CN104773167B - 车组的行驶控制方法和行驶控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车组(3)的行驶控制方法以及相应的触屏和行驶控制系统，该车组包括一个牵引车(4)和一个或多个连接在牵引车(4)上的挂车(5)，所述牵引车(4)具有能由牵引车(4)的控制装置电子控制的动力系统，借助该动力系统能实施牵引车(4)的自动行驶，牵引车(4)的控制装置无线地与触屏设备(1)通信连接，使得能借助触屏设备(1)遥控车组(3)的自动行驶，在自动行驶中持续调节至少一个在牵引车(4)的纵轴线(4a)和挂车(5)的纵轴线(5a)之间的铰接角。

Description

车组的行驶控制方法和行驶控制系统
技术领域
本发明涉及一种包括一个牵引车和一个或多个连接在牵引车上的挂车的车组的行驶控制方法。本发明还涉及一种触屏设备和一种用于车组的行驶控制系统。
背景技术
有许多用于在无挂车的车辆、尤其是机动车调车时辅助驾驶员的方法。在一些方法中，通过车距警报器、摄像机或类似物来扩展驾驶员的视野。在另一些方法中，在调车时尤其是在停车入库时为驾驶员减少一些驾驶任务。当在停车转向系统中驾驶员和车辆还享有车辆的纵向导向和横向导向时，则在自动停车时免除驾驶员所有驾驶任务。驾驶员在此仅需负责激活和停止停车过程。
也已知在包括牵引车和挂车的车组调车时的驾驶员辅助方法。
DE102005045196A1涉及一种用于在包括牵引车和与牵引车连接的挂车的车组倒车调车时辅助牵引车驾驶员的装置。在此该装置包括下述组件：可安装在挂车车尾区域中的摄像机，借助其可采集挂车的位于倒车行驶方向上的周围区域的图像；转向角度传感器，借助其可检测牵引车的转向车轮的车轮转向角；和/或铰接角传感器，借助其可检测挂车的纵轴线和牵引车的纵轴线之间的铰接角；以及模拟计算器，在其中可由车轮转向角和/或铰接角计算挂车的至少一个测试点的轨迹；和显示装置，借助其可显示摄像机图像，并且借助模拟计算器计算出的挂车测试点轨迹可插入摄像机图像中。
在GB2398048A中通过摄像机采集车组的周围环境并且为驾驶员在触屏设备上显示应如何操纵来达到所选择的目标位置。
另外，DE10322828A1涉及一种用于包括牵引车和挂车的车组的控制系统，其中，牵引车配有可电子控制的动力系统。
已知的用于在车组调车时辅助驾驶员的方法通常仅针对挂车倒车行驶时的两个困难之一，即受限的视野或复杂的横向动力学。另外在大多数迄今的方法中不利的是挂车必须安装附加传感装置(如摄像机或类似物)，这提高了制造成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的任务在于，提出一种开头所提类型的车组行驶控制方法，该方法克服现有技术的缺点，尤其是至少使驾驶员更简单地考虑复杂的横向动力学，使驾驶员获得车组周围环境的最佳视野并且不依赖于挂车的附加传感器或致动器，而是仅借助牵引车已有的传感器和致动器。
根据本发明，该任务通过一种包括一个牵引车和一个或多个连接在牵引车上的挂车的车组的行驶控制方法来解决，其中，牵引车尤其是牵引机动车，所述牵引车具有能由牵引车的控制装置电子控制的动力系统，借助该动力系统能实施牵引车的自动行驶，在此牵引车的控制装置无线地与触屏设备通信连接，使得能借助触屏设备遥控车组的自动行驶，在自动行驶中持续调节至少一个在牵引车的纵轴线和挂车的纵轴线之间的铰接角。
在根据本发明的方法中有利的是，驾驶员通过触屏设备或者说触屏装置、尤其是智能手机、平板电脑或类似物遥控车组。由于驾驶员能离开牵引车并且从外部控制车组，所以他可以在调车期间最佳地观察车组的周围环境。另外通过自动调节铰接角，驾驶员无需或可明显更简单地考虑复杂的横向动力学。此外，无需挂车上的附加传感器或致动器。该方法只需借助牵引车已有的传感器和致动器。
有利的是，在触屏设备的触屏上图形地、尤其是以从上方看的俯视图显示车组。在触屏设备上虚拟地、尤其是有风格地、优选以鸟瞰图示出车组或车组的一部分，以便使驾驶员更易于定向。驾驶员因此可简单地定向触屏设备，使得虚拟的车组如真正的车组那样定向。
在行驶开始前在触屏设备的触屏上预定车组的行驶方向和/或行驶速度。因此，在行驶开始前驾驶员可通过触屏设备确定行驶方向(前进或后退)和行驶速度。
所述牵引车可具有至少一个收发器(发送器－接收器装置)，该收发器与牵引车的控制装置电气连接并且该收发器适合用于与触屏设备的收发器通信。
有利的是，所述触屏设备的触屏上的车组的图形显示包括至少一个主动部件和至少一个被动部件。在触屏设备的触屏上在车组的倒车行驶时所述至少一个主动部件可以是挂车并且所述至少一个被动部件可以是牵引车或在车组中具有多个挂车时可以是另一挂车。
在触屏设备的触屏上在车组的前进行驶时所述至少一个主动部件可以是牵引车并且所述至少一个被动部件可以是至少一个挂车。
当用户触摸触屏设备的触屏上的所述至少一个主动部件时，触屏设备可这样遥控牵引车的控制装置，使得车组在预定的行驶方向上、尤其是以预定的行驶速度移动。
用户可通过在触屏设备的触屏上使所述至少一个主动部件侧向移动规定车组的侧向移动方向、尤其是形式为所述至少一个主动部件和所述至少一个被动部件之间或者说它们的纵轴线之间的额定铰接角。
当驾驶员触摸触屏上的车组的主动部件(在倒车时为挂车或者在前进时为牵引车)时，车组以预选择的行驶速度移动并且驾驶员可通过移动车组的主动部件来规定铰接角和因此侧向移动方向。
所述至少一个主动部件和所述至少一个被动部件之间的额定铰接角可由触屏设备的触屏上的移动后的主动部件的侧向位置计算，在此适用：移动后的主动部件的侧向位置除以移动后的主动部件的最大侧向位置等于额定铰接角除以最大允许铰接角。由于额定铰接角与最大铰接角的比值等于侧向位置与最大侧向位置的比值，所以额定铰接角可替换地由触屏设备上车组的移动后的主动部件的侧向位置计算。
在行驶期间用户可通过在触屏设备的触屏上纵向移动所述至少一个主动部件设定行驶速度。因此在行驶开始前驾驶员可仅规定行驶方向。然后驾驶员可在行驶期间通过侧向移动车组的主动部件来规定或设定铰接角并且通过纵向移动车组的主动部件规定或设定行驶速度。
当用户不再触摸所述至少一个主动部件时，触屏设备可控制牵引车的控制装置，使得牵引车无延迟地停车。当驾驶员不再触摸触屏设备上的车组的主动部件时，则车组尤其是出于安全原因无延迟地停车。
通过所述措施在纵向动力学和尤其是横向动力学方面对驾驶员的要求降到最低。额定铰接角等于在触屏设备上通过移动车组的主动部件设定的铰接角并且因此可读取。
牵引车的可电子控制的动力系统可以至少包括转向系统、制动装置和驱动总成。
牵引车的控制装置至少可向触屏设备传送激活状态。触屏设备至少可向牵引车的控制装置传送预定的行驶方向、预定的行驶速度、额定铰接角和激活状态。因此触屏设备至少向牵引车发送预选择的行驶方向(前进或后退)、预选择的行驶速度、额定铰接角和激活状态。车辆至少向触屏设备发送激活状态。通过牵引车的驱动总成或者说发动机(如电子油门)和制动装置(如ESP)自动调节出预选择的行驶速度；替换地，在此也可仅使用制动器和怠速油量。可通过牵引车的变速器自动调节出预选择的行驶方向。
可在行驶期间借助牵引车的可电子控制的动力系统的转向系统自动调节出所述至少一个铰接角。因此可由牵引车的转向系统(如EPS即电动助力转向系统或AFS即自适应转向大灯系统)自动调节出铰接角。为此可使用一种算法，其包括预调到稳定的铰接角和针对希望铰接角的调整器，如DE102006002294A1中所说明的。
可由传感器检测当前的铰接角。这可通过专门的具有铰接角传感装置的挂车联接器或替换的传感装置(如挂车和牵引车中的摄像机、雷达、激光雷达、超声波、GPS接收器)进行。
可在车组行驶期间限制所述至少一个铰接角，以避免挂车和牵引车的碰撞和/或防止达到在不改变行驶方向的情况下不再能被减小的铰接角。
所述车组可具有多个挂车，并且可在车组自动行驶时附加地持续调节至少一个分别在彼此连接的挂车的纵轴线之间的铰接角。
可选地，在行驶期间通过牵引车的环境传感装置(如摄像机、雷达、激光雷达、超声波或类似物)避免牵引车与障碍物的碰撞。在即将发生碰撞、无线电通信中断或干扰或必需的传感装置故障时车组可无延迟地停车。可选地，附加信息(如实际参数和规定参数以及警报)为驾驶员在触屏设备上显示和/或通过触屏设备的扬声器发出。
本申请还涉及一种应用于本发明方法中的触屏设备。
本申请还涉及一种用于包括一个牵引车和一个或多个连接在牵引车上的挂车的车组的、结合应用于本发明方法中的触屏设备的行驶控制系统，其中，牵引车具有能由牵引车的控制装置电子控制的动力系统，借助该动力系统能实施牵引车的自动行驶，牵引车的控制装置无线地与触屏设备通信连接，使得能借助触屏设备遥控车组的自动行驶，在自动行驶中持续调节至少一个在牵引车的纵轴线和所述至少一个挂车的纵轴线之间的铰接角。
附图说明
下面借助附图在原理上说明本发明的实施例。附图如下：
图1为应用于本发明方法中的触屏设备的简化图；
图2为图1中所示的触屏设备的另一简化图。
具体实施方式
图1示出包括触屏2的触屏设备1，其应用于根据本发明的车组3的行驶控制方法中，所述车组包括一个牵引车4或者说牵引机动车和一个或多个连接在牵引车4上的挂车5。
在触屏设备1的触屏2上图形地、尤其是以从上方看的俯视图显示车组3。
在附图中包括牵引车4和挂车5的车组3仅虚拟地显示于触屏2上。附图未显示真正的要被遥控的车组。
在根据本发明的方法中，牵引车4具有可由牵引车4的控制装置电子控制的动力系统，借助该动力系统可实施牵引车4的自动行驶，牵引车4的控制装置无线地与触屏设备1通信连接，使得可借助触屏设备1遥控车组3的自动行驶，在自动行驶中持续调节牵引车4的纵轴线4a和挂车5的纵轴线5a之间的铰接角。如在图1中通过面6a和6b示出，可在行驶开始前在触屏设备1的触屏2上预定车组3的行驶方向6a、6b。另外，可在触屏2的面v1～v4上预定车组3的行驶速度级。
触屏设备1结合牵引车4或者说其控制装置构成用于车组3的行驶控制系统。
牵引车4具有至少一个未示出的收发器，该收发器与牵引车4的未示出的控制装置电气连接并且该收发器适合用于与触屏设备1的同样未示出的收发器通信。
在触屏设备1的触屏2上的车组3的图形显示包括主动部件5和被动部件4。
在当前设定车组3的倒车行驶，在此时在触屏设备1的触屏2上主动部件是挂车5并且被动部件是牵引车4。在另一种未示出的实施例中，在存在多个挂车5的情况下所述至少一个被动部件可以是另一挂车5。
另外，在触屏设备1的触屏2上在车组3前进行驶时所述至少一个主动部件可以是牵引车4并且所述至少一个被动部件可以是所述至少一个挂车5(未示出)。
当用户触摸触屏设备1的触屏2上的主动部件5时，触屏设备1这样遥控牵引车4的控制装置，使得车组3在预定的行驶方向6a、6b上、尤其是以预定的行驶速度v1～v4移动。
用户可通过在触屏设备1的触屏2上使主动部件5侧向移动来规定车组3的侧向移动方向、尤其是以主动部件5和被动部件4之间的额定铰接角ФSOLL的形式。额定铰接角ФSOLL相应于在触屏2上通过移动车组3的主动部件5所设定的角度并且因此可被读取。通常将牵引车4的纵轴线和所述至少一个挂车5的纵轴线之间的角度定义为铰接角。本发明也使用该定义。在当前实施例中，相对于牵引车4的横轴线标注额定铰接角ФSOLL，并且因此还必须对其进行修改、即加上90°，以获得铰接角。
替换或附加地，主动部件5和被动部件4之间的额定铰接角ФSOLL可由触屏设备1的触屏2上的移动后的主动部件5的侧向位置y计算出，在此适用：移动后的主动部件5的侧向位置y除以移动后的主动部件5的最大侧向位置ymax等于额定铰接角ФSOLL除以最大铰接角(见图2)。
在图1和2中功能相同的元件设有相同的附图标记。
替换或附加地，在行驶期间用户可通过在触屏设备1的触屏2上纵向移动所述至少一个主动部件5来设定行驶速度。
当用户不再触摸所述至少一个主动部件5时，触屏设备1这样控制牵引车4的控制装置，使得牵引车4无延迟地停车。
在牵引车4的控制装置和触屏设备1之间建立通信连接时，控制装置至少可向触屏设备1传送激活状态。触屏设备1至少可向牵引车4的控制装置传送预定的行驶方向6a、6b、预定的行驶速度v1～v4、额定铰接角ФSOLL和激活状态。
车组3可具有多个挂车5，在此可在车组3自动行驶时附加地持续调节至少一个分别在彼此连接的挂车5的纵轴线5a之间的铰接角。由此也可遥控具有多个挂车的车组3(如Eurocombi长车或类似物)。控制可这样进行：操作者在倒车行驶时可通过移动最后的挂车5来规定车组3的运动方向(横向)并且在前进行驶时通过移动牵引车4来规定车组3的运动方向。因此，驾驶员在倒车时规定最后的和倒数第二个挂车5之间的铰接角并且系统相应调整所有铰接角，从而在最后一个和倒数第二个挂车5之间出现希望的铰接角。
可在车组3行驶期间限制所述至少一个铰接角。由此可有效避免挂车5和牵引车4的碰撞。另外也可防止达到在不改变行驶方向的情况下不能再减小的铰接角。
可在行驶期间借助牵引车4的可电子控制的动力系统的转向系统自动调节所述至少一个铰接角。
在根据本发明的方法或行驶控制系统中，驾驶员可通过触屏设备1遥控车组，所述触屏设备例如可构造为智能手机、平板电脑或类似物。由于驾驶员离开牵引车并且从外部控制车组，他可以在调车期间最佳地观察车组的周围环境。为了使驾驶员更容易定向，在触屏2上虚拟地或有风格地以鸟瞰图示出车组3或车组3的一部分。驾驶员因此可简单地定向触屏设备1，使得虚拟的车组3如真正的车组(未示出)那样定向。由此能够可靠且舒适地对车组调车。
附图标记列表
1 触屏设备
2 触屏
3 车组
4 牵引车
4a 牵引车的纵轴线
5 挂车
5a 挂车的纵轴线
6a、6b 用于行驶方向6a、6b的面
v1～v4 行驶速度级
ФSOLL 额定铰接角
y 主动部件的侧向位置
ymax 主动部件的最大侧向位置

Claims (29)

1.车组(3)的行驶控制方法，该车组包括一个牵引车(4)和一个或多个连接在牵引车(4)上的挂车(5)，所述牵引车(4)具有能由牵引车(4)的控制装置电子控制的动力系统，借助该动力系统能实施牵引车(4)的自动行驶，牵引车(4)的控制装置与触屏设备(1)无线地通信连接，使得能借助触屏设备(1)遥控车组(3)的自动行驶，在自动行驶中持续调节至少一个在牵引车(4)的纵轴线(4a)和挂车(5)的纵轴线(5a)之间的铰接角。
2.根据权利要求1所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，在触屏设备(1)的触屏(2)上图形地显示所述车组(3)。
3.根据权利要求2所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，在触屏设备(1)的触屏(2)上以从上方看的俯视图显示所述车组(3)。
4.根据权利要求1所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，在行驶开始前在触屏设备(1)的触屏(2)上预定车组(3)的行驶方向(6a、6b)和/或行驶速度(v1～v4)。
5.根据权利要求2所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，在行驶开始前在触屏设备(1)的触屏(2)上预定车组(3)的行驶方向(6a、6b)和/或行驶速度(v1～v4)。
6.根据权利要求3所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，在行驶开始前在触屏设备(1)的触屏(2)上预定车组(3)的行驶方向(6a、6b)和/或行驶速度(v1～v4)。
7.根据权利要求1所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，所述牵引车(4)具有至少一个收发器，该收发器与牵引车(4)的控制装置电气连接并且该收发器适合用于与触屏设备(1)的收发器通信。
8.根据权利要求2所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，所述牵引车(4)具有至少一个收发器，该收发器与牵引车(4)的控制装置电气连接并且该收发器适合用于与触屏设备(1)的收发器通信。
9.根据权利要求3所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，所述牵引车(4)具有至少一个收发器，该收发器与牵引车(4)的控制装置电气连接并且该收发器适合用于与触屏设备(1)的收发器通信。
10.根据权利要求4所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，所述牵引车(4)具有至少一个收发器，该收发器与牵引车(4)的控制装置电气连接并且该收发器适合用于与触屏设备(1)的收发器通信。
11.根据权利要求5所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，所述牵引车(4)具有至少一个收发器，该收发器与牵引车(4)的控制装置电气连接并且该收发器适合用于与触屏设备(1)的收发器通信。
12.根据权利要求6所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，所述牵引车(4)具有至少一个收发器，该收发器与牵引车(4)的控制装置电气连接并且该收发器适合用于与触屏设备(1)的收发器通信。
13.根据权利要求2、3、5、6、8、9、11或12所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，在触屏设备(1)的触屏(2)上的车组(3)的图形显示包括至少一个主动部件和至少一个被动部件。
14.根据权利要求13所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，在触屏设备(1)的触屏(2)上在车组(3)的倒车行驶时所述至少一个主动部件是一个挂车(5)并且所述至少一个被动部件是牵引车(4)或在存在多个挂车(5)时是另一挂车(5)。
15.根据权利要求13所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，在触屏设备(1)的触屏(2)上在车组(3)的前进行驶时所述至少一个主动部件是牵引车(4)并且所述至少一个被动部件是至少一个挂车(5)。
16.根据权利要求13所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，当用户触摸在触屏设备(1)的触屏(2)上的所述至少一个主动部件时，触屏设备(1)遥控牵引车(4)的控制装置，使得车组(3)在预定的行驶方向(6a、6b)上移动。
17.根据权利要求13所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，当用户触摸在触屏设备(1)的触屏(2)上的所述至少一个主动部件时，触屏设备(1)遥控牵引车(4)的控制装置，使得车组(3)在预定的行驶方向(6a、6b)上以预定的行驶速度(v1～v4)移动。
18.根据权利要求13所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，通过用户在触屏设备(1)的触屏(2)上使所述至少一个主动部件侧向移动来规定车组(3)的侧向移动方向。
19.根据权利要求13所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，通过用户在触屏设备(1)的触屏(2)上使所述至少一个主动部件侧向移动，以主动部件和被动部件之间的额定铰接角(ФSOLL)的形式来规定车组(3)的侧向移动方向。
20.根据权利要求13所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，主动部件和被动部件之间的额定铰接角(ФSOLL)由触屏设备(1)的触屏(2)上的移动后的主动部件的侧向位置计算出，在此适用：移动后的主动部件的侧向位置(y)除以移动后的主动部件的最大侧向位置(ymax)等于额定铰接角(ФSOLL)除以最大铰接角。
21.根据权利要求13所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，在行驶期间通过用户在触屏设备(1)的触屏(2)上纵向移动所述至少一个主动部件来设定行驶速度(v1～v4)。
22.根据权利要求13所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，当用户不再触摸所述至少一个主动部件时，触屏设备(1)控制牵引车(4)的控制装置，使得牵引车(4)无延迟地停车。
23.根据权利要求1至12之一所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，牵引车(4)的控制装置至少向触屏设备(1)传送激活状态。
24.根据权利要求1至12之一所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，触屏设备(1)至少向牵引车(4)的控制装置传送预定的行驶方向(6a、6b)、预定的行驶速度(v1～v4)、额定铰接角(ФSOLL)和激活状态。
25.根据权利要求1至12之一所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，所述车组(3)具有多个挂车(5)，并且在车组(3)自动行驶时附加地持续调节至少一个分别在彼此连接的挂车(5)的纵轴线(5a)之间的铰接角。
26.根据权利要求1至12之一所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，在车组(3)行驶期间限制所述至少一个铰接角。
27.根据权利要求1至12之一所述的车组的行驶控制方法，其特征在于，在行驶期间借助牵引车(4)的能电子控制的动力系统的转向系统自动调节所述至少一个铰接角。
28.触屏设备(1)，其构造成应用于根据权利要求1至27之一所述的车组的行驶控制方法中。
29.行驶控制系统，用于包括一个牵引车(4)和一个或多个连接在牵引车(4)上的挂车(5)的车组(3)，该行驶控制系统结合应用于根据权利要求1至27之一所述的车组的行驶控制方法中的触屏设备(1)，其中，牵引车(4)具有能由牵引车(4)的控制装置电子控制的动力系统，借助该动力系统能实施牵引车(4)的自动行驶，牵引车(4)的控制装置无线地与触屏设备(1)通信连接，使得能借助触屏设备(1)遥控车组(3)的自动行驶，在自动行驶中持续调节至少一个在牵引车(4)的纵轴线(4a)和所述至少一个挂车(5)的纵轴线(5a)之间的铰接角。
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