DE102006035929B4

DE102006035929B4 - Method for sensor-assisted driving under an object or for entering an object with a utility vehicle

Info

Publication number: DE102006035929B4
Application number: DE102006035929A
Authority: DE
Inventors: Gerd Heiserich; Dr.-Ing. Stopp Andreas; Dipl.-Ing. Stahn Roland
Original assignee: Gotting KG; Goetting KG
Current assignee: GOETTING KG, DE
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2013-12-19
Anticipated expiration: 2026-08-01
Also published as: DE102006035929A1

Abstract

Verfahren zum sensorgestützten Unterfahren eines Objekts oder zum Einfahren in ein Objekt, insbesondere eine Wechselbrücke, mit einem Nutzfahrzeug, wobei Umgebungsinformation von wenigstens einem am Heck des Nutzfahrzeugs angeordneten Sensor erfasst wird, und wobei anhand der erfassten Umgebungsinformation die Relativposition zwischen dem Objekt und dem Nutzfahrzeug bestimmt wird, wobei entfernungsabhängig in wenigstens zwei Phasen Objektmerkmale eines hierarchischen Modells des Objekts sensorgesteuert ausgewählt werden, wobei während der Annäherung des Nutzfahrzeugs an das Objekt eine individuelle Modellbildung des Objekts anhand einzelner Objektmerkmale durch Modelladaption erfolgt.Method for sensor-assisted driving under an object or for driving into an object, in particular a swap body, with a utility vehicle, wherein environmental information is detected by at least one arranged at the rear of the utility vehicle sensor, and wherein based on the detected environmental information determines the relative position between the object and the utility vehicle is selected, depending on the distance in at least two phases object features of a hierarchical model of the object sensor-controlled, wherein during the approach of the commercial vehicle to the object an individual modeling of the object based on individual object features by model adaptation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sensorgestützten Unterfahren eines Objekts bzw. zum Einfahren in ein Objekt mit einem Nutzfahrzeug.The invention relates to a method for sensor-assisted driving under an object or for entering an object with a utility vehicle.

Container werden häufig auf sog. Wechselbrücken gelagert. Das Unterfahren einer Wechselbrücke stellt für den Fahrer sowohl mit einem Solo-Nutzfahrzeug als auch mit Gliederzügen eine schwierige und zeitaufwendige Aufgabe dar. Diese Fähigkeit beherrschen nur spezialisierte und geübte Fahrer. Durch manuell gesteuertes Unterfahren auf engem Raum und insbesondere bei Dunkelheit entstehen häufig Schäden an Wechselbrücken, Fahrzeugen, Anhängern sowie in der Fahrzeugumgebung. Diese Schäden können durch geeignete Assistenzfunktionen vermieden werden. Beispielsweise sind aus dem Stand der Technik Systeme bekannt, welche dem Fahrer auf einer Anzeigeeinheit Bilder einer am Fahrzeug angeordneten Umgebungskamera anzeigen.Containers are often stored on so-called swap bodies. Underriding a swap body is a difficult and time-consuming task for the driver, both with a solo commercial vehicle and with articulated trains. This ability is mastered only by specialized and experienced drivers. Manually controlled driving under confined space and especially in the dark often causes damage to swap bodies, vehicles, trailers and the vehicle environment. These damages can be avoided by suitable assistance functions. For example, systems are known from the prior art, which display the driver on a display unit images of a camera arranged on the environment camera.

Die DE 199 16 999 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Lage eines Fahrzeugs zu einem Containerkran. Dabei werden die Stützen des Containerkrans mittels eines am Fahrzeug angeordneten Scanners erfasst und daraus der Winkel und Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Containerkran bestimmt.The DE 199 16 999 A1 describes a method for determining the position of a vehicle to a container crane. The supports of the container crane are detected by means of a scanner arranged on the vehicle and from this the angle and distance between the vehicle and the container crane are determined.

Mittels Fahrantrieb und Antriebssteuerung sowie einem laufenden Vergleich von Ist- und Soll-Daten wird das Fahrzeug solange verfahren, bis die Ist- und Soll-Daten übereinstimmen. Bei der Annäherung an den Containerkran werden dabei zunächst die vorderen Stützen erfasst. Um die hinteren Stützen des Containerkrans zu erfassen, verfährt das Fahrzeug in eine weitere Position unter den Containerkran.By means of travel drive and drive control and an ongoing comparison of actual and target data, the vehicle is moved until the actual and target data match. When approaching the container crane, the front supports are first detected. In order to detect the rear supports of the container crane, the vehicle moves to another position under the container crane.

In der DE 195 26 702 A1 wird ein System zum Rückwärtsrangieren und zum Umschlagen von Wechselbehältern mit einem Anhängerfahrzeug gezeigt. Das System umfasst eine in rückwärtiger Fahrtrichtung ausgerichtete Kamera, womit beide Seiten des Umrisses vom Gestell des Wechselbehälters erfasst werden. Zudem werden der Abstand und der Winkel zwischen dem Straßenfahrzeug und dem Wechselbehälter bestimmt. Eine Bildverarbeitung wertet dabei die Abstände der Stützbeine des Gestells zueinander aus. Da der Abstand der Stützbeine genormt ist, lässt sich hieraus die Entfernung zwischen der Kamera und dem Gestell ableiten. Anschließend wird anhand des Abstands und des Winkels zwischen dem Straßenfahrzeug und dem Wechselbehälter eine Bahn für den Lenkwinkel berechnet. Die Abstands- und Winkelinformation wird dabei sofort weitergeleitet, um dynamisch über einen Regelkreis die Lenkung zu beeinflussen.In the DE 195 26 702 A1 A system for rearrangement and handling of swap bodies with a trailer vehicle is shown. The system includes a rear-facing camera, which captures both sides of the outline from the rack of the swap body. In addition, the distance and the angle between the road vehicle and the swap body are determined. An image processing evaluates the distances between the support legs of the frame to each other. Since the distance between the support legs is standardized, the distance between the camera and the frame can be deduced therefrom. Subsequently, a path for the steering angle is calculated on the basis of the distance and the angle between the road vehicle and the swap body. The distance and angle information is forwarded immediately in order to influence the steering dynamically via a control loop.

Die DE 103 50 923 A1 zeigt ein Verfahren zum Positionieren eines Fahrzeugteils unter einem Zielobjekt. Mittels eines Bildsensors wird das Zielobjekt erfasst und die Bahn des Fahrzeugs in eine Zielposition bestimmt. Die Position und die Lage des Zielobjekts wird dabei relativ zu einem fahrzeugfesten Punkt bestimmt und die zu fahrende Bahn des Fahrzeugs bis zu einem Zielpunkt am fahrzeugabgewandten Ende des Zielobjekts bestimmt. Die Position des Zielobjekts wird dabei anhand eines Kantenbildes bestimmt, wobei diejenigen Kanten, welche Konturen des Objekts beschreiben, selektiert und abgespeichert werden. Aufgrund der Länge der Kanten wird dabei bestimmt, ob eine Kante zum Zielobjekt passt oder nicht. Anschließend wird ein Modell des Zielobjekts platziert und die Abweichung zwischen dem Modell und den Kanten bestimmt. Bei einer großen Abweichung zwischen dem Modell und den Kanten des Zielobjekts wird für das Modell solange eine Zielposition gesucht, bis die Abweichung gering ist. Die gefundene Zielposition wird sodann gespeichert und an Mittel zur Bestimmung der zu fahrenden Bahn übergeben.The DE 103 50 923 A1 shows a method for positioning a vehicle part under a target object. By means of an image sensor, the target object is detected and determines the path of the vehicle in a target position. The position and the position of the target object is determined relative to a vehicle-fixed point and determines the vehicle to be traveled path to a destination on the vehicle remote end of the target object. The position of the target object is thereby determined on the basis of an edge image, wherein those edges which describe contours of the object are selected and stored. Due to the length of the edges, it is determined whether an edge matches the target object or not. Then a model of the target object is placed and the deviation between the model and the edges is determined. In the case of a large deviation between the model and the edges of the target object, a target position is searched for the model until the deviation is small. The found target position is then stored and transferred to means for determining the path to be traveled.

Aus der DE 10 2004 047 214 A1 ist darüber hinaus ein weiteres Verfahren zur Navigation für Transportfahrzeuge bekannt, bei welchem mittels einfacher Sensorik und Verarbeitung einfache 2D- oder 3D-Merkmale eines zuvor erkannten Objektes erfasst werden und daraus während der Weiterfahrt zyklisch neue Positionsinformationen des Transportfahrzeuges errechnet und benutzt werden.From the DE 10 2004 047 214 A1 Furthermore, another method for navigation for transport vehicles is known, in which simple 2D and 3D features of a previously detected object are detected by means of simple sensors and processing, and cyclically new position information of the transport vehicle is calculated and used during the onward journey.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren zum sensorgestützten Unterfahren einer Wechselbrücke mit einem Nutzfahrzeug zu schaffen, womit eine Wechselbrücke auf eine schnelle und zuverlässige Weise unterfahren werden kann.The invention is therefore an object of the invention to provide a further method for sensor-assisted driving under a swap body with a commercial vehicle, whereby a swap body can be traversed in a fast and reliable manner.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen aufgezeigt.The object is achieved according to the invention by a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments and further developments are shown in the subclaims.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum sensorgestützten Unterfahren eines Objekts bzw. zum Einfahren in ein Objekt, insbesondere einer Wechselbrücke, mit einem Nutzfahrzeug bereitgestellt. Im Rahmen des Verfahrens wird Umgebungsinformation von wenigstens einem am Heck des Nutzfahrzeugs angeordneten Sensor erfasst. Anhand der erfassten Umgebungsinformation wird sodann die Relativposition zwischen dem Objekt und dem Nutzfahrzeug bestimmt. In einer erfinderischen Weise werden entfernungsabhängig in wenigstens zwei Phasen Objektmerkmale eines hierarchischen Modells des Objekts sensorgesteuert ausgewählt, wobei während der Annäherung des Nutzfahrzeugs an das Objekt eine Modellbildung des Objekts anhand einzelner Objektmerkmale erfolgt. Hierdurch wird ein schnelles und zuverlässiges Unterfahren eines Objekts bzw. ein Einfahren in ein Objekt mittels des Nutzfahrzeugs erst möglich. Durch die Modellbildung und die entfernungsabhängige sensorgesteuerte Auswahl eines hierarchischen Modells des Objekts entsteht in besonders vorteilhafter Weise eine Zeiteinsparung beim Unterfahren bzw. Andocken an das Objekt. Aufgrund der sensorischen Überwachung erfolgt ein positionsgenaues Unterfahren bzw. Andocken an das Objekt, wodurch Schäden am Fahrzeug sowie Folgeschäden durch Verschieben des Objekts in vorteilhafter Weise vermieden werden. Durch den Einsatz der Erfindung wird beispielsweise ein schnelles und schadensfreies Wechseln einer Wechselbrücke möglich. Weiterhin wird der Fahrer durch den Einsatz der Erfindung entlastet, dabei besteht die Fahreraufgabe darin, das Rangieren bzw. Unterfahren des Objekts zu überwachen. Darüber hinaus wird durch den Einsatz der Erfindung ein flexibler Personaleinsatz möglich, da insbesondere auch nicht spezialisierte und ungeübte Fahrer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auf schnelle und einfache Weise z. B. eine Wechselbrücke, selbst unter schwierigen Bedingungen, unterfahren können. Bei dem zu unterfahrenden Objekt bzw. bei dem Objekt, in das eingefahren wird, kann es sich beispielsweise auch um eine Werkshalle, eine Durchfahrt, Ladung, einen Containerkran oder einen Auflieger handeln.According to the invention, a method for sensor-assisted driving under an object or for entering an object, in particular a swap body, with a utility vehicle is provided. As part of the method, environmental information is detected by at least one sensor arranged at the rear of the utility vehicle. On the basis of the detected environmental information, the relative position between the object and the commercial vehicle is then determined. In an inventive manner, depending on the distance, object features of a hierarchical model of the object are selected in a sensor-controlled manner in at least two phases, wherein during the approach of the utility vehicle the object is modeled using individual object features. As a result, a fast and reliable driving under an object or retraction into an object by means of the commercial vehicle is only possible. Modeling and the distance-dependent sensor-controlled selection of a hierarchical model of the object results in a particularly advantageous time saving when driving under or docking with the object. Due to the sensory monitoring, a position-accurate driving under or docking with the object takes place, as a result of which damage to the vehicle as well as consequential damage by displacement of the object is advantageously avoided. By using the invention, for example, a quick and damage-free changing a swap body is possible. Furthermore, the driver is relieved by the use of the invention, while the driver task is to monitor the maneuvering or driving under the object. In addition, by the use of the invention, a flexible staff deployment is possible because in particular also non-specialized and inexperienced driver with the method according to the invention in a quick and easy way z. B. a swap, even under difficult conditions, can go under. The object to be moved or the object to be retracted may also be, for example, a workshop, a transit, a cargo, a container crane or a semi-trailer.

In einer besonders gewinnbringenden Weise der Erfindung handelt es sich bei einer der wenigstens zwei Phasen um eine Blindfahrtphase. Eine Blindfahrt ist dann erforderlich, falls bei der Weiterfahrt zum Objekt/Zielpunkt keine Objektmerkmale mehr sichtbar sind. Vorzugsweise ist die Anfahrt an das Objekt bzw. die Wechselbrücke in folgende vier Phasen eingeteilt: Anfahrt, Einfahrt, Unterfahrt und Blindfahrt. Dabei werden jeweils die genauesten Erkennungsmethoden und Objektmerkmale des hierarchischen Modells sensorgesteuert ausgewählt, wodurch eine mit der Annäherung an das Objekt oder die Wechselbrücke zunehmende Genauigkeit erreicht wird. Das System lenkt und bremst das Nutzfahrzeug sensorgesteuert. Der Fahrer überwacht lediglich die Anfahrt bzw. Unterfahrt und steuert dabei über das Gaspedal die Fahrzeuggeschwindigkeit im Rahmen der vom System erlaubten Geschwindigkeit und signalisiert somit seine Zustimmung durch Betätigen des Gaspedals. Außerdem kann der Fahrer das Fahrzeug unabhängig vom System abbremsen. Mittels des Verfahrens kann die Wechselbrücke sowohl automatisiert als auch teilautomatisiert unterfahren werden. Zum positionsgenauen Unterfahren werden dabei die Messdaten des wenigstens einen Sensors ausgewertet, wobei eine Objekterkennung durchgeführt wird. Bei dem wenigstens einen Sensor handelt es sich dabei vorzugsweise um einen Laserscanner, welcher derart angeordnet ist, dass mindestens eine Scanebene horizontal und vorzugsweise parallel zur Fahrebene liegt. Dabei werden fortlaufend Entfernungsmessdaten der Szene hinter dem Nutzfahrzeug oder Gliederzug geliefert und ausgewertet. Ein Vorteil des Laserscanners ist es, dass dieser auch bei Dunkelheit und ohne zusätzliche Beleuchtung arbeitet Es sind zusätzlich oder alternativ aber auch andere Sensoren, welche Bildinformationen und/oder Entfernungswerte liefern, für einen Einsatz im Zusammenhang mit der Erfindung geeignet. Dazu gehören beispielsweise Kameras, Radar-, Lidar- und Ultraschallsensoren.In a particularly profitable manner of the invention, one of the at least two phases is a blind drive phase. Blind travel is required if no further object features are visible when driving on to the object / destination. Preferably, the approach to the object or the swap body is divided into the following four phases: approach, entry, underpass and blind drive. In each case, the most accurate detection methods and object features of the hierarchical model are selected sensor-controlled, whereby an increasing accuracy with the approach to the object or the swap body is achieved. The system steers and brakes the commercial vehicle with sensors. The driver merely monitors the approach or understeer and uses the accelerator pedal to control the vehicle speed within the limits allowed by the system and thus signals his approval by pressing the accelerator pedal. In addition, the driver can brake the vehicle regardless of the system. By means of the method, the swap body can be driven under both automated and semi-automated. For the positionally accurate driving under the measurement data of the at least one sensor are evaluated, wherein an object detection is performed. The at least one sensor is preferably a laser scanner, which is arranged such that at least one scan plane is horizontal and preferably parallel to the drive plane. In the process, distance measuring data of the scene behind the commercial vehicle or articulated train are continuously delivered and evaluated. An advantage of the laser scanner is that it also works in the dark and without additional illumination. In addition or as an alternative, however, other sensors which supply image information and / or distance values are also suitable for use in connection with the invention. These include, for example, cameras, radar, lidar and ultrasonic sensors.

In einer weiteren gewinnbringenden Weise der Erfindung wird das Objekt bzw. die Wechselbrücke aufgrund der Modellbildung anhand der einzelnen Objektmerkmale erkannt. Dabei kommt in vorteilhafter Weise ein hierarchischer Modellansatz eines kombinierten Objekt-Freiraum-Modells zum Einsatz, welcher auf der Basis von Entfernungsmessdaten verwendet wird. In diesem Fall, bei einer Wechselbrücke handelt es sich bei dem Objekt-Freiraum-Modell beispielsweise um die Stützen der Wechselbrücke mit dem Freiraum um die Stützen, Stützenpaare mit Freiraum zwischen den Stützenpaaren oder Wechselbrücken-Modelle für unterschiedliche Wechselbrückentypen mit definiertem Freiraum unter den Wechselbrücken. Anhand dieser vorbestimmten Objektmerkmale wird das Objekt klassifiziert, d. h. die Wechselbrücke und der Wechselbrückentyp erkannt.In a further advantageous manner of the invention, the object or the swap body is recognized on the basis of the model formation on the basis of the individual object features. In this case, advantageously, a hierarchical model approach of a combined object-free space model is used, which is used on the basis of distance measurement data. In this case, in a swap body, the object-clearance model is, for example, the supports of the swap body with the clearance around the struts, strut pairs with clearance between the strut pairs, or swap body models for different swap type with defined clearance under the swap bodies. Based on these predetermined object features, the object is classified, i. H. the swap body and the swap body type are detected.

Weiterhin wird aufgrund der Modellbildung anhand der einzelnen Objektmerkmale eine Trajektorie zum Unterfahren der Wechselbrücke geplant. Nachdem ein oder mehrere Objektmerkmal(e) erkannt wurde(n) findet eine automatische oder interaktive Auswahl des Zielobjektes statt. Anhand des ausgewählten Zielobjektes und dessen zugeordneten Messdaten wird sodann eine Trajektorie zum Unterfahren der Wechselbrücke geplant. Dabei kann die Trajektorie analog zur Objekterkennung entweder auch automatisch oder aber interaktiv geplant werden.Furthermore, due to the modeling on the basis of the individual object features, a trajectory for driving under the swap bridge is planned. After one or more object feature (s) has been detected, an automatic or interactive selection of the target object takes place. On the basis of the selected target object and its associated measurement data, a trajectory for driving under the swap body is then planned. In this case, the trajectory can be planned either automatically or interactively analogously to object recognition.

In einer vorteilhaften Weise wird während dem sich das Nutzfahrzeug an die Wechselbrücke annähert fortlaufend die Relativposition zwischen dem Nutzfahrzeug und der Wechselbrücke bestimmt. Hierbei wird die Relativposition vorzugsweise anhand der zweidimensionalen Objektposition (x, y) sowie dem Winkel zwischen der Objektposition und dem Nutzfahrzeug bzw. Gliederzug bestimmt.In an advantageous manner, during which the commercial vehicle approaches the swap body, the relative position between the utility vehicle and swap body is continuously determined. In this case, the relative position is preferably determined on the basis of the two-dimensional object position (x, y) and the angle between the object position and the commercial vehicle or articulated train.

Auch ist es von großem Vorteil, falls die Modellbildung an unterschiedliche Phasen angepasst ist, wobei das Fehlen bestimmter Merkmale toleriert wird und/oder wobei bestimmte Merkmale sichtbar sein müssen. In einzelnen Phasen ist es beispielsweise vorteilhaft, falls das Fehlen bestimmter Merkmale toleriert wird, insbesondere um eine höhere Robustheit hinsichtlich der Objekterkennung bei der Anfahrt zu erreichen, z. B. bei einer Verdeckung einer der beiden hinteren Stützen der Wechselbrücke durch eine der beiden vorderen Stützen der Wechselbrücke. Auch kann es von Vorteil sein, dass in einzelnen Phasen bestimmte Merkmale sichtbar sein müssen, z. B. Stützenpaare beim Ein- oder Ausfahren, andernfalls erfolgt ein sofortiges Abbremsen durch das System mit einer entsprechenden Fehlermeldung.It is also of great advantage if the modeling is adapted to different phases, whereby the lack of certain features is tolerated and / or whereby certain features must be visible. In individual phases, it is advantageous, for example, if the absence of certain features is tolerated, in particular by a higher one To achieve robustness in terms of object recognition when approaching, z. Example, in a concealment of one of the two rear supports of the swap body through one of the two front supports of the swap body. It may also be advantageous that certain features must be visible in individual phases, for. B. support pairs when retracting or extending, otherwise there is an immediate braking by the system with a corresponding error message.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens findet während sich das Nutzfahrzeug an die Wechselbrücke annähert eine individuelle Modellbildung des realen Objekts statt, wobei eine Modelladaption erfolgt. Aufgrund von Beschädigungen kann sich die Form einzelner Merkmale der Wechselbrücke im Lauf der Zeit ändern. Beispielsweise werden einzelne Stützen der Wechselbrücke durch Beschädigungen verbogen. Durch eine individuelle Modellbildung des realen Objekts mittels einer Modelladaption wird eine höhere Robustheit bei der Objekterkennung und somit gegenüber Beschädigungen oder Veränderungen an der Wechselbrücke und letztendlich eine präzise schadenefreie Einfahrt/Unterfahrt in/unter das reale Objekt erreicht.In the context of the method according to the invention, while the commercial vehicle approaches the swap body, an individual modeling of the real object takes place, whereby a model adaptation takes place. Due to damage, the shape of individual features of the swap body may change over time. For example, individual supports of the swap body are bent by damage. By an individual modeling of the real object by means of a model adaptation, a higher robustness in the object recognition and thus against damage or changes to the swap body and ultimately a precise damage-free entry / underpass into / under the real object is achieved.

Auch besteht die Möglichkeit, dass der Übergang zwischen den Phasen sensorgesteuert erfolgt. Dabei steuert die seneorbasierte Ablaufsteuerung die Phasenübergänge in Abhängigkeit der Entfernungsmessung zwischen Nutzfahrzeug und der Wechselbrücke derart, dass die Navigation schwingungsfrei und in gleicher Weise unmittelbar für die Vor- und Rückwärtsfahrt durchgeführt wird. Bei der Vor- und Rückwärtsfahrt handelt es sich dabei beispielsweise um das Ein-/Ausfahren oder Annähern/Entfernen von der Wechselbrücke.There is also the possibility that the transition between the phases is sensor-controlled. In this case, the sine-based sequence control controls the phase transitions as a function of the distance measurement between the commercial vehicle and the swap body in such a way that the navigation is carried out vibration-free and in the same way directly for the forward and reverse. When driving forwards and backwards, this means, for example, extending / retracting or approaching / removing the swap body.

In vorteilhafter Weise werden Bewegungsparameter des Nutzfahrzeugs für die Blindfahrtphase während der Annäherung an die Wechselbrücke individuell angepasst. Die Odometrie wird für die finale Blindfahrtphase dabei während der Annäherung an sichtbaren Objektmerkmalen individuell und aktuell kalibriert, wodurch ein präzises und positionsgenaues finales Anhalten erreicht wird.Advantageously, movement parameters of the commercial vehicle for the blind drive phase are adjusted individually during the approach to the swap body. Odometry is calibrated individually and up-to-date during the final blind phase during the approach to visible object features, whereby a precise and positionally accurate final stop is achieved.

Weiterhin kann die maximale Geschwindigkeit des Nutzfahrzeugs situationsbedingt bestimmt werden. Beispielsweise kann die maximale Geschwindigkeit in Abhängigkeit der aktuellen Position auf dem geplanten Weg zum Zielobjekt, der aktuellen Entfernung zum Zielobjekt, der jeweils aktuellen Pfadkrümmung, der jeweils aktuellen Pfadabweichung und Regelabweichung gewählt sein. Die maximale Geschwindigkeit dient dabei als Geschwindigkeitsbegrenzung, welche wirksam wird und das Nutzfahrzeug im Falle einer höheren Ist-Geschwindigkeit entsprechend abbremst. Die Maximalgeschwindigkeit muss insbesondere dort eingehalten werden, wo hohe Genauigkeitskriterien zu erfüllen sind, beispielsweise beim Einfahren in Führungsschienen oder beim positionsgenauen Anhalten unter den Aufnahme-Zapfen der Wechselbrücke.Furthermore, the maximum speed of the commercial vehicle can be determined depending on the situation. For example, the maximum speed can be selected depending on the current position on the planned path to the target object, the current distance to the target object, the cur- rent path curvature, the current path deviation and the system deviation. The maximum speed serves as a speed limit, which takes effect and decelerates the commercial vehicle in the event of a higher actual speed accordingly. The maximum speed must be respected especially where high accuracy criteria are to be met, for example, when entering guide rails or positionally accurate stopping under the receiving pin of the swap body.

Es besteht die Möglichkeit, dass sich das Nutzfahrzeug in einem vollautonomen, teilautonomen, aktiven oder passiven Assistenzbetrieb an die Wechselbrücke annähert. Beim vollautonomen Assistenzbetrieb werden Lenk-, Gas- und Bremsmanöver vom System veranlasst, der Fahrer überwacht lediglich das Annähern/Unterfahren der Wechselbrücke. Beim teilautonomen Assistenzbetrieb werden dagegen die Lenkmanöver vom System veranlasst, der Fahrer übernimmt die Steuerung von Gas und Bremse. Beim aktiven Assistenzbetrieb werden vom System Anweisungen zum Lenken gegeben, wobei das System selbstständig bremst, der Fahrer setzt die Lenk-Anweisungen um und übernimmt die Steuerung für das Gas. Beim passiven Assistenzsystem werden vom System ausschließlich Anweisungen an den Fahrer abgegeben. Der Fahrer übernimmt die Steuerung für die Lenkung, Bremse und das Gas.There is the possibility that the commercial vehicle will approach the swap body in a fully autonomous, semi-autonomous, active or passive assistance mode. In the fully autonomous assistance mode steering, gas and braking maneuvers are initiated by the system, the driver only monitors the approach / underpass of the swap body. In semi-autonomous assistance mode, however, the steering maneuvers are initiated by the system, the driver takes over the control of throttle and brake. In active assistance mode, the system gives directions for steering, with the system self-braking, the driver repositioning the steering, and taking control of the throttle. With the passive assistance system, the system only gives instructions to the driver. The driver takes control of the steering, brake and gas.

Weiterhin werden in einer vorteilhaften Weise automatisch durchzuführende Fahrbewegungen mittels eines Bedienelements vom Fahrer quittiert. Der Fahrer gibt sein Einverständnis zu einer Fahrbewegung, indem er beispielsweise das Gaspedal betätigt oder ein anderes Bedienelement betätigt. Mittels des Bedienelements wird dabei dem System die Zustimmung zur Fahrbewegung signalisiert.Furthermore, in an advantageous manner, driving movements to be carried out automatically are acknowledged by the driver by means of an operating element. The driver gives his consent to a driving movement, for example, by pressing the accelerator pedal or pressing another control element. By means of the control element, the system is signaled the approval of the driving movement.

Auch ist es vorteilhaft, falls eine Konfidenzschätzung bei jeder Messung der Wechselbrücke (Pose = Position und Ausrichtung) auf die Reglerparameter des Nutzfahrzeugs einwirkt. Hierbei werden Wahrscheinlichkeitswerte der Objekterkennung mitberücksichtigt und somit das Reglerverhalten hinsichtlich der Genauigkeit gezielt verbessert.It is also advantageous if an estimate of confidence in each measurement of the swap body (Pose = position and orientation) acts on the controller parameters of the commercial vehicle. In this case, probability values of the object recognition are taken into account and thus the controller behavior with regard to accuracy is purposefully improved.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass anhand der erfassten Umgebungsinformation zusätzlich eine Auswertung zur Kollisionsvermeidung durchgeführt wird. Hierbei werden alle mittels des wenigstens einen Sensors erfassten Entfernungsdatenparallel zur Bestimmung der Relativposition zwischen dem Nutzfahrzeug und der Wechselbrücke auch zur Überwachung der Kollisionsfreiheit und zur Schadensvermeidung ausgewertet. Dabei führen drohende Kollisionen sowie abweichende nichtplausible Zustände zur Änderung oder zu einem Abbruch der Fahrfunktion, beispielsweise zum Abbremsen oder Anhalten des Nutzfahrzeugs.In a further embodiment of the invention, it is provided that an evaluation for collision avoidance is additionally performed on the basis of the acquired environment information. In this case, all distance data acquired by means of the at least one sensor are evaluated parallel to the determination of the relative position between the commercial vehicle and the swap body and also for monitoring collision freedom and for avoiding damage. In this case, impending collisions and deviating non-plausible states lead to a change or to a termination of the driving function, for example to slow down or stop the commercial vehicle.

In gewinnbringender Weise wird eine zu unterfahrende Wechselbrücke automatisch oder interaktiv durch den Fahrer ausgewählt. Sobald die Objekterkennung eine Wechselbrücke erkannt hat, besteht die Möglichkeit, dass diese mittels des Nutzfahrzeugs automatisch unterfahren wird. Zusätzlich oder alternativ kann die zu unterfahrende Wechselbrücke auch interaktiv durch den Fahrer ausgewählt werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, falls mehrere Wechselbrücken gleichzeitig erkannt werden. Der Fahrer signalisiert dabei dem System mittels eines geeigneten Eingabemittels, welche Wechselbrücke unterfahren werden soll. Bei dem Eingabemittel kann es sich dabei um eine Bildanzeige mit einer Sensoroberfläche handeln, auf der aktuelle Sensordaten, beispielsweise die aktuelle Szene aus der Vogelperspektive, dargestellt werden.In a profitable manner, an interchangeable bridge to be intercepted is automatically or interactively selected by the driver. As soon as the object recognition has detected a swap body, there is the possibility that it will be undercut automatically by means of the utility vehicle. In addition or as an alternative, the interchangeable bridge to be intercepted can also be selected interactively by the driver. This is particularly useful if several swap bodies are detected simultaneously. The driver signals to the system by means of a suitable input means, which swap bridge is to be driven under. The input means may be an image display with a sensor surface, on which current sensor data, for example the current scene from a bird's-eye view, are displayed.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Figur. Dabei zeigt die Figur eine Wechselbrücke (1), in deren Umgebung sich mehrere Gliederzüge (2, 3, 4) befinden. Der Ablauf zum rückwärtigen Unterfahren einer Wechselbrücke (1) mittels des Nutzfahrzeugs ist dabei folgender: Der Fahrer stellt das Nutzfahrzeug vor der zu unterfahrenden Wechselbrücke (1) ab und aktiviert das System, auf dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Daraufhin erfolgt eine automatische Szenenanalyse, bei welcher alle Wechselbrücken in der Umgebung erkannt werden. Die Auswahl einer bestimmten zu unterfahrenden Wechselbrücke (1) erfolgt sodann entweder automatisch, beispielsweise aufgrund zusätzlich hinterlegter Informationen oder interaktiv durch den Fahrer. Das System signalisiert anschließend seine Bereitschaft, falls eine Anfahrt an die ausgewählte Wechselbrücke (1) möglich ist. Der Fahrer aktiviert sodann das System und gibt sein Einverständnis zur Durchführung des Fahrmanövers indem er das Gaspedal betätigt. Das System lenkt und bremst das Nutzfahrzeug automatisch, der Fahrer überwacht lediglich die Fahrbewegung und signalisiert sein Einverständnis durch Betätigen des Gaspedals. Das System signalisiert schließlich das Erreichen der Wechselbrücke (1) und bremst das Nutzfahrzeug automatisch bis zum Stillstand ab. Einsatzorte für das erfindungsgemäße Verfahren sind prinzipiell alle Orte, an denen üblicherweise ein Ladungswechsel stattfindet, insbesondere Werks- und Betriebshöfe, Speditionen, Parkplätze sowie beliebige öffentliche Straßen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist dabei sogar ein rechtwinkliges Anfahren/Unterfahren der Wechselbrücke möglich, dies ist insbesondere im Zusammenhang mit engen Rangierräumen von großem Vorteil.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to FIG. The figure shows a swap ( 1 ), in the vicinity of which several link trains ( 2 . 3 . 4 ) are located. The procedure for moving under a swing bridge ( 1 ) by means of the utility vehicle is the following: The driver places the commercial vehicle in front of the swap bridge ( 1 ) and activates the system on which the method according to the invention is carried out. This is followed by an automatic scene analysis, in which all swap bodies in the environment are detected. The selection of a specific swap ( 1 ) then takes place either automatically, for example due to additional stored information or interactively by the driver. The system then signals its readiness if a journey to the selected swap body ( 1 ) is possible. The driver then activates the system and gives his consent to carry out the driving maneuver by pressing the accelerator pedal. The system steers and brakes the commercial vehicle automatically, the driver only monitors the driving movement and signals his agreement by pressing the accelerator pedal. The system finally signals the achievement of the swap 1 ) and automatically brakes the utility vehicle to a standstill. Sites for the process according to the invention are in principle all places where usually a change of charge takes place, especially factories and depots, freight forwarders, parking lots and any public roads. With the method according to the invention, even a right-angled start-up / under-ride of the swap body is possible, which is of great advantage in particular in connection with narrow maneuvering spaces.

Claims

Method for sensor-assisted driving under an object or for driving into an object, in particular a swap body, with a utility vehicle, wherein environmental information is detected by at least one arranged at the rear of the utility vehicle sensor, and wherein based on the detected environmental information determines the relative position between the object and the utility vehicle is selected, depending on the distance in at least two phases object features of a hierarchical model of the object sensor-controlled, wherein during the approach of the commercial vehicle to the object an individual modeling of the object based on individual object features by model adaptation.

Method according to Claim 1, characterized in that one of the at least two phases is a blind-drive phase.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that based on the model formation based on the individual object features, the object is detected.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, on the basis of the model formation on the basis of the individual object features, a trajectory for driving under the object or for entering the object is planned.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, as the commercial vehicle approaches the object, the relative position between the commercial vehicle and the object is continuously determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the modeling is adapted to different phases, wherein the lack of certain features is tolerated and / or wherein certain features must be visible.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transition between the phases is sensor-controlled.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that movement parameters of the commercial vehicle for the blind drive phase during the approach to the object are adjusted individually.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum speed of the commercial vehicle is specified depending on the situation.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the commercial vehicle approaches the object in a fully autonomous, semi-autonomous, active or passive assistance mode.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that automatically to be performed driving movements are acknowledged by means of an operating element by the driver.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a confidence estimate of the object detection acts on the controller parameters of the commercial vehicle.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that based on the detected environmental information additionally an evaluation for collision avoidance is performed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an object to be driven or an object to be driven into is selected automatically or interactively by the driver.