一种在工业用卡车上处理障碍物的方法与流程

    专利查询2026-01-27  6


    本发明涉及一种在工业用卡车上处理障碍物的方法,该工业用卡车至少包含一个传感器装置,其布置在该工业用卡车的主要行驶方向上,并设置为能够探测到预定角度范围内的障碍物;还涉及一种工业用卡车,其设置为在运行过程中执行该方法。


    背景技术:

    1、在物流设施运输设备的正常使用过程中,特别是在作业高峰时段,工业用卡车与仓储设备之间、工业用卡车与其他车辆之间、或者工业用卡车与人之间的碰撞可能会更频繁地发生。一种防止这种碰撞的手段是使用一种基于无线电的系统,通过该系统向工业用卡车通报障碍物的存在。但事实表明,当前使用的传感器会导致不必要的制动,从而降低此类车辆的性能。

    2、为了能够进一步将没有此类无线电设备的物体和人员纳入保护计划,人们已知可以在工业用卡车上使用传感器装置,这些装置可以检查车辆周围的障碍物,尤其是可以安装在工业用卡车的主要行驶方向上,并与之保持对齐。在此,通过相应的传感器装置形成了所谓的保护区域,该区域通常大约位于行驶路面上方的水平面上,其尺寸和对准方向可部分地根据工业用卡车当前的驾驶状态进行调整,例如根据当前的转向角调整其对准方向,以及根据当前的车速调整其长度,以便在保护区域内检测到障碍物时,能够在任何情况下进行受控制动。

    3、如果通过一个这样的传感器装置识别到物体,就会生成相应的信息并/或触发车辆反应或措施。在这里,显然只有在实际可能发生碰撞的情况下,即当障碍物位于车辆的预定移动范围内时,相应的车辆才会作出反应或者启动措施。为此,如前所述,所述保护区域将取决于相应工业用卡车的瞬时转向角或瞬时行驶方向,因为正是这些参数决定了即将经过的行驶路面的面积。

    4、相应地,在已为人所知的工业用卡车障碍物处理系统中,利用由相应传感器装置所确定的转向角,以及已知的车辆当前速度,可以预测出未来一段确定的时间内的行驶路径,并分析是否存在障碍物。如果该行驶路径上有障碍物,那么系统就会触发相应的预定反应或措施。

    5、但这里存在一个问题,尤其是在人为驾驶工业用卡车的情况下,即驾驶员可能希望出现某些驾驶状况,先在一定的距离内驶向障碍物,但在发生碰撞之前以受控方式远离该障碍物,或者说在某种程度上改变车辆的行驶方向,虽然这意味着接近障碍物,但最终还是代表车辆以有计划的、安全的方式行驶。

    6、此外,这里可以以一辆这种工业用卡车驶入过道(例如货架过道)作为例子,其中,当进入过道的相应转弯行驶中,如果纯粹地对未来的转弯行驶进行推断,则内部货架会被识别为障碍物,并相应地触发防撞系统,尽管这种情况是操作员所希望的并且处于控制之下的,因此在正常情况下不会有危险。相反,可以假定,在进行这种绕行时,工业用卡车的操作员会及时纠正转向,比如一旦车辆转到与过道两侧平行的路径上,就立即将其拉直,尽管在实际转弯行驶进入或者说转入过道时,工业用卡车的预先计算路径至少会暂时地伸入货架壁中。

    7、为了避免在这种情况下误触发主动危险识别并相应地触发一项应对措施(其有可能妨碍或者弄乱车辆操作员在执行操作时的行为),有必要可靠地识别这种运行情况,并提供一种方法,即只有在假定操作员没有按照预设方式控制工业用卡车或者在障碍物附近进行危险驾驶操作的情况下,才会触发相应的防止碰撞或者处理障碍物的预定措施。


    技术实现思路

    1、为了解决上述提到的问题,并提供一种防撞系统或用于处理障碍物的方法(该系统或方法实际上仅在危急情况下进行干预或触发预定措施),根据本发明首先提出了这样一种方法,包括:借助工业用卡车的一个速度传感器或转向角传感器来检测工业用卡车至少一个转向轮的瞬时速度和向右或向左的瞬时转向角;根据该瞬时速度和瞬时转向角来计算保护区域;对工业用卡车保护区域内的至少为一个的传感器装置提供的数据进行分析;当确认保护区域内有障碍物时,确定任意向右和向左的转向角与瞬时转向角的角度差(通过任意一个角度差均可以避开障碍物),或者根据是否存在向左或者向右的瞬时转向角,确定直行方向上一个向右或向左的转向角与瞬时转向角的角度差(通过该角度差可以避开障碍物);如果存在向右的瞬时转向角,且向右的瞬时转向角大于或等于向左转向角差,或者存在一个向左的瞬时转向角,且向左的瞬时转向角大于或等于向右转向角差,则限制至少为一项的预定措施,其中,否则会触发至少为一项的预定措施。

    2、此外,该方法还可以包括根据瞬时速度和预定的时间间隔,评估是否可能存在一条向右或向左经过障碍物的自由行进路径,其中,只有在上述条件之外,当瞬时转向角向右时,还存在一条向左的自由行进路径,或者说当瞬时转向角向左时,还存在一条向右的自由行进路径,才会对该预定措施加以限制。

    3、相应地,根据本发明,当根据车辆的瞬时速度和瞬时转向角所确定的保护区域内出现障碍物时,会在障碍物的左右两侧寻找替代路线,每条路线都相当于以恒定的转向角度转弯行驶。在这种情况下,保护区域首先与工业用卡车基于瞬时速度和瞬时转向角的一段预定时间内的预计行驶路径相对应;同样地,也可以要求一条可能的自由行驶路径必须有一定的长度,这也取决于瞬时速度和相应的预定时间间隔。在这种情况下,还应注意的是,车轮转速传感器或任何其他合适的装置也可以用作速度传感器。

    4、此外,还可以利用向右转向角差和向左转向角差计算出车辆驾驶员为了能够驶过障碍物而必须采取的最小转向角变化。相应地,向右和向左的两个转向角差以及是否已找到自由行驶路径的信息可作为输入变量,用于确定如果在保护区域内确实检测到障碍物,是否应当限制至少为一项的预定措施。

    5、根据在此基础上实施的逻辑,可以将实际的危险情况与工业用卡车操作员进行安全、受控的转弯的情况区分开来,尤其是可以以有利的方式处理以下这种情况,即工业用卡车转弯进入过道,且此时工业用卡车的预测轨迹会短暂地伸入过道一侧的边界内,但仍假定操作员会在危险情况实际发生之前及时纠正车辆,使其直行或类似直行。换言之,采用这种苛刻的逻辑,只有驾驶员从弯道直接向前直行从而能够避开识别出的障碍物的情况不必采取措施。但下列特殊情况仍要采取措施,如果

    6、-驾驶员正在接近障碍物:避开所需的转向角差不能小于当前转向角,当前转向角已经为0°;

    7、- 驾驶员必须将转向轮转向另一侧,以避开障碍物;

    8、- 驾驶员必须加大转弯力度,以避开障碍物。

    9、此处,至少为一项的预定措施可以包括降低工业用卡车的瞬时速度和/或最大速度。这样的话,在确定的实际危险情况下,车辆首先可以减速,这将自动影响车辆前方保护区域的尺寸,这样就能确保车辆在与障碍物相撞之前总是会停下来,因为如果进行减速,保护区域最终会越来越短,直到速度和保护区域本身的长度都减至零。

    10、备选的或者额外的,至少为一项的预定措施也可以包括向操作员发出相应的信息,例如对危险情况的声音警告,或者发出视觉警告,例如通过闪烁led或在屏幕上显示警告来发出警告提示。

    11、还可以设想,至少为一项的预定措施还可以包括干预转向来避开保护区域内确定的障碍物,这就需要直接干预相应工业用卡车的控制系统。

    12、就前文所述关于预定措施的例子,还应注意的是,这些措施也可以以阶梯式的方式进行组合,例如,如果需要干预转向,则首先可以在位于预定阈值以下时发出警告,如果超过阈值,则可以干预车辆的控制系统,即自动制动操作和/或闪避操作。

    13、此外,根据本发明的方法,在确定向右和向左的转向角差以及/或者评估可能的自由行驶路径时,可以考虑到工业用卡车和/或其承载的货物的几何尺寸。通过这种方式,可以尽可能精确地评估或确定转向角差和行驶路径,或者也可以假设一个不受工业用卡车实际尺寸约束的碰撞区域,这可能包含了额外的公差或车辆几何形状的简化。

    14、根据第二个方面,本发明涉及一种工业用卡车,其设置为能够在运行过程中执行上述类型的方法,包括:一个车体;至少为一个的传感器装置,其布置在工业用卡车的主要行驶方向上,并设置为能够探测到预定角度范围内的障碍物;一个速度传感器和一个转向角传感器;以及一个控制单元,其设置为用于接收来自速度传感器和转向角传感器的数据,计算保护区域,确定向右和向左转向角与当前转向角的角度差(利用任意一个角度差均可以避开保护区域内检测到的障碍物),如有必要,评估是否存在向右或向左经过障碍物的可能的自由行进路径,并根据自由行进路径的存在与否以及转向角差,决定是否按照上述方法触发至少为一项的预定措施。

    15、此处,至少为一个的传感器装置可以包含一个激光雷达装置和/或是一台手动导向工业用卡车,即由操作员直接控制的工业用卡车。尽管一种根据本发明的相应方法原则上也可以用于自动驾驶或半自动驾驶车辆,但作为本发明基础的在相应的反转向之前有意接近障碍物的概念在这里只起辅助作用,因为在自动驾驶车辆规划路线时,相应控制单元的预定路线应当始终是已知的。


    技术特征:

    1.在工业用卡车(10)上处理障碍物的方法,其至少包含一个传感器装置(16),其布置在所述工业用卡车(10)的主要行驶方向(l)上,并设置为能够探测到预定角度范围内的障碍物(h、w、w1、w2),

    2.根据权利要求1所述的方法,

    3.根据权利要求1或2所述的方法,

    4.根据前述权利要求中的一项所述的方法,

    5.根据前述权利要求中的一项所述的方法,

    6.根据前述权利要求中的一项所述的方法,

    7.工业用卡车(10),其设置为能够在运行过程中执行上述类型的方法,包括:

    8.根据前述权利要求所述的工业用卡车(10),

    9.根据权利要求7和8中的一项所述的工业用卡车(10),


    技术总结
    本发明涉及一种在工业用卡车上处理障碍物的方法,该卡车至少包含一个传感器装置,其布置在工业用卡车的主要行驶方向上,并设置为能够探测到预定角度范围内的障碍物;该方法包括:借助工业用卡车的一个速度传感器或转向角传感器来检测工业用卡车至少一个转向轮的瞬时速度和向右或向左的瞬时转向角,根据该瞬时速度和瞬时转向角来计算保护区域,对工业用卡车的保护区域内的至少为一个的传感器装置提供的数据进行分析,当确认保护区域内有障碍物时、确定任意向右和向左的转向角与瞬时转向角的角度差,或者根据是否存在向左或者向右的瞬时转向角、确定直行方向上一个向右或向左的转向角与瞬时转向角的角度差。

    技术研发人员:S·奎克特,T·奥尔特曼
    受保护的技术使用者:永恒力集团
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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