用于操作移动系统的方法和设备技术方案

用于操作移动系统（200）的方法，所述方法具有如下步骤：‑检测前方的限定长度的行驶路线的3D轮廓；‑根据所检测到的3D轮廓来确定所述移动系统（200）和/或所述移动系统（200）的工具（210）的额定轨迹（ST）；并且‑在考虑所述额定轨迹（ST）的情况下以所限定的方式沿着所述行驶路线操作所述移动系统（200）。

Methods and devices for operating mobile systems

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操作移动系统的方法和设备
本专利技术涉及一种用于操作移动系统的方法。本专利技术还涉及一种用于操作移动系统的设备。本专利技术还涉及一种计算机程序产品。
技术介绍
公知有被纳入（einbinden）到车辆的驾驶辅助系统中的摄像机系统。在立体摄像机的情况下，从不同的摄像机位置出发拍摄同一场景的两张或更多张图像。根据特定场景点在至少两张图像中的方位（Lage），在知道摄像机的内在的和外来的校准参数的情况下可以确定空间位置。利用这样的摄像机，可能的是：在摄像机的视野内创建土地的非常精确的3D表面轮廓地图（“视差地图”）。原则上，为了创建这样的表面轮廓地图，也可以使用测距系统，诸如激光雷达（Lidar）扫描系统、飞行时间（Time-of-Flight）摄像机，等等。尤其是在农业中，GPS辅助的自动转向系统越来越流行。所述自动转向系统即使在环境条件恶劣和/或驾驶员不熟练的情况下也有助于使用整个工作宽度并且尽可能避免工作区的重叠。为了提高精度，必须借助于所谓的RTK（实时运动学（RealTimeKinematik））校正信号来校正由于对流层和电离层中的运行时干扰、卫星的轨道误差和时钟误差所引起的不准确性。检测GPS数据的前提条件是已知天线的精确方位。该天线通常处在农用机械的驾驶室顶的中间。在农用机械在土地上的所确定的位置与实际位置之间可能存在偏差（例如由于倾斜、运动方向及其变化等等所引起），这些偏差例如可以借助于加速度传感器和陀螺仪来测量。在所谓的“转向控制器（Steering-Controller）”或者也在IMU（英文InertialMeasurementUnit，惯性测量单元）中对GPS数据、RTK数据、加速度数据和陀螺仪数据进行融合和处理。在此，例如使用卡尔曼滤波器（Kalman-Filter）。最后，操控工具的液压执行机构和/或在转向轮处的伺服器。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种经改善的用于操作移动系统的方法。按照第一方面，该任务利用一种用于操作移动系统的方法来解决，该方法具有如下步骤：-检测前方的限定长度的行驶路线的3D轮廓；-根据所检测到的3D轮廓来确定该移动系统和/或该移动系统的工具的额定轨迹；并且-在考虑该额定轨迹的情况下以所限定的方式沿着该行驶路线操作该移动系统。有利地，以这种方式，可以在知道移动系统或车辆的前方行驶路线的精确的三维表面轮廓的情况下来对车辆进行所限定的操作。尤其是，可以在知道高度精确的三维表面轮廓的情况下确定车辆的所预测的轨迹，该轨迹然后在考虑机械学、运动学、流体力学等等的情况下对移动系统或车辆的至少一个执行器进行控制。有利地，以这种方式来对移动系统的与土地的不平坦和波浪性无关的工作方式进行支持。按照第二方面，该任务利用一种用于操作移动系统的设备来解决，该设备具有：-传感器装置，用于对该移动系统的周围环境进行三维检测；和-预测装置，该预测装置被构造为依据三维地检测到的周围环境来预测该移动系统和/或该移动系统的工具的额定轨迹；和-控制装置，该控制装置被构造为根据该额定轨迹来控制该移动系统和/或该移动系统的工具。该方法的有利的扩展方案是从属权利要求的主题。该方法的一个有利的扩展方案规定：执行如下步骤：-预测移动系统的轮子和/或移动系统的工具的轨迹；-确定与所预测的额定轨迹的所预测的偏差；并且-确定用于预测性的执行器管理的预控制值。以这种方式，在知道高度精确的3D轮廓的情况下对预测性的执行器管理进行控制，该预测性的执行器管理针对移动系统尽可能好地考虑或补偿车道的前方的不平坦或不均匀。执行器管理可包括对工具的管理或对移动系统的工具的控制。该方法的另一有利的扩展方案规定：针对该工具调节如下参数中的至少一个：高度、取向、倾斜度。以这种方式，可以尽可能好地与前方车道的拓扑适配地操作移动系统的工具。该方法的另一有利的扩展方案规定：对于不能充分保持所述工具的所述额定轨迹的情况，也对所述移动系统的转向进行干预。由此，对于移动系统来说可以实现对前方车道的不平坦的更好的补偿。该方法的另一有利的扩展方案规定：为了检测3D轮廓，使用如下装置中的至少一个：激光雷达、雷达、3D摄像机、飞行时间摄像机。由此，可以使用如下传感器装置，所述传感器装置基于其检测特性来尽可能好地与所要检测的周围环境适配。该方法的另一有利的扩展方案的特点在于：从摄像机图像中计算出移动系统的自身运动。以这种方式，可以有利地从该图像中计算出晃动干扰，由此提供平稳的图像，该图像对于随后确定执行器的所预测的运动来说是有利的。该方法的另一有利的扩展方案的特点在于：所述3D轮廓在工具的工作区内被检测。以这种方式来执行对移动系统的周围环境的高效的3D检测，由此计算能力被有效使用。该方法的另一有利的扩展方案的特点在于：借助于唯一的控制设备来执行对该额定轨迹的确定和对相对应的执行器数据的确定。由此，可以有利地减少时延时间，由此可尽可能快地实施所提出的方法。在下文，依据多幅图利用其它特征和优点来详细地描述本专利技术。在此，所有所描述的或者所示出的特征本身或以任意的组合形成本专利技术的主题，与它们在专利权利要求书中的合并或者它们的回引无关，以及与它们在说明书中或在附图中的表达或示出无关。所公开的方法特征从相对应的所公开的设备特征中类似地得到，并且反之亦然。这尤其是意味着：与用于操作移动系统的方法有关的特征、技术优点和实施方案以类似的方式从用于操作移动系统的设备的相对应的实施方案、特征和优点中得到，并且反之亦然。附图说明在图中：图1示出了用于操作移动系统的设备的实施方式的原理性框图；图2示出了用于阐述所提出的方法的工作方式的原理性系统图；图3示出了用于阐述所提出的方法的实施方式的原理性工作方式的三张图像；图4示出了用于阐述所提出的方法的实施方式的原理性工作方式的另一图示；图5示出了用于阐述所提出的方法的实施方式的原理性工作方式的另一图示；以及图6示出了所提出的方法的实施方式的原理性流程图。具体实施方式本专利技术的核心思想尤其是提供对移动系统的经改善的操作。在此规定：对移动系统的将来的或前方的车道的土地不平坦进行检测并且基于此来执行对移动系统的元件（转向装置和/或工具）的及时的/预测性的预控制，以便减小关于GPS位置的调节偏差。工作过程和车道保持（Spurtreu）的由此实现的更高的精度有利地导致产量更高、地面压实更少以及对移动系统的基于GPS的辅助系统的接受度更高。图1示出了用于操作移动系统200（例如农用机械、建筑机械等等形式的移动系统200）的设备100的示意性框图。在此，所提到的移动系统200不仅可以手动控制地来构造而且也可以自动化地或部分自动化地、自主地或部分自主地来构造。在此，该移动系统不仅可以具有在行驶期间被用于处理地表的工具而且也可以没有工具地来构造。可以看到用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于操作移动系统（200）的方法，所述方法具有如下步骤：/n- 检测前方的限定长度的行驶路线的3D轮廓；/n- 根据所检测到的3D轮廓来确定所述移动系统（200）和/或所述移动系统（200）的工具（210）的额定轨迹（ST）；并且/n- 在考虑所述额定轨迹（ST）的情况下以所限定的方式沿着所述行驶路线操作所述移动系统（200）。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171127 DE 102017221134.21.用于操作移动系统（200）的方法，所述方法具有如下步骤：
-检测前方的限定长度的行驶路线的3D轮廓；
-根据所检测到的3D轮廓来确定所述移动系统（200）和/或所述移动系统（200）的工具（210）的额定轨迹（ST）；并且
-在考虑所述额定轨迹（ST）的情况下以所限定的方式沿着所述行驶路线操作所述移动系统（200）。


2.根据权利要求1所述的方法，其中执行如下步骤：
-预测所述移动系统（200）的轮子和/或所述移动系统（200）的工具（210）的轨迹；
-确定与所预测的额定轨迹的所预测的偏差；并且
-确定用于预测性的执行器管理的预控制值。


3.根据权利要求2所述的方法，其中针对所述工具（210）调节如下参数中的至少一个：高度、取向、倾斜度。


4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中对于不能充分保持所述工具（210）的所述额定轨迹（ST）的情况，也对所述移动系统（200）的转向进行干预。


5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中为了检测所述3D轮廓，使用如下装置中的至少一个：激光雷达、雷...

【专利技术属性】
技术研发人员：U舒尔茨，P赫特科恩，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE