CN107835753B - 用于使机动车与挂车联接的方法和装置 - Google Patents
用于使机动车与挂车联接的方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于将带有挂车联接装置的机动车与挂车的联接元件联接的方法，该方法根据借助于环境传感系统、特别是机动车的环境传感系统检测到的数据至少半自动地驱控机动车，其中，根据检测到的数据借助于机动车的空气悬架系统在至少一个车桥处执行受控的高度变化。本发明还涉及一种用于执行该方法的控制装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将挂车联接到机动车的方法。
背景技术
现在，机动车越来越多地配置有环境传感系统，该环境传感系统能够识别位于车辆环境中的物体。这种环境传感器的数据可以用于计划和执行车辆的自动操控。这种方法例如从停车辅助系统中已知。
类似于自动停车系统，还已知用于将挂车联接到车辆上的辅助系统。
尤其在黑暗中或坏天气情况下，特别是当驾驶员独自一人时，为了联接挂车而适当地调整以及联接挂车对于驾驶员来说是困难的或不舒适的。通常需要多次上下车辆，且精确的调整操控要求驾驶员具有一定的技能。挂车根据设计形式以及载重状态的不同也可能是不易控制的。半自动地或全自动地承担部分操控或全部操控的辅助功能减小了碰撞的可能性，并大幅改善了驾驶员的舒适性。
从文献DE 103 02 545 A1中已知一种用于借助于图像传感系统自动地联接或对接的方法。在此通过物体识别算法探测挂车的联接。随后可以执行自动的联接操控，其中计算方向盘的必要的转向角和用于接近挂车的联接装置的速度。
从文献DE 10 2012 005 707 A1中已知一种方法，其中机动车的车载摄像机检测挂车的作为调整目标的拉头，并半自动或全自动地将车辆调整到适于联接的位置。驾驶员在此可以得知挂车牵引杆的拉头是否低于挂车装置的球头，从而驾驶员可以抬高挂车牵引杆。其缺点是，必须由驾驶员进行挂车牵引杆的高度调节。因此在某些情况下驾驶员必须多次上下车辆，这是不舒适的并可能浪费时间。此外，视挂车的设计形式和载重状态而定，挂车牵引杆的高度调节同样也可能是困难的、浪费时间的或不舒适的。
发明内容
因此本发明的目的是，改进或更加舒适地和/或更节省时间地设置用于半自动或全自动地联接挂车的方法。
上述目的根据本发明通过如下所述的方法和相应的控制装置实现。该方法用于将带有挂车联接装置的机动车与挂车的联接元件联接，其根据借助于尤其是机动车的环境传感系统检测到的数据至少半自动地驱控机动车，根据检测到的数据借助于机动车的空气悬架系统在至少一个车桥处执行受控的高度变化，其中，使用由环境传感系统确定的数据来检查机动车的挂车联接装置相对于挂车的联接元件是否处于适于联接的高度；当检查得到机动车的挂车联接装置相对于挂车的联接元件处于适于联接的高度时，自动化地调整到一位置，在该位置中挂车的联接元件位于机动车的挂车联接装置的上方，其中，在到达挂车的联接元件位于机动车的挂车联接装置上方的位置后，该受控的高度变化通过机动车的俯仰运动而发生，其中后桥借助于空气悬架系统而抬升，使得机动车的挂车联接装置接合到挂车的联接元件中。
本发明的基本思想是，使得联接过程部分或全部自动化，借助于包括在车辆中的空气悬架系统实施适合于该联接过程的高度变化。在此评估借助于环境传感系统检测的涉及车辆环境的数据，以便确定适合的驱控。通过评估环境传感系统数据，结合对空气悬架系统的驱控，实现尽可能自动化的和因此舒适的联接过程。
根据本发明的一实施形式，在后桥上实现高度变化。
根据本发明的另一实施形式，附加地在前桥上实现高度变化。
视实施形式而定，实现整个车辆的高度变化，和/或车辆的俯仰运动。如此引起俯仰运动，即在一个车桥上沿一个方向实现受控的高度变化，而在另一车桥上的高度保持不变或沿相反的方向变化。这种运动被视为是特别有利的，这是因为以这种方式通过在车桥高度上的小的变化就得到机动车的挂车联接装置的尽可能大的高度变化，该挂车联接装置通常位于车辆后端部上。
根据本发明的一有利的实施形式，基于对环境传感系统的数据的评估实现将机动车自动化地调整到靠近挂车的初始位置。然后当机动车处于该初始位置时，进行挂车的联接元件和机动车的挂车联接装置的高度的检查。这具有如下优点：可以更加准确的进行高度的检查。
在此以有利的方式如此确定该初始位置，使得车辆的挂车联接装置紧邻挂车的联接元件，从而车辆的挂车联接装置和挂车的联接元件相对彼此离开小于预先规定的距离。
根据另一有利的实施形式，车辆的挂车联接装置和挂车的联接元件的高度的检查在触发本方法后立即进行，也在到达初始位置后进行。
优选在使用由环境传感系统确定的数据的情况下进行检查：机动车的挂车联接装置相对于挂车的联接元件是否处于适于联接的高度。
机动车的挂车联接装置的适于联接的高度在此有利地理解为，在该高度处挂车联接装置配合于挂车的联接元件的下方，从而通过车辆和/或挂车的调整可以将挂车联接装置移入挂车的联接元件的竖直下方。在此特别优选地由环境传感系统检测挂车的联接元件的高度。
在根据本发明的方法的一个特别优选的实施形式中，如此确定机动车的挂车联接装置的适合的高度，使得机动车的挂车联接装置的最高点比挂车的联接元件的最低点至少低一规定值。
当机动车的挂车联接装置相对于挂车的联接元件不处于适于联接的高度时，在至少一个车桥处特别优选地进行受控的高度变化。
当检查得出机动车的挂车联接装置相对于挂车的联接元件处于适于联接的高度时，优选还实现自动化地调整到挂车的联接元件位于机动车的挂车联接装置的上方(有利地位于其基本上正上方)的位置。自动化的调整具有如下优点，即辅助系统基于检测到的环境数据可以使机动车非常准确地定位，从而使机动车的挂车联接装置非常准确地到达挂车的联接元件的下方。在由驾驶员执行的手动操控中由于对挂车联接装置和联接元件的视线常常受到限制以及使机动车必要地靠近挂车而存在增大的碰撞风险，通过自动地执行该操控减小了该碰撞风险。
特别优选地，在到达挂车的联接元件位于机动车的挂车联接装置的上方的位置后，在至少一个车桥处如此进行受控的高度变化，使得将机动车的挂车联接装置接合到挂车的联接元件中。
优选通过驾驶员在界面上的输入触发本方法。该界面特别优选地是按键。
根据本发明的一实施形式，在由驾驶员触发后，本方法独立于驾驶员实施。
另选地，一优选的实施形式提出，驾驶员可通过输入来触发各个步骤。
当检查机动车的挂车联接装置相对于挂车的联接元件是否处于适于联接的高度H时得到机动车的挂车联接装置相对于挂车的联接元件不位于适于联接的高度，并且不能在至少一个车桥处进行受控的高度变化从而将挂车联接装置移入到适合的高度H时，优选向驾驶员报告错误消息。这例如可以是如下情况，即空气悬架的技术上的设计不允许在该车桥或两个车桥处调节适合的高度，或高度的调节违背了预先规定的安全限值。
根据一有利的实施形式，预先规定用于在车桥处的高度调节的安全限值。这用于防止车辆在地面、特别是地面的不平处上的摩擦或防止与不平处或通常可以驶过的低的障碍物(例如路缘石)的碰撞。特别优选根据如下情况设定不同的安全限值，即车辆是否处于静止状态或运动中，和/或在自动调整的情况下应驶过哪个路线。可以附加或另选地根据借助于环境传感系统检测的有关地面的状态(例如分类为：平坦地面、不平的地面、存在障碍物)的信息来规定安全限值。
当不能实现自动化地调整到由本方法设定的下一个位置时，优选向驾驶员报告错误消息。这例如可能是如下情况，即不能计算出用于自动调整的适合的轨迹，这是因为例如没有足够的空间或由环境传感系统在机动车和挂车之间识别到障碍物。
可以根据实施形式不同而由特意为此设置的调节器或通过已经存在的调节器执行本方法。在此对于各个步骤还可以附加地驱控在车辆中存在的调节器。
有利地在包括停车辅助系统的机动车中，向停车辅助系统传输预定的位置，该停车辅助系统将车辆调整到该预定的位置。
本发明还涉及一种控制装置，在该控制装置中执行根据本发明的方法。
附图说明
从下面借助附图的说明中以及从附图本身中得到本发明的其它优选的实施形式。
在此示出：
图1示出示例性的各个步骤的示意图，
图2示出示例性的方法的示意性流程图。
具体实施方式
在图1中借助车辆和挂车的示意图示出示例性的方法的各个步骤。其中示出机动车120连同挂车联接装置122、以及带有联接元件123的挂车121。箭头示出机动车的运动。
在方法步骤106中，自动化地将机动车120调整到靠近挂车的初始位置AP。
在方法步骤108中，车辆120位于初始位置AP。通过空气悬架系统使后桥下沉(通过箭头130表示)，从而挂车联接装置122位于地面上方的高度H中。在此如此确定高度H，使得挂车联接装置122的最高点位于联接元件123的最低点的下方。
在方法步骤112中，自动地将车辆120调整到联接位置P，从而挂车联接装置122基本上位于联接元件123的竖直下方。
在方法步骤113中，通过空气悬架系统再次抬升后桥(通过箭头140表示)，从而挂车联接装置122接合到联接元件123中。
在图2中示出根据本发明的一实施例的方法流程图。用于将机动车与挂车联接的方法例如在流程块1中通过驾驶员在界面上的输入、例如通过致动按键开始。
随后，在示出的实施例中，控制装置自动地执行本方法。在此可以驱控车辆的各种调节系统和执行器。在此可以独立于驾驶员干预下列系统中的至少一个：转向系统、制动器(单独的或作为总制动系统)、动力系统、空气悬架系统。
在流程块2中，借助于布置在车辆中的环境传感系统进行环境监控。根据该数据来识别挂车是否位于附近以及挂车和对应的联接元件位于何处。为了避免错误驱控，有利地由驾驶员确认挂车的联接元件的被识别到的位置。例如可以通过如下方式，即视觉地显示和标记出所识别到的挂车和识别到的联接元件。然后驾驶员通过输入确认，已正确地识别出用于联接过程的预期的目标。
带有可翻转的挂车联接装置的机动车在可选的流程块3中执行机动车的挂车联接装置的自动翻转。
在流程块4中，随后计算机动车的适合的轨迹，以便将机动车自动化地调整到挂车附近的初始位置AP。在流程块4中进一步检查，是否有足够的空间可用于调整操作。如果不是这种情况(在流程块4中为否)，则在流程块5中向驾驶员报告错误消息。
如果在流程块4中检查结果为肯定的(是)，则在流程块6中自动地将机动车调整到初始位置(AP)。
随后在流程块7中，借助于环境传感系统的数据评估，判断机动车的挂车联接装置相对于挂车的联接元件是否位于适于联接的高度H。
如果结果是肯定的(在流程块7中为是)，则将车辆直接调整到联接位置P(流程块12)。这是如下位置，在该位置中机动车的挂车联接装置基本上位于挂车的联接元件的竖直下方。
如果在流程块7中检查得出，机动车的挂车联接装置相对于挂车的联接元件不位于适于联接的高度H(在流程块7中为否)，则在流程块8中借助于空气悬架系统使机动车的后桥下沉。可选地在流程块9中附加地借助于空气悬架系统将机动车的前桥抬升，以便进一步使机动车的挂车联接装置下沉。
随后在流程块10中再次检查，机动车的挂车联接装置相对于挂车的联接元件是否位于适于联接的高度H。如果仍然还不是这种情况(在流程块10中为否)，则向驾驶员报告错误消息(流程块11)并终止本方法(流程块16)。
这时驾驶员例如可以手动地改变挂车联接装置的联接元件的高度，并通过输入重新开始或继续本方法。
如果在流程块10中检测机动车的挂车联接装置和挂车的联接元件的高度得出，挂车联接装置和联接元件位于适于联接的高度(在流程块10中为是)，则在流程块12中将车辆调整到联接位置P。
在到达联接位置P——在该联接位置中机动车的挂车联接装置位于挂车的联接元件的下方——后，则在流程块13中借助于空气悬架系统再次抬升后桥。可选地，在流程块14中再次降下前桥。通过后桥的抬升和可能情况下前桥的下沉，机动车的挂车联接装置接合到挂车的联接元件中并联接挂车。
在流程块15中向驾驶员报告，已成功完成联接过程。本方法在流程块16中终止。
驾驶员随后可以进行剩余步骤用于结束联接过程，例如建立电连接和松开挂车的驻车制动器。在本发明的优选的实施形式中，这些步骤根据挂车的设置方式部分或全部地自动进行。
Claims (8)
1.一种用于将带有挂车联接装置(122)的机动车(120)与挂车(121)的联接元件(123)联接的方法，该方法根据借助于机动车的环境传感系统检测到的数据至少半自动地驱控机动车，根据检测到的数据借助于机动车的空气悬架系统在至少一个车桥处执行(8、9、13、14、130、140)受控的高度变化，其中，使用由环境传感系统确定的数据来检查(7、10)机动车的挂车联接装置(122)相对于挂车的联接元件(123)是否处于适于联接的高度(H)；当检查得到机动车的挂车联接装置相对于挂车的联接元件处于适于联接的高度(H)时，自动化地调整(12、112)到一位置(P)，在该位置中挂车的联接元件(123)位于机动车的挂车联接装置(122)的上方，其特征在于，在到达挂车的联接元件位于机动车的挂车联接装置上方的位置(P)后，该受控的高度变化通过机动车的俯仰运动而发生，其中后桥借助于空气悬架系统而抬升，使得机动车的挂车联接装置(122)接合到挂车的联接元件(123)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，附加地在前桥处进行(9、14)高度变化。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当机动车的挂车联接装置(122)相对于挂车的联接元件(123)不处于适于联接的高度(H)时，在至少一个车桥处进行(8、9、108)受控的高度变化。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，当检查得到机动车的挂车联接装置(122)相对于挂车的联接元件(123)不处于适于联接的高度(H)且不能在至少一个车桥处进行受控的高度变化从而将挂车联接装置(122)移入到适合的高度(H)时，向驾驶员报告错误消息。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，基于对环境传感系统的数据的评估，自动化地将机动车调整到靠近挂车的初始位置(AP)，然后当机动车位于初始位置(AP)时，检查挂车的联接元件(123)和机动车的挂车联接装置(122)的高度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当不能自动化地调整到由本方法设置的初始位置(AP)时，向驾驶员报告错误消息(5)。
7.根据权利要求中1至3中任一项所述的方法，其特征在于，通过驾驶员的输入触发(1)本方法，在由驾驶员触发后独立于驾驶员或部分独立于驾驶员执行本方法。
8.一种用于机动车的控制装置，该控制装置设计用于驱控机动车的至少一个空气悬架系统，并且环境传感系统的数据被输送给该控制装置，其特征在于，执行根据上述权利要求中任一项所述的方法。
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