DE102022129937A1 - Method and device for assisting a driver of a commercial vehicle when approaching an object - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers eines Nutzfahrzeugs (5.1, 5.2) bei der Annäherung an ein Objekt, wobei mit mindestens einem Sensor (8) einer Fahrzeugsensorik des Nutzfahrzeugs (5.1, 5.2) mindestens ein Referenzpunkt (1) hinsichtlich Ort und Orientierung zum Sensor (8) erfasst wird, wobei auf Basis der Orientierung und des Sensors (8) eine Distanz und eine Lage zwischen dem Nutzfahrzeug (5.1, 5.2) und dem Referenzpunkt (1) berechnet werden, wobei bekannte Geometrien des Nutzfahrzeugs (5.1, 5.2) und eine Platzierung des Sensors (8) im Nutzfahrzeug (5.1, 5.2) berücksichtigt werden, wobei lokal oder über ein Backend verfügbare Trajektorien (10.1 bis 10.3) zum Anfahren an das Objekt geladen und bereitgestellt werden, wobei an einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (3) eine Auswahl der Trajektorie (10.1 bis 10.3) erfolgt, wobei das Nutzfahrzeug (5.1, 5.2) automatisiert zu einer Startposition (7.1, 7.2) der gewählten Trajektorie (10.1 bis 10.3) fährt und die Trajektorie (10.1 bis 10.3) abfährt.The invention relates to a method and a device for assisting a driver of a commercial vehicle (5.1, 5.2) when approaching an object, wherein at least one reference point (1) is detected with regard to location and orientation to the sensor (8) using at least one sensor (8) of a vehicle sensor system of the commercial vehicle (5.1, 5.2), wherein a distance and a position between the commercial vehicle (5.1, 5.2) and the reference point (1) are calculated on the basis of the orientation and the sensor (8), wherein known geometries of the commercial vehicle (5.1, 5.2) and a placement of the sensor (8) in the commercial vehicle (5.1, 5.2) are taken into account, wherein trajectories (10.1 to 10.3) available locally or via a backend are loaded and made available for approaching the object, wherein a selection of the trajectory (10.1 to 10.3) takes place at a human-machine interface (3), wherein the commercial vehicle (5.1, 5.2) automatically moves to a starting position (7.1, 7.2) of the selected trajectory (10.1 to 10.3) and follows the trajectory (10.1 to 10.3).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Nutzfahrzeugs bei der Annäherung an ein Objekt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The invention relates to a method for assisting a driver of a commercial vehicle when approaching an object according to the preamble of
Nutzfahrzeuge in unterschiedlichen Zugausführungen sind schwierig rückwärts an Objekte (beispielsweise Laderampen in Logistikzentren) zu manövrieren. Die Ausmaße eines Nutzfahrzeuggespannes erschweren dabei das Manövrieren, bei dem feinfühlig gelenkt werden muss. Insbesondere ist der Abstand der hintersten Fahrzeugflanke zum Objekt aus dem Fahrerhaus schwer ohne einweisende Person abzuschätzen.Commercial vehicles in different combinations are difficult to maneuver backwards towards objects (e.g. loading ramps in logistics centers). The size of a commercial vehicle combination makes maneuvering difficult, and requires sensitive steering. In particular, the distance of the rearmost side of the vehicle to the object is difficult to estimate from the driver's cab without a person directing.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren und eine neuartige Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers eines Nutzfahrzeugs bei der Annäherung an ein Objekt anzugeben.The invention is based on the object of specifying a novel method and a novel device for assisting a driver of a commercial vehicle when approaching an object.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6.The object is achieved according to the invention by a method having the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Nutzfahrzeugs bei der Annäherung an ein Objekt wird mit mindestens einem Sensor einer Fahrzeugsensorik des Nutzfahrzeugs mindestens ein Referenzpunkt in einer Umgebung des Nutzfahrzeugs hinsichtlich Ort und Orientierung zum Sensor erfasst, wobei auf Basis der Orientierung und des Sensors eine Distanz und eine Lage zwischen dem Nutzfahrzeug und dem Referenzpunkt berechnet werden, wobei bekannte Geometrien des Nutzfahrzeugs und eine Platzierung des Sensors im Nutzfahrzeug berücksichtigt werden. Erfindungsgemäß werden lokal im Nutzfahrzeug oder über ein Backend verfügbare Trajektorien zum Anfahren an das Objekt geladen und bereitgestellt, wobei an einer Mensch-Maschine-Schnittstelle eine Auswahl der Trajektorie erfolgt, wobei das Nutzfahrzeug automatisiert zu einer Startposition der gewählten Trajektorie fährt und die Trajektorie abfährt.In a method according to the invention for assisting a driver of a commercial vehicle when approaching an object, at least one reference point in an environment of the commercial vehicle is detected with regard to location and orientation to the sensor using at least one sensor of a vehicle sensor system of the commercial vehicle, wherein a distance and a position between the commercial vehicle and the reference point are calculated on the basis of the orientation and the sensor, wherein known geometries of the commercial vehicle and a placement of the sensor in the commercial vehicle are taken into account. According to the invention, trajectories available locally in the commercial vehicle or via a backend for approaching the object are loaded and made available, wherein a selection of the trajectory takes place at a human-machine interface, wherein the commercial vehicle automatically drives to a start position of the selected trajectory and drives the trajectory.
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Methode, bei der Fixpunkte (engl. landmarks) mit Hilfe einer Fahrzeugsensorik erfasst und als Referenzpunkt zur Anfahrt an bestimmte, vordefinierte Hindernisse genutzt werden.The present invention describes a method in which landmarks are detected with the help of vehicle sensors and used as a reference point for approaching certain, predefined obstacles.
Die Erfindung ermöglicht es dem Fahrer, auf Basis mindestens eines Referenzpunktes die Anfahrt an Objekte komplett automatisiert vom Fahrzeug ausführen zu lassen. Dabei können zu jedem Referenzpunkt verschiedene Routen hinterlegt sein. Die anzufahrenden Objekte müssen zudem dabei nicht mit Sensoren oder zusätzlichen Gestaltungsgegenständen versehen werden. Die komplette Assistenz funktioniert dabei mit der vorhandenen Fahrzeugsensorik.The invention enables the driver to have the vehicle approach objects completely automatically based on at least one reference point. Different routes can be stored for each reference point. The objects to be approached do not need to be equipped with sensors or additional design elements. The entire assistance functions with the existing vehicle sensors.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht eines Verfahrens zur Unterstützung eines Fahrers bei der Annäherung an ein Objekt, -
2 eine schematische Ansicht eines Referenzpunktes, -
3 eine schematische Ansicht einer Mensch-Maschine-Schnittstelle, -
4 eine schematische Ansicht einer Parksituation, und -
5 eine schematische Detailansicht der Szene aus4 .
-
1 a schematic view of a method for assisting a driver when approaching an object, -
2 a schematic view of a reference point, -
3 a schematic view of a human-machine interface, -
4 a schematic view of a parking situation, and -
5 a schematic detailed view of the scene from4 .
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numerals in all figures.
Mit einer Fahrzeugsensorik kann ein Ort und/oder eine Position eines Referenzpunktes (Landmark, beispielsweise ein Pfosten, eine eingelernte Markierung, eine Markierung an einer Fassade in einem Logistikhof) erfasst werden. Die Fahrzeugsensorik umfasst als Sensor beispielsweise mindestens eine Kamera und/oder mindestens ein Lidar und/oder mindestens ein Radar und/oder mindestens eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation.A vehicle sensor system can be used to detect a location and/or position of a reference point (landmark, for example a post, a taught-in marking, a marking on a facade in a logistics yard). The vehicle sensor system includes, for example, at least one camera and/or at least one lidar and/or at least one radar and/or at least one vehicle-vehicle communication.
Dabei wird insbesondere die Orientierung des Sensors zum Referenzpunkt bestimmt.In particular, the orientation of the sensor to the reference point is determined.
Ferner können im Fahrzeug vorliegende Informationen bekannt sein und genutzt werden, insbesondere:
- - eine Geometrie des Zugfahrzeugs und/oder eines Sattelaufliegers und/oder eines Anhängers und/oder von Fahrzeugaufbauten,
- - eine Einbauposition des mindestens einen Sensors im Verhältnis zu einem Fahrzeugmittelpunkt,
- - ein Knickwinkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Sattelauflieger und/oder Anhänger und/oder Fahrzeugaufbauten,
- - optional ein Knickwinkel zwischen einem Anhänger und einem weiteren Anhänger und/oder Aufbau.
- - a geometry of the towing vehicle and/or a semi-trailer and/or a trailer and/or vehicle bodies,
- - an installation position of the at least one sensor in relation to a vehicle centre point,
- - an articulation angle between the towing vehicle and the semi-trailer and/or trailer and/or vehicle bodies,
- - optionally a bend angle between a trailer and another trailer and/or body.
In einem Schritt S1 wird mindestens ein Referenzpunkt mit der Fahrzeugsensorik hinsichtlich des Ortes und der Orientierung zum Sensor erfasst.In a step S1, at least one reference point is detected with the vehicle sensors with regard to the location and orientation to the sensor.
In einem Schritt S2 werden optional vorhandene Backend-Informationen zu dem Referenzpunkt vom Fahrzeug heruntergeladen. Dies können zusätzliche und/oder detailliertere Ortseigenschaften sein.In a step S2, optionally existing backend information about the reference point is downloaded from the vehicle. This can be additional and/or more detailed location properties.
In einem Schritt S3 werden auf Basis der Orientierung und des erfassenden Sensors die Distanz und Lage zwischen dem Fahrzeug und dem Referenzpunkt berechnet.In a step S3, the distance and position between the vehicle and the reference point are calculated based on the orientation and the detecting sensor.
In einem Schritt S4 werden gegebenenfalls die oben genannten unterschiedlichen Geometrien und Sensorplatzierungen im Fahrzeug berücksichtigt.In a step S4, the above-mentioned different geometries and sensor placements in the vehicle are taken into account if necessary.
In einem Schritt S5 werden Anfahroptionen lokal im Fahrzeug oder über ein Backend geladen und dem Fahrer bereitgestellt. Die Anfahroptionen können Routen enthalten. Dabei werden im Fahrzeug vorliegende Informationen über die Fahrzeugkonfiguration, insbesondere Aufbau und Länge berücksichtigt. Das Laden der Anfahroptionen ist gegebenenfalls automatisierbar, wenn die erforderlichen Daten in einem Bus-Netzwerk des Fahrzeugs vorhanden sind.In a step S5, approach options are loaded locally in the vehicle or via a backend and made available to the driver. The approach options can contain routes. Information available in the vehicle about the vehicle configuration, in particular structure and length, is taken into account. Loading the approach options can be automated if the required data is available in a bus network of the vehicle.
In einem Schritt S6 erfolgt eine Eingabe des Fahrzeugführers an einer Mensch-Maschine-Schnittstelle bezüglich einer Anfahrroute in der Umgebung des Referenzpunktes. Die Eingabe kann beispielsweise über ein Display, insbesondere Touchdisplay, über Spracheingabe oder über Gesten erfolgen.In a step S6, the driver enters an entry route in the vicinity of the reference point at a human-machine interface. The entry can be made, for example, via a display, in particular a touch display, via voice input or via gestures.
Alternativ kann die Initialisierung aber auch ohne Bestätigung an der MMS stattfinden und durch einen Remotezugriff oder Timer gestartet werden.Alternatively, the initialization can also take place without confirmation on the MMS and be started by remote access or a timer.
In einem Schritt S7 fährt das Fahrzeug automatisiert zum Startpunkt der gewählten Anfahrroute. Dabei kann eine Servolenkung des Fahrzeugs, eine Ortung über die Fahrzeugsensorik zum Referenzpunkt und/oder eine Knickwinkelerkennung zum Einsatz kommen. Das Fahrzeug soll sich hierfür möglichst in einem vordefinierten Bereich zum Referenzpunkt befinden, um Kollisionen zu vermeiden.In step S7, the vehicle automatically drives to the starting point of the selected approach route. The vehicle's power steering, location via the vehicle sensors to the reference point and/or articulation angle detection can be used. The vehicle should be located in a predefined area of the reference point if possible to avoid collisions.
In einem Schritt S8 kann dann, wenn der Referenzpunkt beim Manövrieren aus dem Sichtfeld eines Sensors der Fahrzeugsensorik fällt, eine temporäre Karte erstellt werden, bis der Referenzpunkt gegebenenfalls in einem anderen Sichtfeld eines anderen Sensors erscheint.In a step S8, if the reference point falls out of the field of view of a sensor of the vehicle sensor system during maneuvering, a temporary map can be created until the reference point appears in another field of view of another sensor, if necessary.
In einem Schritt S9 fährt das Fahrzeug die Anfahrroute ab und passt die Distanz auf Basis der Fahrzeuggeometrie an. Dabei wird die Positionierung des Sensors relativ zum Fahrzeugreferenzpunkt berücksichtigt.In a step S9, the vehicle travels the approach route and adjusts the distance based on the vehicle geometry. The positioning of the sensor relative to the vehicle reference point is taken into account.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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