DE102020210741A1

DE102020210741A1 - Verfahren zum Ausgeben eines Steuersignals an eine Einheit eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102020210741A1
Application number: DE102020210741.6A
Authority: DE
Inventors: Azaruddin Syed; Camille Marbach; Carina Engelhart; Eugen Schubert; Igor Karlinskiy; Markus Mueller; Matthias Ulrich; Nikhil Sawant; Ron Xu; Vipin Kamaraju
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-08-25
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2022-03-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgeben eines Steuersignals an eine Einheit eines Fahrzeugs (10) in Abhängigkeit von eine Fahrfläche (54") des Fahrzeugs (10) seitlich begrenzenden Begrenzungstrajektorien (44e, 44f) des Fahrzeugs (10), mit folgenden Schritten:- Ermitteln von voraussichtlichen Trajektorien (44) für zumindest drei Fahrzeugpunkte (50) des Fahrzeugs (10) mittels einer Steuereinheit des Fahrzeugs (10);- Auswählen von zwei Begrenzungstrajektorien (44e, 44f) aus den ermittelten voraussichtlichen Trajektorien (44) mittels der Steuereinheit, wobei die ausgewählten Begrenzungstrajektorien (44e, 44f) die Fahrfläche (54"), die von dem Fahrzeug (10) befahren wird, seitlich begrenzen; und- Ausgeben des Steuersignals an die Einheit des Fahrzeugs (10) in Abhängigkeit von den ausgewählten Begrenzungstrajektorien (44e, 44f).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgeben eines Steuersignals an eine Einheit eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von eine Fahrfläche des Fahrzeugs seitlich begrenzenden Begrenzungstrajektorien des Fahrzeugs, eine Steuereinheit zum Ausführen und/oder Steuern des Verfahrens, ein System mit einer Sensoreinheit und der Steuereinheit, sowie ein Fahrzeug nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
Stand der Technik
Die DE 10 2010 048 185 A1 offenbart eine Baumaschine mit einer Einrichtung zur Unterstützung des Maschinenführers beim Rückwärtsfahren. Die Einrichtung weist eine Recheneinheit auf, die eingerichtet ist, Daten zu bestimmen, die mindestens eine Trajektorie der Baumaschine in Abhängigkeit von der Stellung der Räder der Baumaschine beschreiben.
Offenbarung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Ausgeben eines Steuersignals an eine Einheit eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von eine Fahrfläche des Fahrzeugs seitlich begrenzenden Begrenzungstrajektorien des Fahrzeugs.
Das Verfahren umfasst einen Schritt des Ermittelns von voraussichtlichen Trajektorien für zumindest drei Fahrzeugpunkte des Fahrzeugs mittels einer Steuereinheit des Fahrzeugs. Das heißt, mit anderen Worten, zu jedem Fahrzeugpunkt aus einer vorgegebenen und/oder vorgebbaren Menge von zumindest drei Fahrzeugpunkten wird eine voraussichtliche Trajektorie mittels der Steuereinheit ermittelt bzw. berechnet.
Das Verfahren umfasst weiter einen Schritt des Auswählens von zwei Begrenzungstrajektorien aus den ermittelten voraussichtlichen Trajektorien mittels der Steuereinheit. Das heißt, mit anderen Worten, die Anzahl der ausgewählten Begrenzungstrajektorien ist echt kleiner als die Anzahl der ermittelten voraussichtlichen Trajektorien, sodass überhaupt eine Auswahl erfolgen kann.
Hierbei begrenzen die ausgewählten Begrenzungstrajektorien die Fahrfläche, die von dem Fahrzeug befahren wird bzw. befahren werden wird, seitlich. Das heißt, mit anderen Worten, die ausgewählten Begrenzungstrajektorien grenzen die Fahrfläche von einer Umgebungsfläche der Fahrzeugumgebung ab, die von dem Fahrzeug nicht befahren wird bzw. befahren werden wird.
Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt des Ausgebens des Steuersignals an die Einheit des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den ausgewählten Begrenzungstrajektorien.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Steuereinheit zum Ausgeben eines Steuersignals an eine Einheit eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von eine Fahrfläche des Fahrzeugs seitlich begrenzenden Begrenzungstrajektorien des Fahrzeugs.
Die Steuereinheit ist eingerichtet, voraussichtliche Trajektorien für zumindest drei Fahrzeugpunkte des Fahrzeugs zu ermitteln. Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, zwei Begrenzungstrajektorien aus den ermittelten voraussichtlichen Trajektorien auszuwählen, wobei die ausgewählten Begrenzungstrajektorien die Fahrfläche, die von dem Fahrzeug befahren, bevorzugt werden, wird, seitlich begrenzen. Die Steuereinheit ist ferner eingerichtet, das Steuersignal an die Einheit des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den ausgewählten Begrenzungstrajektorien auszugeben.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus ein Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, alle Schritte des vorangehend beschriebenen Verfahrens auszuführen und/oder zu steuern, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium mit dem darauf gespeicherten Computerprogramm.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus ein System zum Ausgeben eines Steuersignals an eine Einheit eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von eine Fahrfläche des Fahrzeugs seitlich begrenzenden Begrenzungstrajektorien des Fahrzeugs. Das System umfasst die vorstehend beschriebene Steuereinheit und eine Kameraeinheit. Die Kameraeinheit ist angeordnet und ausgebildet, Bilddaten bezüglich des Fahrzeugs und/oder eines Anbaugeräts des Fahrzeugs und/oder eines Anhängers des Fahrzeugs und/oder einer mittels des Fahrzeugs transportierten Last an die Steuereinheit bereitzustellen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus ein Fahrzeug mit der vorstehend beschriebenen Steuereinheit und/oder dem vorstehend beschriebenen System.
Das Fahrzeug kann ein motorisiertes oder unmotorisiertes Fahrzeug sein. Das Fahrzeug kann ein Personenkraftwagen oder ein Nutzkraftwagen bzw. Nutzfahrzeug sein. Das Fahrzeug kann eine Fahrzeugkombination aus Zugfahrzeug und Anhänger bzw. Auflieger sein. Das Fahrzeug ist bevorzugt eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere für landwirtschaftliche und/oder bauwirtschaftliche und/oder logistische Zwecke. Zum Beispiel kann das Fahrzeug ein Flurförderzeug, insbesondere ein Gabelstapler, ein Traktor oder ein Radlader sein. Besonders bevorzugt weist das Fahrzeug ein, insbesondere bewegbar an dem Fahrzeug angeordnetes, Anbaugerät, bspw. Gabelzinken, einen Frontlader, eine Schaufel etc. auf. Das Anbaugerät kann eine Lastbeförderungseinheit sein, wobei das Fahrzeug ausgebildet ist, eine Last mittels der Lastbeförderungseinheit zu befördern bzw. zu transportieren.
Unter einem Fahrzeugpunkt kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein dem Fahrzeug zugeordneter räumlicher Punkt verstanden werden, der in einer Draufsicht auf das Fahrzeug im Bereich einer Kontur bzw. eines Umrisses des Fahrzeugs angeordnet ist. Denkbar ist, dass der Fahrzeugpunkt in einer Draufsicht auf das Fahrzeug Teil einer Kontur bzw. eines Umrisses des Fahrzeugs ist. Denkbar ist weiter, dass der Fahrzeugpunkt in einer Draufsicht auf das Fahrzeug an eine Kontur bzw. einen Umriss des Fahrzeugs angrenzt. Denkbar ist auch, dass der Fahrzeugpunkt innerhalb einer Kontur bzw. eines Umrisses des Fahrzeugs angeordnet ist. Bevorzugt repräsentiert der Fahrzeugpunkt einen in einer Draufsicht auf das Fahrzeug vorstehenden und/oder abstehenden Bereich des Fahrzeugs. Bevorzugt sind die Fahrzeugpunkte symmetrisch zu einer Längsachse des Fahrzeugs am Fahrzeug angeordnet. Besonders bevorzugt umfassen die zumindest drei Fahrzeugpunkte alldiejenigen Fahrzeugpunkte, die für zumindest einen der technisch am Fahrzeug realisierbaren Lenkwinkel Teil einer die Fahrfläche des Fahrzeugs seitlich begrenzenden Begrenzungstrajektorie sind.
Die Fahrfläche des Fahrzeugs ist eine Fläche eines Untergrunds, bspw. einer Fahrbahn, die bei einer Fahrt des Fahrzeugs von dem Fahrzeug überstrichen wird. In einer Draufsicht auf das Fahrzeug erfolgt die Bewegung des Fahrzeugs innerhalb der Fahrfläche. Demnach kann als Fahrfläche eine senkrechte Projektion eines Fahrschlauchs bzw. eines Driving Envelopes des Fahrzeugs auf einen Untergrund bzw. eine Fahrbahn des Fahrzeugs verstanden werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter der Fahrfläche des Fahrzeugs insbesondere diejenige Fläche verstanden werden, die unter Beibehaltung eines Ist-Werts eines Lenkwinkels des Fahrzeugs und eines Ist-Werts einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs von dem Fahrzeug überstrichen werden wird. Bei Änderung des Wertes des Lenkwinkels und/oder der Fahrtrichtung kann sich die Fahrfläche, die von dem Fahrzeug überstrichen wird, verändern.
Die Fahrfläche wird seitlich bzw. quer zu einer Bewegung des Fahrzeugs innerhalb der Fahrfläche von den ausgewählten Begrenzungstrajektorien begrenzt. Die ausgewählten Begrenzungstrajektorien repräsentieren eine virtuelle Trennung des Bereichs des Untergrunds, der von dem Fahrzeug voraussichtlich überstrichen wird, von den Bereichen des Untergrunds, die voraussichtlich nicht von dem Fahrzeug überstrichen werden. Die ausgewählten Begrenzungstrajektorien begrenzen insbesondere diejenige Fläche des Untergrunds, die unter Beibehaltung eines Ist-Werts eines Lenkwinkels des Fahrzeugs und eines Ist-Werts einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs von dem Fahrzeug überstrichen werden wird. Die Fahrtrichtung kann hierbei angeben, ob die Trajektorie vorwärts, d.h. von einem Startpunkt der Trajektorie zu einem Endpunkt der Trajektorie, oder rückwärts, d.h. von einem Endpunkt zu einem Startpunkt der Trajektorie, befahren wird.
Unter einer voraussichtlichen Trajektorie kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Bahnkurve verstanden werden, entlang derer sich ein der Trajektorie zugeordneter Fahrzeugpunkt voraussichtlich bewegen wird. Das heißt, mit anderen Worten, die voraussichtliche Trajektorie ist eine Trajektorie, die unter Beibehaltung eines Ist-Werts eines Lenkwinkels des Fahrzeugs und eines Ist-Werts einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs von dem Fahrzeug überstrichen werden wird. In diesem Sinne kann unter einer voraussichtlichen Trajektorie eine geplante bzw. prognostizierte Trajektorie verstanden werden. Eine Trajektorie kann durch eine Menge von räumlichen Punkten definiert sein. Der Fahrzeugpunkt ist bevorzugt Teil dieser Menge von der Trajektorie definierenden räumlichen Punkten. Alternativ oder zusätzlich kann eine Trajektorie durch ein oder mehrere Trajektorienparameter definiert sein. Eine kreisförmige Trajektorie kann bspw. durch Vorgabe von Werten der Trajektorienparameter Krümmungsmittelpunkt, Krümmungsradius und Fahrtrichtung definiert sein.
Das Ermitteln der voraussichtlichen Trajektorie kann entsprechend ein Ermitteln von voraussichtlichen Trajektorienparameter umfassen oder sein. Bevorzugt ist das Ermitteln der voraussichtlichen Trajektorie zu einem Fahrzeugpunkt ein Ermitteln von zumindest einem voraussichtlichen Trajektorienparameter, der insbesondere zusammen mit dem Fahrzeugpunkt die voraussichtliche Trajektorie repräsentiert. Das Auswählen der Begrenzungstrajektorien kann auf Basis der voraussichtlichen Trajektorienparameter erfolgen. Das heißt, mit anderen Worten, das Auswählen der Begrenzungstrajektorien kann erfolgen, ohne dass oder bevor eine Menge von dem räumlichen Verlauf der voraussichtlichen Trajektorie repräsentierenden Punkten ermittelt wird.
Das Fahrzeug weist zumindest eine Kameraeinheit auf. Denkbar ist auch, dass das Fahrzeug mehrere, insbesondere zwei, vier, sechs oder mehr als sechs, Kameraeinheiten aufweist. Die mehreren Kameraeinheiten können Teil eines Multi-Kamera-Systems bzw. Surround View Systems des Fahrzeugs sein. Das Multi-Kamera-System bzw. Surround View System ist insbesondere ausgebildet, Bilddaten für ein Ermitteln einer Draufsicht bzw. einer Vogelperspektive auf die Fahrzeugumgebung und bevorzugt auf das Fahrzeug bereitzustellen.
Die Kameraeinheit kann an einer Karosserie, einem Fahrgestell bzw. einem Aufbau, einem Anbaugerät, einem Arbeitsarm oder einer Hubeinheit des Fahrzeugs angeordnet sein. Bevorzugt ist die Kameraeinheit an einer Kontur des Fahrzeugs, beispielsweise an einem Dach bzw. Dachholm des Fahrzeugs, an einem Gegengewicht oder beispielsweise an einem oberen Endbereich eines Hubmasts eines Gabelstaplers angeordnet.
Die Kameraeinheit kann eine Monokamera oder Stereokamera sein. Die Kameraeinheit kann eine Kamera mit einem Fischaugenobjektiv sein, um einen möglichst großen Winkelbereich einer Fahrzeugumgebung zu erfassen.
Das ausgegebene Steuersignal kann ein drahtlos oder drahtgebundenes, insbesondere elektronisches, Signal sein. Das Steuersignal kann eine Information bezüglich der ausgewählten Trajektorien umfassen.
Die Abhängigkeit des Ausgebens des Steuersignals von den ermittelten Begrenzungstrajektorien kann eine Abhängigkeit bezüglich der Ausgebens oder Nichtausgebens des Steuersignals und/oder bezüglich der das Steuersignal empfangenden Einheit und/oder bezüglich einer von dem Steuersignal umfassten Information sein. Denkbar ist, dass das Steuersignal eine Information bezüglich der ausgewählten Begrenzungstrajektorien umfasst. Bevorzugt umfasst das Steuersignal zumindest einen Trajektorienparameter der ausgewählten Begrenzungstrajektorien und/oder die den ausgewählten Trajektorienparameter zugeordneten Fahrzeugpunkte aus den zumindest drei vorgegebenen und/oder vorgebbaren Fahrzeugpunkten.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Steuereinheit ist es nunmehr möglich, auch für Fahrzeuge mit komplexem Fahrzeugumriss jederzeit die von dem Fahrzeug voraussichtlich überstrichene Fahrfläche zu signalisieren, um die Sicherheit für den Bediener des Fahrzeugs und für andere Verkehrsteilnehmer zu erhöhen. Die Sicherheit wird besonders für Kurven- und Rangierfahrten von mobilen Arbeitsmaschinen mit seitlich ausschwenkenden Fahrzeugteilen und/oder überbreiten Lasten erhöht, da die Gefahr für eine Kollision mit seitlich zum Fahrzeug angeordneten Objekten deutlich reduziert wird.
Vorteilhaft ist es, wenn die voraussichtlichen Trajektorien in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel und/oder einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs ermittelt werden. Bevorzugt ist ein Ist-Wert bzw. aktueller Wert des Lenkwinkels Eingangsgröße für das Ermitteln der voraussichtlichen Trajektorien. Der Lenkwinkel kann ein Winkel zwischen einer Ausrichtung einer nicht-lenkbaren Achse und einer Ausrichtung einer lenkbaren Achse, bspw. einer Achse mit Achsschenkellenkung, sein. Der Lenkwinkel kann auch ein Winkel zwischen zwei drehbar gegeneinander gelagerten Fahrzeugteilen, bspw. ein Knickwinkel zwischen einem Vorder- und einem Hinterwagen eines Radladers sein. Der Lenkwinkel kann von einer Steuereinheit des Fahrzeugs bereitgestellt werden.
Die Fahrtrichtung kann bei einer Fahrt des Fahrzeugs eine derzeitige Fahrtrichtung des Fahrzeugs sein. Bei einem Stillstand des Fahrzeugs kann die Fahrtrichtung des Fahrzeugs eine vorgesehene Fahrtrichtung sein. Denkbar ist, dass die vorgesehene Fahrtrichtung aus einer Stellung eines Fahrtrichtungsauswahlelements, bspw. eines Schalthebels, eines Schaltknaufs etc. ermittelt wird. Durch die Berücksichtigung des Lenkwinkels und/oder der Fahrtrichtung des Fahrzeugs können die voraussichtlichen Trajektorien auf einfache Art und Weise ermittelt werden.
Vorteilhaft ist es auch, wenn für die zumindest drei Fahrzeugpunkte

- für einen ersten Wert des Lenkwinkels erste voraussichtliche Trajektorien und für einen zweiten Wert des Lenkwinkels zweite voraussichtliche Trajektorien ermittelt werden und
- zwei erste aus den ermittelten ersten voraussichtlichen Trajektorien ausgewählte Begrenzungstrajektorien und zwei zweite aus den ermittelten zweiten voraussichtlichen Trajektorien ausgewählte

Begrenzungstrajektorien verschiedenen Fahrzeugpunkten entsprechen. Das heißt, mit anderen Worten, bei einem Überführen des Lenkwinkels von einem ersten Wert zu einem von dem ersten Wert verschiedenen zweiten Wert des Lenkwinkels werden ermittelte erste voraussichtliche Trajektorien für den ersten Wert des Lenkwinkels in ermittelte zweite voraussichtliche Trajektorien für den zweiten Wert des Lenkwinkels übergeführt. Die ersten ausgewählten Begrenzungstrajektorien entsprechen zwei voneinander verschiedenen ersten Fahrzeugpunkten. Die zweiten ausgewählten Begrenzungstrajektorien entsprechen zwei voneinander verschiedenen zweiten Fahrzeugpunkten. Denkbar ist, dass die ersten und die zweiten Fahrzeugpunkte voneinander verschieden sind, wobei zumindest einer oder beide Fahrzeugpunkte sich voneinander unterscheiden. Durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, dass die ausgewählten Begrenzungstrajektorien zu jedem Lenkwinkel derart passend ausgewählt werden, dass kein Teil des Fahrzeugs aus der von den ausgewählten Begrenzungstrajektorien begrenzten Fahrfläche herausragt. Dadurch können Kollisionen verhindert und die Sicherheit für das Fahrzeug und dessen Umgebung erhöht werden.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn die ermittelten voraussichtlichen Trajektorien kreisförmige Trajektorien sind und im Schritt des Ermittelns der voraussichtlichen Trajektorien ein Krümmungsradius und/oder ein Krümmungsmittelpunkt der kreisförmigen Trajektorien ermittelt wird.
Der Krümmungsmittelpunkt der kreisförmigen Trajektorie repräsentiert ein Rotationszentrum einer Kreisbewegung des Fahrzeugs. Der Krümmungsmittelpunkt bzw. die Koordinaten (x, y) des Rotationszentrums können unter Verwendung von geometrischen, insbesondere trigonometrischen Überlegungen in einem fahrzeugfesten Koordinatensystem ermittelt werden. Der Krümmungsradius einer kreisförmigen Trajektorie kann ermittelt werden als Abstand zwischen dem Krümmungsmittelpunkt und dem der kreisförmigen Trajektorie zugeordneten Fahrzeugpunkt. Die kreisförmige Trajektorie wird repräsentiert durch den Krümmungsmittelpunkt, den Krümmungsradius und die Umlaufrichtung, entlang derer sich das Fahrzeug bzw. der Fahrzeugpunkt auf der kreisförmigen Trajektorie bewegt.
Denkbar ist, dass das Ermitteln der voraussichtlichen Trajektorien für die Fahrzeugpunkte unter Verwendung des linearen Einspurmodells nach Ackermann erfolgt. Das heißt, mit anderen Worten, das Ermitteln der voraussichtlichen Trajektorien basiert auf der Annahme, dass bei einer Kurvenfahrt Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs in einer Draufsicht auf das Fahrzeug ein gemeinsames Rotationszentrum aufweisen und jedes der Räder sich um dieses Rotationszentrum auf einer kreisförmigen Trajektorie bewegt. Durch diese Ausgestaltung weist das Verfahren einen besonders geringen Bedarf an Computerressourcen auf.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn im Schritt des Auswählens eine voraussichtliche Trajektorie mit maximalem und eine voraussichtliche Trajektorie mit minimalem Krümmungsradius als Begrenzungstrajektorien ausgewählt werden. Das heißt, mit anderen Worten, aus den zumindest drei ermittelten voraussichtlichen Trajektorien werden die Begrenzungstrajektorie mit dem größten und die Begrenzungstrajektorie mit dem kleinsten Krümmungsradius ausgewählt. Durch diese Ausgestaltung können auf besonders einfache Art und Weise diejenigen Trajektorien ausgewählt werden, welche die Fahrfläche des Fahrzeugs seitlich begrenzen.
Vorteilhaft ist es außerdem, wenn die zumindest drei Fahrzeugpunkte zumindest einen Fahrzeugpunkt eines Anbaugeräts und/oder eines Anhängers und/oder einer mit dem Fahrzeug transportierten Last des Fahrzeugs umfassen. Das heißt, mit anderen Worten, es wird eine voraussichtliche Trajektorie für einen Fahrzeugpunkt ermittelt, der einem Anbaugerät des Fahrzeugs und/oder einem Anhänger des Fahrzeugs und/oder einer mit dem Fahrzeug transportierten Last des Fahrzeugs zugeordnet ist. Das Anbaugerät kann ein Gabelzinken, ein Frontlader, eine Schaufel etc. sein. Die Last kann bspw. eine auf einer Palette transportierte Last sein. Durch diese Ausgestaltung kann eine Kollisionsgefahr aufgrund von stark ausschwenkenden und/oder nur zeitweise am Fahrzeug angeordneten Anbaugeräte und/oder Anhänger und/oder Lasten reduziert werden.
Vorteilhaft ist es des Weiteren, wenn das Fahrzeug ein Gabelstapler ist und die zumindest drei Fahrzeugpunkte jeweils einen Fahrzeugpunkt in seitlichen Rückbereichen, jeweils einen Fahrzeugpunkt in seitlichen Bereichen einer nicht-lenkbaren Vorderachse, jeweils einen Fahrzeugpunkt in seitlichen Bereichen eines vorderen Stoßfängers des Gabelstaplers und jeweils einen Fahrzeugpunkt im Bereich von Gabelspitzen von Gabeln des Gabelstaplers umfasst. Durch diese Ausgestaltung wird für eine Vielzahl verschiedener Gabelstaplermodelle eine Menge von Fahrzeugpunkten bereitgestellt, die es im Rahmen des Verfahrens ermöglicht, für alle technisch realisierbaren Lenkwinkel des Gabelstaplers zuverlässig die Fahrfläche zu signalisieren.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die zumindest drei Fahrzeugpunkte während des Betriebs des Fahrzeugs verändert werden. Denkbar ist, dass die Anzahl der Fahrzeugpunkte vergrößert oder verkleinert wird. Denkbar ist auch, dass die Anzahl der Fahrzeugpunkte konstant ist und ein oder mehrere erste Fahrzeugpunkte durch ein oder mehrere von den ein oder mehreren ersten Fahrzeugpunkten verschiedene zweite Fahrzeugpunkte ersetzt werden. Denkbar ist weiter, dass die zumindest drei Fahrzeugpunkte bei Bewegung eines Anbaugeräts und/oder Aufnehmen und/oder Ablegen einer Last und/oder bei An- oder Abkoppeln eines Anhängers verändert werden. Durch diese Ausgestaltung kann eine Menge der Fahrzeugpunkte an eine Fahrsituation bzw. eine Fahrzeugkonfiguration des Fahrzeugs angepasst werden, um das Fahrzeug sicher zu betreiben und gleichzeitig das Verfahren effizient auszuführen.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die zumindest drei Fahrzeugpunkte zumindest einen unter Verwendung von Sensordaten einer Sensoreinheit des Fahrzeugs ermittelten Fahrzeugpunkt umfassen. Die Sensoreinheit kann eine Kameraeinheit, bspw. eine Stereokamera oder eine Time-of-flight-Kamera, eine Radareinheit, eine Ultraschalleinheit oder eine Laserentfernungsmesseinheit sein. Die Sensoreinheit ist ausgebildet, das Fahrzeug, insbesondere ein Anbaugerät und/oder einen Anhänger und/oder eine mittels des Fahrzeugs transportierte Last, zu erfassen, um Sensordaten bezüglich des Fahrzeugs, insbesondere des Anbaugeräts und/oder des Anhängers und/oder der mittels des Fahrzeugs transportierten Last bereitzustellen.
Der zumindest eine Fahrzeugpunkt wird unter Verwendung der von der Sensoreinheit bereitgestellten Sensordaten ermittelt. Hierzu kann eine Transformation der Sensordaten in ein fahrzeugfestes Koordinatensystem, das zum Ermitteln der Trajektorien verwendet wird, erfolgen.
Denkbar ist, dass die Sensordaten Bilddaten umfassen und anhand der Bilddaten ein Fahrzeugpunkt ermittelt wird, der einen in einer Draufsicht auf das Fahrzeug quer bzw. seitlich zur Fahrtrichtung und/oder einen in Fahrtrichtung und/oder entgegen der Fahrtrichtung vorstehenden bzw. abstehenden Bereich des Fahrzeugs und/oder des Anbaugeräts und/oder des Anhängers und/oder der Last repräsentiert.
Durch diese Ausgestaltung können dynamische, die von dem Fahrzeug überstrichene Fahrfläche beeinflussende Veränderungen am Fahrzeug, bspw. durch Aufnehmen oder Ablegen einer Last, berücksichtigt werden, was die Sicherheit des Betriebs des Fahrzeugs weiter erhöht.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Einheit, an die das Steuersignal ausgegeben wird, eine Anzeigeeinheit des Fahrzeugs umfasst, um die ausgewählten Begrenzungstrajektorien mittels der Anzeigeeinheit an einen Bediener des Fahrzeugs auszugeben. Die Anzeigeeinheit kann eine an oder in dem Fahrzeug angeordnete Anzeigeeinheit sein. Die Anzeigeeinheit kann an einem Innenraum, insbesondere an einem Führerhaus oder einer Fahrerkabine, angeordnet sein. Die Anzeigeeinheit kann ein Display umfassen. Die Anzeigeeinheit kann drahtlos oder drahtgebunden mit der Steuereinheit elektronisch verbunden sein, sodass die Anzeigeeinheit mittels des ausgegebenen Steuersignals steuerbar ist.
Bevorzugt wird mittels der Anzeigeeinheit eine Darstellung des Fahrzeugs und eine an das Fahrzeug in Fahrtrichtung angrenzende Fahrzeugumgebung angezeigt, wobei die Darstellung eine grafische Darstellung der ausgewählten Begrenzungstrajektorien umfasst. Bevorzugt grenzt die grafische Darstellung der ausgewählten Begrenzungstrajektorien an die grafische Darstellung des Fahrzeugs an. Die Darstellung der ausgewählten Begrenzungstrajektorien kann sich von dem Fahrzeug entlang einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs weg erstrecken. Die Länge der dargestellten ausgewählten Begrenzungstrajektorien kann vorgegeben und/oder vorgebbar sein und/oder von einer Fahrtgeschwindigkeit und/oder einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs abhängen. Zum Beispiel kann die Länge der dargestellten ausgewählten Begrenzungstrajektorien mittels eines Kodierungsparameter vorgegeben sein. Denkbar ist auch, dass die grafische Darstellung der ausgewählten Begrenzungstrajektorien vom Fahrzeug her ab einem vorgegebenen und/oder vorgegebenen Abstand zum Fahrzeug unter Verwendung eines Übergangs ausgeblendet wird, bspw. mit einem Verlauf von opak zu transparent. Denkbar ist auch, dass die ausgewählten Begrenzungstrajektorien maximal bis zu einem Hindernis dargestellt werden. Das Hindernis kann bspw. mittels einer an dem Fahrzeug angeordneten Sensoreinheit erfasst werden. Denkbar ist weiter, dass die Länge der dargestellten ausgewählten Begrenzungstrajektorien größer ist, wenn sich das Fahrzeug in einem Außenbereich befindet, als wenn sich das Fahrzeug in einem Innenbereich, bspw. einer Lagerhalle, befindet. Durch diese Ausgestaltung kann ein Bediener des Fahrzeugs rechtzeitig in eine Steuerung des Fahrzeugs eingreifen, um eine Kollision zu verhindern.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Einheit, an die das Steuersignal ausgegeben wird, eine akustischen und/oder optische und/oder haptische Warneinheit des Fahrzeugs umfasst, um einen Bediener des Fahrzeugs mittels Steuern der Warneinheit vor einer Kollision zu warnen. Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn die Einheit eine Bremseinheit und/oder eine Lenkeinheit und/oder eine Antriebseinheit des Fahrzeugs ist, um eine Kollision des Fahrzeugs mittels Steuern der Einheit zu verhindern. Denkbar ist, dass unter Verwendung der die Fahrfläche begrenzenden ausgewählten Begrenzungstrajektorien eine Kollisionsgefahr mit einem Objekt, bspw. einem Infrastrukturelement und/oder einer Person und/oder einem anderen Fahrzeug ermittelt wird. Denkbar ist weiter, dass abhängig von der ermittelten Kollisionsgefahr zunächst ein Steuersignal an die Warneinheit und, für den Fall, dass keine oder keine zur Reduktion der Kollisionsgefahr ausreichende Reaktion des Bedieners des Fahrzeugs erfolgt, anschließend ein Steuersignal an die Bremseinheit und/oder Lenkeinheit und/oder Antriebseinheit abgegeben wird. Mittels des Steuersignals kann eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, insbesondere bis zu einem Stillstand des Fahrzeugs, reduziert und/oder ein Ausweichmanöver ausgeführt werden. Durch diese Ausgestaltung wird der Bediener des Fahrzeugs frühzeitig vor einer Kollision gewarnt und/oder eine Kollision durch einen Fahrzeugeingriff automatisch verhindert.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.
Dazu zeigen

1 eine schematische Darstellung eines Gabelstaplers;
2 eine schematische Draufsicht auf den Gabelstapler gemäß 1 zur Veranschaulichung des Ermittelns der voraussichtlichen Trajektorien;
3, 4, 5 schematische Draufsichten auf den Gabelstapler gemäß 1 mit einer Darstellung von ausgewählten Begrenzungstrajektorien;
6 eine schematische Draufsicht auf den Gabelstapler gemäß 1 in einer Fahrsituation; und
7 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine Darstellung eines als Gabelstapler 10 ausgebildeten Fahrzeugs 10. Der Gabelstapler 10 weist eine erste Kamera 12, eine zweite Kamera 14, eine dritte Kamera 16 und eine vierte Kamera 18 auf, um mittels der Kameras 12, 14, 16, 18 eine Umgebung des Gabelstaplers 10 zu erfassen. Weiter umfasst der Gabelstapler 10 eine Steuereinheit 20 und eine nicht dargestellte Anzeigeeinheit. Der Gabelstapler 10 umfasst eine nicht-lenkbare Vorderachse 22 und eine lenkbare Hinterachse 24. Weiter umfasst der Gabelstapler 10 einen Hubmast 26 mit einem Gabelträger und zwei an dem Gabelträger angeordneten Gabeln. Der Gabelstapler 10 transportiert mittels der Gabeln eine Palette 28 mit einer Last 30.
Die erste Kamera 12 ist an einem vorderen Dachholm des Gabelstaplers 10 angeordnet und auf einen vorderen Teilbereich einer Fahrzeugumgebung des Gabelstaplers 10 ausgerichtet. Alternativ kann die erste Kamera 12 auch an, insbesondere einem vorderen, Bereich des Hubmasts 26 des Gabelstaplers 10 angeordnet sein. Die zweite Kamera 14 und die vierte Kamera 18 sind an gegenüberliegenden seitlichen Dachholmen des Gabelstaplers 10 angeordnet und jeweils auf einen seitlichen Teilbereich der Fahrzeugumgebung ausgerichtet. Die dritte Kamera 16 ist an einem hinteren Dachholm des Gabelstaplers 10 angeordnet und auf einen hinteren Teilbereich der Arbeitsmaschinenumgebung ausgerichtet. Zusätzlich sind die teilweise überlappenden Erfassungsbereiche 32, 34, 36, 38 der Kameras 12, 14, 16, 18 dargestellt. Aufgrund ihrer Anordnung ermöglichen die Kameras 12, 14, 16, 18 eine 360°-Umfelderfassung des Gabelstaplers 10.
Die Steuereinheit 20 ist im Bereich einer Fahrerkabine des Gabelstaplers 10 angeordnet. Die Steuereinheit 20 ist mit jeder der vier Kameras 12, 14, 16, 18 mittels je einer drahtgebundenen elektronischen Verbindung verbunden. Mittels dieser Verbindungen werden Bilddaten der Kameras 12, 14, 16, 18 an die Steuereinheit 20 übertragen. Weiter ist die Steuereinheit 20 mittels einer weiteren nicht dargestellten drahtgebundenen elektronischen Verbindung mit der Anzeigeeinheit verbunden. Weiter ist die Steuereinheit 20 optional auch mit einer Fahrzeugschnittstelle und/oder einer Anbaugeräteschnittstelle drahtgebunden elektronisch verbunden.
Die am vorderen Dachholm angeordnete erste Kamera 12, und bevorzugt auch die zweite Kamera 14 und/oder die vierte Kamera 18, sind ausgebildet und angeordnet, die von dem Gabelstapler 10 transportierte Last 30 zu erfassen.
Die Steuereinheit 20 ist eingerichtet, basierend auf von den Kameras 12, 14, 18 bereitgestellten Bilddaten der erfassten Last 30 eine räumliche Ausdehnung der Last 30 zu ermitteln. Weiter ist die Steuereinheit 20 eingerichtet, anhand der bereitgestellten Bilddaten Koordinaten von Fahrzeugpunkten zu ermitteln, die in Fahrtrichtung und/oder entgegen der Fahrtrichtung und/oder quer zur Fahrtrichtung vorstehende Bereiche der Last 30 repräsentieren.
Die Steuereinheit 20 umfasst eine Speichereinheit. Die Speichereinheit ist eingerichtet, Fahrzeugpunkte in Form von Koordinaten in einem fahrzeugfesten Koordinatensystem zu speichern. Die Speichereinheit ist weiter eingerichtet, eine Draufsicht auf ein Modell des Gabelstaplers 10 umfassend zumindest einen Umriss bzw. eine Kontur des Gabelstaplers 10 zu speichern.
Darüber hinaus ist die Steuereinheit 20 eingerichtet, für jeden der gespeicherten und/oder anhand der Bilddaten ermittelten Fahrzeugpunkte eine voraussichtliche Trajektorie zu ermitteln. Das Ermitteln der voraussichtlichen Trajektorie ist in den nachfolgenden 2 bis 5 dargestellt und erklärt.
Hierzu ist die Steuereinheit 20 eingerichtet, eine Lenkwinkelinformation umfassend einen Lenkwinkel des Gabelstaplers 10 sowie eine Fahrtrichtungsinformation umfassend eine Fahrtrichtung des Gabelstaplers 10 von der Fahrzeugschnittstelle zu empfangen. Die Lenkwinkelinformation wird von einer einer Lenkeinheit des Gabelstaplers 10 zugeordneten Steuereinheit bereitgestellt. Die Fahrtrichtungsinformation wird von einer einem Fahrtrichtungshebel zugeordneten Steuereinheit bereitgestellt.
2 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Gabelstapler gemäß 1 zur Veranschaulichung des Ermittelns der voraussichtlichen Trajektorien. Zusätzlich ist ein fahrzeugfestes zweidimensionales Koordinatensystem mit Abszisse x und Ordinate y sowie Koordinatenursprung (x, y) = (0, 0) im Achsenmittelpunkt der nicht-lenkbaren Vorderachse 22 des Gabelstaplers 10 dargestellt.
Das Ermitteln der voraussichtlichen Trajektorien für die Fahrzeugpunkte erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel unter Verwendung des linearen Einspurmodells nach Ackermann. Das heißt, mit anderen Worten, das Ermitteln der voraussichtlichen Trajektorien basiert auf der Annahme, dass bei einer Kurvenfahrt an der Vorderachse 22 angeordnete Vorderräder und an der Hinterachse 24 angeordnete Hinterräder des Gabelstaplers 10 in einer Draufsicht auf den Gabelstapler 10 ein gemeinsames Rotationszentrum 40 aufweisen und jedes der Räder sich um dieses Rotationszentrum 40 auf einer kreisförmigen Trajektorie 43 bewegt.
Die Steuereinheit 20 ist eingerichtet, eine voraussichtliche Trajektorie 43 eines beliebigen Fahrzeugpunktes 49 zu ermitteln. Das Ermitteln der voraussichtlichen Trajektorie 43 umfasst ein Ermitteln eines Krümmungsmittelpunkts 40 bzw. Koordinaten (x_R, y_R) des Rotationszentrums 40 und eines Krümmungsradius 42 einer diesem Fahrzeugpunkt 49 zugeordneten kreisförmigen Trajektorie 43.
Eingangsgrößen für das Ermitteln der voraussichtlichen Trajektorie 43 sind der Wert des Lenkwinkels 46 und die Koordinaten (xo,yo=0) des Fahrzeugpunktes 49 im zweidimensionalen fahrzeugfesten Koordinatensystem.
Für den Krümmungsmittelpunkt 40 bzw. die Koordinaten (x_R,y_R) des Rotationszentrums 40 gilt: x_R = 0; y_R = x₀/tan (Lenkwinkel), wobei tan die trigonometrische Funktion tangens bezeichnet.
Der Krümmungsradius 42 berechnet sich als Quadratwurzel aus der Summe von Betragsquadrat von xo und Betragsquadrat von y_R.
Die kreisförmige Trajektorie 43 wird repräsentiert durch die Koordinaten (x_R,y_R) des Krümmungsmittelpunkts 40 und den Krümmungsradius 42 sowie durch Angabe der Fahrtrichtung 48 bzw. Umlaufrichtung 48 der kreisförmigen Trajektorie 43.
Die Steuereinheit 20 ist eingerichtet, voraussichtliche Trajektorien für eine Vielzahl von Fahrzeugpunkten zu ermitteln und aus den ermittelten voraussichtlichen Trajektorien zwei Begrenzungstrajektorien auszuwählen, wie in den 3, 4, 5 dargestellt wird.
3, 4, 5 zeigen eine schematische Draufsicht auf den Gabelstapler gemäß 1 mit ausgewählten Begrenzungstrajektorien.
Eine Menge von gespeicherten Fahrzeugpunkten 50 umfasst acht Fahrzeugpunkte 50, jeweils einen Fahrzeugpunkt 50a, 50b im Bereich von Gabelspitzen von Gabeln des Gabelstaplers 10, jeweils einen Fahrzeugpunkt 50c, 50d in seitlichen Bereichen eines vorderen Stoßfängers des Gabelstaplers 10, jeweils einen Fahrzeugpunkt 50e, 50f in seitlichen Bereichen einer nicht-lenkbaren Vorderachse und jeweils einen Fahrzeugpunkt 50h, 50g in seitlichen Rückbereichen des Gabelstaplers 10.
Die Steuereinheit 20 ist eingerichtet, für jeden der acht Fahrzeugpunkte 50 den jeweiligen Krümmungsradius der zugehörigen kreisförmigen Trajektorie 44 = (44a, 44b, 44c, 44d, 44e, 44f, 44f, 44g, 44h) unter Verwendung des empfangenen Wertes des Lenkwinkels zu ermitteln. Die Steuereinheit 20 ist weiter eingerichtet, durch Ermitteln des maximalen und des minimalen Krümmungsradius der acht ermittelten Krümmungsradien zwei Begrenzungstrajektorien auszuwählen, welche die von dem Gabelstapler 10 voraussichtlich befahrene Fahrfläche 54, 54', 54" seitlich begrenzen.
In 3A ist eine Geradeausfahrt des Gabelstaplers 10 dargestellt. Der Wert des Lenkwinkels ist 0°. Der Krümmungsmittelpunkt liegt im Unendlichen, der Krümmungsradius nimmt also keinen endlichen Wert an. Die Steuereinheit 20 ist daher eingerichtet, bei Geradeausfahrt entsprechend einem Lenkwinkel von 0° bzw. 180° als Begrenzungstrajektorien 44e, 44f zwei parallel zur Fahrtrichtung des Gabelstaplers 10 verlaufende Begrenzungstrajektorien 44e, 44f auszuwählen, die durch diejenigen Fahrzeugpunkte 50e, 50f verlaufen, die zu einer durch eine Fahrzeuglängsachse verlaufenden Gerade den größten Abstand aufweisen.
In 3B ist eine Kurvenfahrt des Gabelstaplers 10 mit einem Wert des Lenkwinkels von ca. 10° dargestellt. Durch den Fahrzeugpunkt 50d verläuft die Begrenzungstrajektorie 44d mit dem kleinsten Krümmungsradius. Durch den Fahrzeugpunkt 50g verläuft die Begrenzungstrajektorie 44g mit dem größten Krümmungsradius.
In 3C ist eine Kurvenfahrt des Gabelstaplers 10 mit einem Wert des Lenkwinkels von ca. 45° dargestellt. Aufgrund des gegenüber 3B vergrößerten Lenkwinkels verläuft die Begrenzungstrajektorie 44f mit dem kleinsten Krümmungsradius nun durch den Fahrzeugpunkt 50f, die Begrenzungstrajektorie 44a mit dem größten Krümmungsradius durch den Fahrzeugpunkt 50a.
Des Weiteren ist die Steuereinheit 20 eingerichtet, für jede der in den Fahrsituationen gemäß 3, 4, 5 Begrenzungstrajektorien 44' = (44a, 44d, 44e, 44f, 44g) deren räumlichen Verlauf in Form von diskreten Stützpunkten zu ermitteln. Die Steuereinheit 20 ist ferner eingerichtet, ein Steuersignal an die Anzeigeeinheit des Gabelstaplers 10 auszugeben, um die Begrenzungstrajektorien 44 zusammen mit einer Draufsicht auf ein Modell des Gabelstaplers 10 auf der Anzeigeeinheit des Gabelstaplers 10 grafisch auszugeben.
6 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Gabelstapler 10 gemäß 1 in einer Fahrsituation mit Gegenverkehr durch einen weiteren Gabelstapler 10. Beide Gabelstapler 10 befördern eine Last 30, deren Breite quer zur Fahrtrichtung der Gabelstapler 10 größer ist als die Breite der Gabelstapler 10. Das heißt, mit anderen Worten, in einer Draufsicht ragt die Last 10 quer zur Fahrtrichtung über die Kontur des Gabelstaplers 10 hinaus.
Die Last 30 wird mittels der an dem vorderen Dachholm des Gabelstaplers 10 angeordneten Kamera 12 erfasst, um Bilddaten der Last 30 zu erzeugen. Unter Verwendung der Bilddaten der Last 30 werden Fahrzeugpunkte im Bereich der Last 30 ermittelt, die einen in einer Draufsicht auf den Gabelstapler 10 seitlich und längs zur Fahrtrichtung vorstehenden Bereich der Last 30 repräsentieren.
Die Steuereinheit 20 ist eingerichtet, diese basierend auf den Bilddaten ermittelten Fahrzeugpunkte bei dem Ermitteln der voraussichtlichen Trajektorien zu berücksichtigen. In der vorliegenden Fahrsituation werden bei Geradeausfahrt als Begrenzungstrajektorien 45a, 45b bzw. 45c, 45d zwei Begrenzungstrajektorien aus den ermittelten voraussichtlichen Trajektorien ausgewählt, die einen seitlichen Bereich der Last 30 repräsentieren.
Die Steuereinheit 20 ist eingerichtet, ein Steuersignal an eine Anzeigeeinheit des Gabelstaplers 10 auszugeben, um einem Fahrer des Gabelstaplers 10 die ausgewählten Begrenzungstrajektorien 45a, 45b bzw. 45c, 45d anzuzeigen. Weiter ist die Steuereinheit 20 eingerichtet, für den Fall, dass auf eine an einem Überlapp der von den ausgewählten Begrenzungstrajektorien 45a, 45b bzw. 45c, 45d begrenzten Fahrflächen erkennbare drohende Kollision zwischen den Gabelstaplern 10 keine die Kollisionsgefahr verringernde Reaktion des Fahrers des Gabelstaplers 10 erfolgt, ein Bremssystem des Gabelstaplers 10 anzusteuern, um die Geschwindigkeit des Gabelstaplers 10, bevorzugt bis zum Stillstand zu verringern.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ausgeben eines Steuersignals an eine Einheit eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von eine Fahrfläche des Fahrzeugs seitlich begrenzenden Begrenzungstrajektorien des Fahrzeugs. Das Verfahren ist in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 100 versehen.
Das Verfahren 100 kann ausgeführt werden, während das Fahrzeug sich in Bewegung befindet bzw. bei einer Fahrt des Fahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren 100 auch ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug steht und sich nicht fortbewegt. Bevorzugt wird das Verfahren permanent bzw. dauerhaft während eines Betriebs des Fahrzeugs ausgeführt. Denkbar ist auch, dass das Verfahren ansprechend auf eine Veränderung einer Fahrtrichtung und/oder eines Lenkwinkels des Fahrzeugs ausgeführt wird.
Das Fahrzeug kann bspw. der Gabelstapler 10 gemäß 1 sein.
In Schritt 110 wird ein aktueller Wert bzw. Ist-Wert des Lenkwinkels von einer Steuereinheit einer Lenkungseinheit des Fahrzeugs mittels einer Steuereinheit des Fahrzeugs empfangen. Weiter werden in Schritt 110 mittels der Steuereinheit ein gespeichertes zweidimensionales fahrzeugfestes Koordinatensystem und zumindest drei gespeicherte Fahrzeugpunkte aus einer Speichereinheit der Steuereinheit ausgelesen.
In Schritt 120 werden voraussichtliche Trajektorien für die ausgelesenen Fahrzeugpunkte ermittelt, wobei das Ermitteln unter Verwendung des empfangenen Ist-Werts des Lenkwinkels erfolgt. Hierbei umfasst das Ermitteln der voraussichtlichen Trajektorien ein Ermitteln von voraussichtlichen Trajektorienparametern der voraussichtlichen Trajektorien. Die voraussichtlichen Trajektorien sind kreisförmigen Trajektorien, wobei die voraussichtlichen Trajektorienparameter ein Krümmungsradius und ein Krümmungsmittelpunkt der jeweiligen Trajektorie sind.
In Schritt 130 werden zwei Begrenzungstrajektorien aus den ermittelten voraussichtlichen Trajektorien mittels der Steuereinheit ausgewählt, wobei eine Trajektorie mit maximalem und eine Trajektorie mit minimalem Krümmungsradius ausgewählt werden. Die ausgewählten Begrenzungstrajektorien begrenzen die Fahrfläche, die von dem Fahrzeug befahren wird, seitlich.
In Schritt 140 wird mittels der Steuereinheit ein Steuersignal an eine Einheit des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den ausgewählten Begrenzungstrajektorien ausgegeben. Die Einheit umfasst eine Anzeigeeinheit des Fahrzeugs. Mittels der Anzeigeeinheit werden ansprechend auf das Steuersignal eine Draufsicht auf das Fahrzeug und sich von dem Fahrzeug in Fahrtrichtung weg erstreckende Abschnitte der ausgewählten Begrenzungstrajektorien angezeigt.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010048185 A1 [0002]

Claims

Verfahren (100) zum Ausgeben eines Steuersignals an eine Einheit eines Fahrzeugs (10) in Abhängigkeit von eine Fahrfläche (54, 54', 54") des Fahrzeugs (10) seitlich begrenzenden Begrenzungstrajektorien (44') des Fahrzeugs (10), mit folgenden Schritten: - Ermitteln (120) von voraussichtlichen Trajektorien (44, 45) für zumindest drei Fahrzeugpunkte (49, 50) des Fahrzeugs (10) mittels einer Steuereinheit (20) des Fahrzeugs (10); - Auswählen (130) von zwei Begrenzungstrajektorien (44') aus den ermittelten voraussichtlichen Trajektorien (44, 45) mittels der Steuereinheit (20), wobei die ausgewählten Begrenzungstrajektorien (44') die Fahrfläche (54, 54', 54"), die von dem Fahrzeug (10) befahren wird, seitlich begrenzen; und - Ausgeben (140) des Steuersignals an die Einheit des Fahrzeugs (10) in Abhängigkeit von den ausgewählten Begrenzungstrajektorien (44').
Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die voraussichtlichen Trajektorien (44, 45) in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel (46) und/oder einer Fahrtrichtung (48) des Fahrzeugs (10) ermittelt werden.
Verfahren (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die zumindest drei Fahrzeugpunkte (49, 50) - für einen ersten Wert des Lenkwinkels (46) erste voraussichtliche Trajektorien (44, 45) und für einen zweiten Wert des Lenkwinkels (46) zweite voraussichtliche Trajektorien (44, 45) ermittelt werden und - zwei erste aus den ermittelten ersten voraussichtlichen Trajektorien (44, 45) ausgewählte Begrenzungstrajektorien (44, 45) und zwei zweite aus den ermittelten zweiten voraussichtlichen Trajektorien (44, 45) ausgewählte Begrenzungstrajektorien (44, 45) verschiedenen Fahrzeugpunkten (49, 50) entsprechen.
Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten voraussichtlichen Trajektorien (44, 45) kreisförmige Trajektorien (44, 45) sind und im Schritt (120) des Ermittelns der voraussichtlichen Trajektorien (44, 45) ein Krümmungsradius (42) und/oder ein Krümmungsmittelpunkt (40) der kreisförmigen Trajektorien (44, 45) ermittelt wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (130) des Auswählens eine voraussichtliche Trajektorie (44') mit maximalem und eine voraussichtliche Trajektorie (44') mit minimalem Krümmungsradius als Begrenzungstrajektorien (44') ausgewählt werden.
Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest drei Fahrzeugpunkte (49, 50) zumindest einen Fahrzeugpunkt (49, 50) eines Anbaugeräts und/oder eines Anhängers und/oder einer mit dem Fahrzeug (10) transportierten Last des Fahrzeugs (10) umfassen.
Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) ein Gabelstapler (10) ist und die zumindest drei Fahrzeugpunkte (49, 50) jeweils einen Fahrzeugpunkt (50g, 50h) in seitlichen Rückbereichen, jeweils einen Fahrzeugpunkt (50e, 50f) in seitlichen Bereichen einer nicht-lenkbaren Vorderachse, jeweils einen Fahrzeugpunkt (50c, 50d) in seitlichen Bereichen eines vorderen Stoßfängers des Gabelstaplers (10) und jeweils einen Fahrzeugpunkt (50a, 50b) im Bereich von Gabelspitzen von Gabeln des Gabelstaplers (10) umfassen.
Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest drei Fahrzeugpunkte (49, 50) während des Betriebs des Fahrzeugs (10) verändert werden.
Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest drei Fahrzeugpunkte (49, 50) zumindest einen unter Verwendung von Sensordaten einer Sensoreinheit des Fahrzeugs (10) ermittelten Fahrzeugpunkt (49, 50) umfassen.
Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit - eine Anzeigeeinheit des Fahrzeugs (10) umfasst, um die ausgewählten Begrenzungstrajektorien (44') mittels der Anzeigeeinheit an einen Bediener des Fahrzeugs (10) auszugeben, und/oder - eine akustischen und/oder optische und/oder haptische Warneinheit des Fahrzeugs (10) umfasst, um einen Bediener des Fahrzeugs (10) mittels Steuern der Warneinheit vor einer Kollision zu warnen, und/oder - eine Bremseinheit und/oder eine Lenkeinheit und/oder eine Antriebseinheit des Fahrzeugs (10) ist, um eine Kollision des Fahrzeugs (10) mittels Steuern der Einheit zu verhindern.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen und/oder zu steuern.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.
Steuereinheit (20) zum Ausgeben eines Steuersignals an eine Einheit eines Fahrzeugs (10) in Abhängigkeit von eine Fahrfläche (54, 54', 54") des Fahrzeugs (10) seitlich begrenzenden Begrenzungstrajektorien (44') des Fahrzeugs (10), wobei die Steuereinheit (20) eingerichtet ist, - voraussichtliche Trajektorien (44, 45) für zumindest drei Fahrzeugpunkte (49, 50) des Fahrzeugs (10) zu ermitteln, - zwei Begrenzungstrajektorien (44') aus den ermittelten voraussichtlichen Trajektorien (44, 45) auszuwählen, wobei die ausgewählten Begrenzungstrajektorien (44') die Fahrfläche (54, 54', 54"), die von dem Fahrzeug (10) befahren wird, seitlich begrenzen, und - das Steuersignal an die Einheit des Fahrzeugs (10) in Abhängigkeit von den ausgewählten Begrenzungstrajektorien (44') auszugeben.
System zum Ausgeben eines Steuersignals an eine Einheit eines Fahrzeugs (10) in Abhängigkeit von eine Fahrfläche (54, 54', 54") des Fahrzeugs (10) seitlich begrenzenden Begrenzungstrajektorien (44') des Fahrzeugs (10), umfassend - die Steuereinheit (20) gemäß Anspruch 13 und - eine Kameraeinheit (12, 14, 16, 18), die angeordnet und ausgebildet ist, Bilddaten bezüglich des Fahrzeugs (10) und/oder eines Anbaugeräts und/oder eines Anhängers und/oder einer mittels des Fahrzeugs (10) transportierten Last an die Steuereinheit (20) bereitzustellen.
Fahrzeug (10) mit einer Steuereinheit (20) nach Anspruch 13 oder einem System nach Anspruch 14.