auf 2.
  • Im Folgenden werden zunächst die Sensoren 10a, 10b, 10h des Systems 200 näher erläutert. Bei den Sensoren 10a, 10b, 10h handelt es sich insbesondere um eine oder mehrere 360°-Kameras, einen oder mehrere Lidarsensoren und/oder einen oder mehrere Radarsensoren. Insbesondere die Objekterfassung mittels eines Radarsensors ist aufgrund seiner hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung vorteilhaft.
  • Beispielhaft sind in 1 drei Sensoren 10a, 10b, 10h dargestellt. Es sei allerdings angemerkt, dass das System 200 weniger oder noch mehr Sensoren umfassen kann. Falls das System 200 mehrere Sensoren umfasst, können diese Sensoren sowohl eine Kombination von gleichartigen Sensoren, wie zum Beispiel drei verschiedene Radarsensoren sein, als auch eine Kombination unterschiedlicher Arten von Sensoren. So ist es beispielsweise vorteilhaft, Radardaten und Bilddaten, welche von einem Radarsensor und einer Kamera aufgenommen werden, zu fusionieren, da somit auf Objekte reagiert werden kann, welche aufgrund ihres relativen Aufenthaltsortes zum sich bewegenden Fahrzeug eine Gefahr darstellen können.
  • Beispielhaft wird in 2, die schematisch eine erste Ausführungsform der Vorrichtung 100 zeigt, davon ausgegangen, dass die Vorrichtung 100 nur Sensordaten 20 eines einzigen Sensors erhält. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Ermittlungseinheit 30 zum Ermitteln, anhand der Sensordaten 20, von Umgebungsabstandsdaten 34. Diese Umgebungsabstandsdaten 34 betreffen Abstände zwischen dem Fahrzeug und Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs. Die Objekte wurden dabei von dem Sensor registriert und vermessen. Weiterhin ist die Ermittlungseinheit 30 ausgestaltet, anhand der Sensordaten 20, Beladungsabstandsdaten 38 betreffend Abstände zwischen einer Beladung des Fahrzeugs und Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs zu ermitteln.
  • Ferner umfasst die Vorrichtung 100 eine Steuereinheit 40, welche von der Ermittlungseinheit 30 die Umgebungsabstandsdaten 34 und Beladungsabstandsdaten 38 erhält. Zudem erhält die Steuereinheit 40 Fahrzeugdaten 60 betreffend den Istwert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, beispielweise von einem Geschwindigkeitssensor oder aus der Motorsteuerung des Fahrzeugs. Basierend auf den Umgebungsabstandsdaten 34, Beladungsabstandsdaten 38 und Fahrzeugdaten 60 ermittelt die Steuereinheit 40 ein Steuersignal 50 zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Dieses kann in der Fahrzeugsteuerung verwendet werden, um beispielsweise einen Brems- oder Beschleunigungsvorgang auszulösen.
  • Die Ermittlungseinheit 30 und die Steuereinheit 40 können als getrennte Einheiten oder eine gemeinsame Einheit realisiert werden. Beispielsweise können getrennte Prozessoren oder ein gemeinsamer Prozessor verwendet werden, oder die Ermittlungseinheit 30 kann als Prozessor und die Steuereinheit 40 als Controller realisiert werden. Beiden Einheiten können sowohl als Hardware und/oder Software realisiert werden.
  • 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 100, gemäß der zusätzlich eine Kommunikationsschnittstelle 8 vorgesehen ist. Diese ermöglicht das Empfangen, beispielsweise via Bluetooth oder WLAN, von Sensordaten 20 eines oder mehrerer in der Umgebung des Fahrzeugs angeordneter Sensoren 10a, 10b, 10h, die dann von der Steuereinheit 40 mit verarbeitet werden können zur Ermittlung des Steuersignals.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung 100 derart ausgestaltet, dass das Steuersignal 50 zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht nur auf Basis der Umgebungsabstandsdaten 34, Beladungsabstandsdaten 38 und Fahrzeugdaten 60 ermittelt wird, sondern zusätzlich auf Basis weiterer Daten und Signale, wie etwa Beladungsmassedaten oder einer Latenzzeit von Komponenten Vorrichtung und/oder des Fahrzeugs.
  • In einer Ausführungsform wird insbesondere das Steuersignal 50 zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf den Umgebungsabstandsdaten 34, den Fahrzeugdaten 60 und einer Latenzzeit ermittelt. Demnach erhält die Steuereinheit 40 in dieser Ausführungsform ein erstes Signal 61, welches Informationen über die Latenzzeit umfasst. Die Latenzzeit ist dabei eine Zeitdauer zum Erkennen eines Objekts durch einen Sensor 10 und/oder eine Zeitdauer zur Ansteuerung einer Fahrzeugbremse des Fahrzeugs.
  • In einer weiteren Ausführungsform erhält die Steuereinheit 40 ein zweites Signal 62, welches Informationen über den Bremsweg des Fahrzeugs umfasst. Diese Information kann die Steuereinheit 40 entweder erhalten oder selber berechnen. In einer Ausführungsform, in der die Steuereinheit 40 Fahrzeugdaten 60 betreffend den Istwert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhält, kann die Steuereinheit 40 auf Basis des Istwerts der Geschwindigkeit des Fahrzeugs den aktuellen Bremsweg des Fahrzeugs berechnen. Weiterhin kann in einer Ausführungsform, in der die Steuereinheit 40 Beladungsmassedaten 64 erhält, die Masse der Beladung des Fahrzeugs weiterhin bei der Berechnung des Bremswegs des Fahrzeugs berücksichtigt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform erhält die Steuereinheit 40 ein drittes Signal 63, welches Informationen über Referenzabstandswerte umfasst. Die Steuereinheit 40 ist dabei ausgestaltet, ein Steuersignal 50 zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln und auszugeben, falls mindestens einer der Abstände zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt und/oder der Abstand zwischen der Beladung des Fahrzeugs und einem Objekt kleiner als der jeweilige Referenzabstandswert ist. Dabei werden vorzugsweise von der Steuereinheit 40 Referenzabstandswerte für unterschiedliche Geschwindigkeitswerte zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs benutzt. Das dritte Signal 63 kann von der Steuereinheit 40 erhalten werden. In einer anderen Ausführungsform ist es möglich, dass vorbestimmte Referenzabstandswerte in der Steuereinheit 40 gespeichert sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform erhält die Steuereinheit 40 ferner Beladungsmassedaten 64. Diese betreffen die Masse einer Beladung des Fahrzeugs und werden z.B. von einem externen Gewichtssensor ermittelt und an die Steuereinheit 9 übergeben.
  • Es sei angemerkt, dass in einer Ausführungsform die Steuereinheit 40 ausgestaltet ist, ein Steuersignal 50 zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf jeder möglichen Kombination von Umgebungsabstandsdaten 34, Beladungsabstandsdaten 38, Fahrzeugdaten 60, dem ersten Signal 61, dem zweiten Signal 62, dem dritten Signal 63 und den Beladungsmassedaten 64 zu ermitteln.
  • Die vorgeschlagene Vorrichtung 100 wird vorzugsweise bei Arbeitsmaschinen, wie etwa ein Flurförderfahrzeug, eine Bau- oder eine Landmaschine verwendet, um die Geschwindigkeit dieser Arbeitsmaschinen zu regulieren und dadurch potentielle Kollisionen wirksam zu vermeiden.
  • 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen Fahrzeugs 1 in einer perspektivischen Ansicht. Das Fahrzeug 1 ist ein Gabelstapler mit einer Vorrichtung 100 zur Geschwindigkeitsregelung. Mehrere Sensoren 10a bis 10g sind bei diesem Ausführungsbeispiel am Fahrzeug 1 angeordnet. Dabei sind die Sensoren 10a, 10b, 10c auf einem Dach des Fahrzeugs 1 angeordnet, wobei zum Beispiel eine Kamera 10a als Rückblickkamera, die zweite Kamera 10b als seitlich nach links blickende Kamera und die dritte Kamera 10c als seitlich nach rechts blickende Kamera mit entsprechenden Blickwinkel nach hinten, nach links und nach rechts eingerichtet sind. Die Sensoren 10e, 10f, 10d sind derart angeordnet, dass auch niedrige Objekte in der Nähe des Fahrzeugs 1 registriert und vermessen werden können. Der Sensor 10g ist ebenfalls auf dem Dach des Fahrzeugs 1 angeordnet, wobei sein Sichtfeld nach vorne (zur Beladung hin) ausgerichtet ist, um den Bereich in Fahrtrichtung zu betrachten, wenn der Gabelstapler sich mit der Beladung bzw. der Ladegabel voraus bewegt.
  • Die von den Sensoren 10a bis 10g ermittelten Sensordaten werden entweder über elektrische Verbindungen oder kabellos an die Vorrichtung 100 übergeben. Die Vorrichtung kann beispielsweise in Bereich der Fahrzeugsteuerung im unteren Bereich des Fahrzeugs angeordnet sein. Dabei kann die Vorrichtung wie in 3 gezeigt ausgestaltet sein, sodass die Kommunikationsschnittstelle 8 das Empfangen, beispielsweise via Bluetooth oder WLAN, der Sensordaten ermöglicht.
  • Die 5 bis 13 zeigen schematische Darstellungen eines Fahrzeugs 1 mit unterschiedlicher Geschwindigkeit v1, v2, v3 in verschiedenen Fahrsituationen, in denen unterschiedliche Objekte 2a, 2b, 2c, 2d als potentielle Hindernisse für das Fahrzeug 1 auftreten. Anhand dieser Figuren wird im Folgenden erklärt, wie die Vorrichtung 100 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 in den verschiedenen Fahrsituationen regelt.
  • Es sei angemerkt, dass für die folgende Erläuterung die Geschwindigkeit v1 größer als die Geschwindigkeit v2 und größer als die Geschwindigkeit v3 angenommen sein. In den 5 bis 13 werden zur Verdeutlichung der Geschwindigkeitserhöhung bzw. Geschwindigkeitsreduzierung des Fahrzeugs 1 nur diese drei Geschwindigkeiten v1, v2, v3 verwendet. Im Allgemeinen sind die Geschwindigkeiten nicht auf die drei diskreten Geschwindigkeiten v1, v2, v3 begrenzt.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1 mit Geschwindigkeit v1 und mehreren Objekten 2a, 2b, 2c, 2d, die als potentielles Hindernis für das Fahrzeug 1 fungieren. Bei dem Fahrzeug 1 handelt es sich wieder beispielhaft um einen Gabelstapler mit einer Vorrichtung 100 zur Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs 1. Weiterhin ist mindestens ein Sensor 10a am Fahrzeug 1 angebracht. Der erste Erfassungsbereich 12 des Sensors 10a ist kreisförmig um das Fahrzeug 1 angezeigt.
  • Weiterhin sind diverse Objekte 2a, 2b, 2c, 2d gezeigt, welche sich in näherer oder fernerer Umgebung 3 des Fahrzeugs 1 befinden. Bei dem ersten Objekt 2a handelt es sich um eine Person in einer Abzweigung 140. Bei dem zweiten Objekt 2b handelt es sich beispielsweise um eine Palette, die derart angeordnet ist, dass sich neben der Palette eine Verengung 130 des Fahrwegs ergibt. Ein drittes beispielhaftes Objekt 2c stellt eine Wand (oder ein Regal) seitlich vom Fahrzeug 1 dar. Das vierte Objekt 2d ist eine weitere Person, die sich in der Nähe einer Kreuzung 150 in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 aufhält.
  • Bei den in den 5 bis 13 gezeigten Fahrsituationen ist weiterhin ein (optionaler) zweiter Sensor 10h mit einem zweiten Erfassungsbereich 14 vorgesehen, der in einer nicht unmittelbaren Umgebung 3 des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Beispielsweise ist der zweite Sensor 10h eine 360° Kamera, die an der Decke über der Kreuzung 150 angebracht ist.
  • In der in 6 gezeigten Fahrsituation hat sich das Fahrzeug 1 etwas in Fahrtrichtung bewegt, sodass sich seitlich vom Fahrzeug 1 im Erfassungsbereich des Sensors 10a eine Abzweigung 140 befindet. Die Steuereinheit 40 ermittelt dann ein Steuersignal 50 zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1, wenn eine solche eine Abzweigung 140 ermittelt wird, da die Abzweigung 140 stellt eine mögliche Kollisionsgefahr darstellt, da das Objekt 2a aus der Abzweigung 140 in den Fahrweg des Fahrzeugs 1 eindringen könnte. Somit wird von der Steuereinheit 40 ein Steuersignal 50 ermittelt, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 in dem Fall von v1 auf v2 zu reduzieren.
  • In der in 7 gezeigten Fahrsituation befindet sich im ersten Erfassungsbereich 12 des Sensors 10a keine Abzweigung 140 mehr, sodass ein Steuersignal 50 ermittelt werden kann, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 wieder von v2 auf v1 zu erhöhen. Im Erfassungsbereich des Sensors 10a befindet sich seitlich vom Fahrzeug 1 eine Wand 2c, die bei der Ermittlung des Steuersignals 50 berücksichtigt wird. Wäre der Abstand der Wand 2c zu dem Fahrzeug 1 größer, würde ein Steuersignal 50 ermittelt werden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 ggf. noch weiter (über v1 hinaus) zu erhöhen.
  • In der in 8 gezeigten Fahrsituation befindet sich im Erfassungsbereich des Sensors 10a ein zweites Objekt 2b (z.B. eine Palette oder eine Säule), wodurch der Fahrweg in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 verengt ist. Demnach ermittelt die Steuereinheit 9 ein Steuersignal 50, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 von v1 auf v2 zu reduzieren.
  • Folgerichtig wird In der in 9 gezeigten Fahrsituation bei noch stärkerer Verengung 130 der Fahrbahn ein Steuersignal 50 ermittelt, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 noch weiter von v2 auf v3 zu reduzieren
  • In der in 10 gezeigten Fahrsituation befindet sich im Erfassungsbereich des Sensors 10a bis auf die Wand 2c kein weiteres Objekt, sodass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 nun wieder auf v1 erhöht werden kann.
  • In der in 11 gezeigten Fahrsituation befindet sich im Erfassungsbereich des Sensors 10a nun zusätzlich Objekt 2d (z.B. eine seitlich aus einer Abzweigung hervor tretende Person), sodass sich das Fahrzeug 1 mit einer wieder geringeren Geschwindigkeit v2 bewegt. In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 100 eine Kommunikationsschnittstelle 8 zum Empfangen von Sensordaten des Sensors 10h, die der Vorrichtung mitteilen kann, ob sich aus der Abzweigung 141 ein Objekt in die Kreuzung 150 hinein bewegt und somit zu einer Kollision führen könnte. Dies ermöglicht, dass die Steuereinheit 40 vorzeitig ein Steuersignal 50 zur Reduzierung der Geschwindigkeit ermitteln kann, obwohl sich ein Objekt 2d noch nicht im ersten Erfassungsbereich 12 des Sensors 10a befindet, der am Fahrzeug 1 angeordnet ist.
  • In der in 12 gezeigten Fahrsituation kann dann wiederum eine höhere Geschwindigkeit eingestellt werde.
  • In der in 13 gezeigten Fahrsituation ist das Fahrzeug 1 zusätzlich mit einer Beladung 4 beladen. Demnach ist der Abstand zwischen der seitlichen Wand 2c und der Beladung 4 geringer als der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 ohne Beladung und der seitlichen Wand 2c. Auf Basis des aufgrund der Beladung 4 verringerten Abstands ermittelt die Steuereinheit 40 ein Steuersignal 50 zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1. Weiterhin können in einer Ausführungsform zusätzlich die Beladungsmassedaten 64 berücksichtigt werden, um die Geschwindigkeit angemessen zu regeln.
  • Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es mit der erfindungsgemäßen Lösung möglich ist, die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs schnell und effizient zu regeln, um möglichst schnell auf Objekte und damit potentielle Gefahren zu reagieren und die Anzahl an Unfällen/Kollisionen zu reduzieren.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fahrzeug
    2
    Objekt
    3
    Umgebung
    4
    Beladung
    5
    Fahrzeugbremse
    8
    Kommunikationsschnittstelle
    10
    Sensor
    12
    erster Erfassungsbereich
    14
    zweiter Erfassungsbereich
    20
    Sensordaten
    30
    Ermittlungseinheit
    34
    Umgebungsabstandsdaten
    38
    Beladungsabstandsdaten
    40
    Steuereinheit
    50
    Steuersignal
    60
    Fahrzeugdaten
    61
    erstes Signal
    62
    zweites Signal
    63
    drittes Signal
    64
    Beladungsmassedaten
    100
    Vorrichtung
    120
    Hindernis
    130
    Verengung der Fahrbahn
    140
    Abzweigung
    150
    Kreuzung
    200
    System
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015209857 A1 [0003]

Claims (16)

  1. Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung eines beladbaren Fahrzeugs (1) mit einer Ermittlungseinheit (30) zum Ermitteln, anhand von Sensordaten (20), von Umgebungsabstandsdaten (34) betreffend Abstände zwischen dem Fahrzeug (1) und Objekten (2a, 2b, ...) in der Umgebung (3) des Fahrzeugs (1) und von Beladungsabstandsdaten (38) betreffend Abstände zwischen einer Beladung (4) des Fahrzeugs (1) und den Objekten (2a, 2b, ...) in der Umgebung (3) des Fahrzeugs (1), und einer Steuereinheit (40) zur Ermittlung und Ausgabe eines Steuersignals (50) zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) basierend auf den Umgebungsabstandsdaten (34), den Beladungsabstandsdaten (38) und Fahrzeugdaten (60) betreffend den Istwert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1).
  2. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (40) ferner ausgestaltet ist, das Steuersignal (50) unter Berücksichtigung einer Latenzzeit zu ermitteln, die eine Zeitdauer zum Erkennen eines Objekts (2) durch einen Sensor (10) und/oder eine Zeitdauer zur Ansteuerung einer Fahrzeugbremse (5) des Fahrzeugs (1) umfasst.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (40) ferner ausgestaltet ist, das Steuersignal (50) unter Berücksichtigung eines aktuellen Bremswegs des Fahrzeugs (1) zu ermitteln.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (40) ferner ausgestaltet ist, das Steuersignal (50) unter Berücksichtigung von Beladungsmassedaten (64) betreffend eine Masse der Beladung (4) des Fahrzeugs (1) zu ermitteln.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Kommunikationsschnittstelle (8) zum Empfangen von Sensordaten (20h) eines oder mehrerer in der Umgebung (3) des Fahrzeugs (1) angeordneter Sensoren (10h).
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (40) ferner ausgestaltet ist, basierend auf den Umgebungsabstandsdaten (34) die Abstände zwischen dem Fahrzeug (1) und den Objekten (2a, 2b, ...) in der Umgebung und/oder basierend auf den Beladungsabstandsdaten (38) die Abstände zwischen der Beladung (4) des Fahrzeugs (1) und den Objekten (2a, 2b, ...) in der Umgebung jeweils mit einem vorbestimmten Referenzabstandswert zu vergleichen, und ein Steuersignal (50) zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) zu ermitteln und auszugeben, falls mindestens ein Abstand kleiner als der jeweilige Referenzabstandwert ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit (40) Referenzabstandswerte für unterschiedliche Geschwindigkeitswerte zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) benutzt.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (40) ferner ausgestaltet ist, ein Steuersignal (50) zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) zu ermitteln und auszugeben, falls anhand der Sensordaten (20) ein Hindernis (120), eine Verengung (130) des Fahrwegs, eine Abzweigung (140) und/oder Kreuzung (150) in Fahrtrichtung des Fahrzeugs (1) festgestellt wird.
  9. Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs (1) mit einer Ermittlungseinheit (30) zum Ermitteln, anhand von Sensordaten (20), von Umgebungsabstandsdaten (34) betreffend Abstände zwischen dem Fahrzeug (1) und Objekten (2a, 2b, ...) in der Umgebung (3) des Fahrzeugs (1), und einer Steuereinheit (40) zur Ermittlung und Ausgabe eines Steuersignals (50) zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) basierend auf den Umgebungsabstandsdaten (34), Fahrzeugdaten (60) und einer Latenzzeit betreffend eine Zeitdauer zum Erkennen eines Objekts (2) durch einen Sensor (10) und/oder eine Zeitdauer zur Ansteuerung einer Fahrzeugbremse (15) des Fahrzeugs (1).
  10. System (200) zum Erkennen von Objekten (2a, 2b, ...) in der Umgebung (3) eines Fahrzeugs (1) und Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs (1), umfassend: einen oder mehrere Sensoren (10a, 10b, ...) zum Erkennen von Objekten (2a, 2b, ...) in der Umgebung (3) des Fahrzeugs (1); und eine Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Geschwindigkeitsregulierung des Fahrzeugs (1).
  11. System nach Anspruch 10, umfassend einen oder mehrere Sensoren (10a, 10b, ...), insbesondere eine oder mehrere Kameras, einen oder mehrere Lidarsensoren und/oder einen oder mehrere Radarsensoren.
  12. System nach einem der Ansprüche 10 und 11, wobei ein oder mehrere Sensoren (10a, 10b, ...) in und/oder am Fahrzeug (1) angeordnet sind.
  13. System nach einem der Ansprüche 10 und 11, wobei ein oder mehrere Sensoren (10a, 10b, ...) in der Umgebung (3) des Fahrzeugs (1) angeordnet sind.
  14. Verfahren zur Geschwindigkeitsanpassung eines beladbaren Fahrzeugs (1), folgende Schritte aufweisend: Ermitteln, anhand von Sensordaten (10), von Umgebungsabstandsdaten (34) betreffend Abstände zwischen dem Fahrzeug (1) und Objekten (2a, 2b, ...) in der Umgebung (3) des Fahrzeugs (1) und Beladungsabstandsdaten (38) betreffend Abstände zwischen einer Beladung (4) des Fahrzeugs (1) und Objekten (2a, 2b, ...) in der Umgebung (3) des Fahrzeugs (1), und Ermitteln und Ausgeben eines Steuersignals (500) zur Regulierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) basierend auf den Umgebungsabstandsdaten (34), Beladungsabstandsdaten (38) und Fahrzeugdaten (60) betreffend den Istwert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1).
  15. Computerprogramm, umfassend Programmcodemittel, um einen Computer zu veranlassen, die Schritte des Verfahrens, wie in Anspruch 14 beansprucht, auszuführen, wenn das Computerprogramm auf dem Computer ausgeführt wird.
  16. Fahrzeug mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs (1).
DE102019206582.1A 2019-05-08 2019-05-08 Vorrichtung, System, Verfahren und Computerprogram zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs Withdrawn DE102019206582A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019206582.1A DE102019206582A1 (de) 2019-05-08 2019-05-08 Vorrichtung, System, Verfahren und Computerprogram zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019206582.1A DE102019206582A1 (de) 2019-05-08 2019-05-08 Vorrichtung, System, Verfahren und Computerprogram zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019206582A1 true DE102019206582A1 (de) 2020-11-12

Family

ID=72943602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019206582.1A Withdrawn DE102019206582A1 (de) 2019-05-08 2019-05-08 Vorrichtung, System, Verfahren und Computerprogram zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019206582A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115719325A (zh) * 2022-12-07 2023-02-28 钧捷科技(北京)有限公司 基于无人驾驶的路况图像处理***
WO2023192142A1 (en) * 2022-03-27 2023-10-05 Third Wave Automation, Inc. Methods and apparatus for supporting remote control operation of devices taking into consideration communications latency, environmental conditions, and/or a task to be performed

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010028911A1 (de) * 2010-05-12 2011-11-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Bewegung eines Fahrzeugs
EP2639790B1 (de) * 2012-03-15 2015-03-11 MT Robot AG Fahrerloses Fahrzeug mit mindestens einem Ultraschallsensor sowie Verfahren für dessen Betrieb
DE102013112209A1 (de) * 2013-09-17 2015-03-19 Still Gmbh Routenzug und zugehöriges Steuerungsverfahren
DE102015209857A1 (de) * 2014-05-30 2015-12-03 Mando Corporation Autonomes Notbremssystem und Verfahren zum Erkennen von Fußgängern in diesem

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010028911A1 (de) * 2010-05-12 2011-11-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Bewegung eines Fahrzeugs
EP2639790B1 (de) * 2012-03-15 2015-03-11 MT Robot AG Fahrerloses Fahrzeug mit mindestens einem Ultraschallsensor sowie Verfahren für dessen Betrieb
DE102013112209A1 (de) * 2013-09-17 2015-03-19 Still Gmbh Routenzug und zugehöriges Steuerungsverfahren
DE102015209857A1 (de) * 2014-05-30 2015-12-03 Mando Corporation Autonomes Notbremssystem und Verfahren zum Erkennen von Fußgängern in diesem

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WINNER, H. [et al.] (Hrsg.): Handbuch Fahrerassistenzsysteme. 3. Aufl. Wiesbaden : Springer Vieweg, 2015. S. 482-483. - ISBN 978-3-658-05734-3 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023192142A1 (en) * 2022-03-27 2023-10-05 Third Wave Automation, Inc. Methods and apparatus for supporting remote control operation of devices taking into consideration communications latency, environmental conditions, and/or a task to be performed
CN115719325A (zh) * 2022-12-07 2023-02-28 钧捷科技(北京)有限公司 基于无人驾驶的路况图像处理***
CN115719325B (zh) * 2022-12-07 2023-11-17 钧捷科技(北京)有限公司 基于无人驾驶的路况图像处理***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017217961B4 (de) Einrichtung zum steuern eines fahrzeugs an einer kreuzung
DE102016200018B4 (de) Fahrzeugfortbewegungssteuereinrichtung
EP2805183B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum visualisieren der umgebung eines fahrzeugs
DE102013200132B4 (de) Fahrspurhaltesystem für ein Fahrzeug
DE102004035842B4 (de) Duales ungleichartiges erfassendes Objektdetektions- und Zielerfassungssystem
DE102017111530A1 (de) Systeme und Verfahren für ein Zugfahrzeug und einen Anhänger mit Rundumsichtbildgeräten
DE102018122749A1 (de) Kollisionsschutz-steuervorrichtung und verfahren dafür
DE102011014699B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems zum Schutz eines Kraftfahrzeuges vor Beschädigungen und Kraftfahrzeug
WO2016120044A1 (de) Vermessen einer abmessung auf einer oberfläche
DE102006035929B4 (de) Verfahren zum sensorgestützten Unterfahren eines Objekts oder zum Einfahren in ein Objekt mit einem Nutzfahrzeug
DE102016106298A1 (de) Fusionsverfahren für eine Querverkehr-Applikation unter Verwenden von Radargeräten und einer Kamera
DE102016106299A1 (de) Raderfassung und ihre Applikation bei Objektverfolgung und Sensorregistrierung
DE102019124152A1 (de) Kupplungsunterstützungssystem
DE112013007129T5 (de) Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung und Bewegungstrajektorienvorhersageverfahren
DE102012022336A1 (de) Verfahren zum Durchführen eines zumindest semi-autonomen Parkvorgangs eines Kraftfahrzeugs in eine Garage, Parkassistenzsystem und Kraftfahrzeug
DE102018205964A1 (de) Verfahren und Steuergerät zum Navigieren eines autonomen Flurförderfahrzeugs
DE112014001065T5 (de) Steuerungssystem für selbstfahrende Fahrzeuge und Verfahren für das Steuerungssystem
DE102017122867A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Leiten von Fahrinformationen und diese aufweisendes Fahrzeugsystem
DE102019117270A1 (de) Fahrzeugkupplungsunterstützungssystem
EP2707862B1 (de) Abstandsbestimmung mittels eines kamerasensors
DE102015121353A1 (de) Verfahren zum Erkennen einer möglichen Kollision zwischen einem Kraftfahrzeug und einem Objekt unter Berücksichtigung einer räumlichen Unsicherheit, Steuereinrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
EP3805891A1 (de) Fahrerloses transportfahrzeug für die innerbetriebliche warenlogistik
WO2019201537A1 (de) Verfahren und steuergerät zum kennzeichnen einer person
DE102019206582A1 (de) Vorrichtung, System, Verfahren und Computerprogram zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs
EP2857275A2 (de) Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems zum Rangieren und/oder Parken

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee