[发明专利]在安全的工作区域内自主操作车辆

说明书

本发明涉及在安全的工作区域内自主操作车辆(1)。因此尤其提出了一种处理器单元(2)，该处理器单元包括接口(6)，该处理器单元(2)能够藉由接口访问由用于确定位置的模块(3)通过全球定位确定的车辆(1)的位置并且访问由传感器单元(7)生成的车辆(1)的周围环境检测。处理器单元(4)被适配成基于通过全球定位确定的车辆(1)的位置并且基于由传感器单元(7)生成的车辆(1)的周围环境检测来控制车辆(1)。处理器单元(4)例如能够在第一检查步骤中检查由用于确定位置的模块(3)确定的位置是否位于工作区域(2)内，其中工作区域(2)被预定义为车辆(1)的安全的自主工作区域。此外，处理器单元(4)能够被适配成在第二检查步骤中检查周围环境检测是否反映至少一个潜在的碰撞对象(12)，并且基于这两个检查步骤的结果来控制车辆(1)。其他的权利要求旨在一种对应的系统和一种方法以及一种计算机程序产品(8)和一种车辆(1)。

本发明涉及用于在安全的工作区域内自主操作车辆的一种处理器单元、一种系统、一种方法和一种计算机程序产品。

相关标准(例如ISO 18497)针对尤其用于农业用途的自主行驶的机械要求避免碰撞功能，该避免碰撞功能被设置在机械上并且应使机械在面临碰撞时转变到安全状态(在大多数情况下为静止状态)。然而这种措施不能防止不期望地离开机械操作和自主行驶的自主工作区域。因此，可能与其他的交通参与方发生碰撞，这些交通参与方可能驶向意外出现的机械。

在目前的法律框架条件下，仅允许在封锁的区域中操作自主行驶的作业机械，其中封锁的结构方式和方法尚不明确，并且因此无法确保封锁会在机械无意离开时阻止该机械。已知用于定义虚拟围栏(“地理围栏(Geo-Fencing)”)的方法。在此，典型地使用全球导航卫星系统(英文：Global Navigation Satellite System；简称：GNSS)。GNSS是用于通过接收尤其来自导航卫星的信号来在地面和空中进行位置确定和导航的系统。GNSS结合地图(DTM)来定义安全的工作区域(英语：Autonomous Operating Zone，简称：AOZ)，机械可以在该工作区域内操作并且自主行驶。

GNSS尤其具有准确性(没有额外的措施)、可用性(阴影)和易受攻击(欺骗)的问题。

可以看出本发明的目的在于提供一种对自主工作区域的稳定并且安全的监测。

该目的通过专利独立权利要求的主题来实现。有利的实施方式是从属权利要求、下文的说明以及附图的主题。

根据本发明，提出用于解决问题的方法，根据该方法使车辆或机械的全球定位和局部定位相互结合。通过这种结合的定位可以实现，可以在全球和局部水平上监测车辆位于安全的自主工作区域内，并且如果不是或在可预见的未来不再是这种情况，则可以启动适当的警告或应对措施。

在这个意义上，根据本发明的第一方面提供一种用于在安全的工作区域内自主操作车辆的处理器单元。所述处理器单元包括接口，所述处理器单元能够藉由所述接口访问由用于确定位置的模块通过全球定位确定的车辆的位置并且访问由传感器单元生成的所述车辆的周围环境检测。接口是可以实现交换数据、尤其(一方面)处理器单元与(另一方面)用于确定车辆位置的模块以及传感器单元之间交换数据的通信接口。所述处理器单元还被适配成基于通过全球定位确定的所述车辆的位置并且基于由所述传感器单元生成的所述车辆的周围环境检测来控制所述车辆。

根据本发明的第二方面，类似地提出一种用于在安全的工作区域内自主操作车辆的系统。所述系统包括用于确定车辆位置的模块、用于检测车辆的周围环境的传感器单元以及处理器单元。所述用于确定位置的模块被适配成借助于全球定位来确定车辆的位置，并且所述传感器单元被适配成生成所述车辆的周围环境检测。此外，所述处理器单元被适配成基于通过全球定位确定的所述车辆的位置并且基于由所述传感器单元生成的所述车辆的周围环境检测来控制所述车辆。

根据本发明的第三方面，提出一种用于在安全的工作区域内自主操作车辆(例如越野车辆)的对应方法。所述方法可以包括以下步骤：