CN114938642A - 用于拖挂式汽车的牵引车的传感器装置和具有这种传感器装置的拖挂式汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于拖挂式汽车(2)的牵引车(3)的传感器装置(1),其具有支承装置(4),在该支承装置上在车辆各侧(5、6)分别布置至少一个传感器(8、9)以用于监测拖挂式汽车(2)的周围环境,该传感器能在拖挂式汽车(2)直线行驶时缩入的位置和在拖挂式汽车(2)弯道行驶时伸出的位置之间移动。根据本发明,设有一个圆弧(12),各传感器(8、9)能够沿该圆弧在缩入位置和伸出位置之间移动。本发明还涉及一种拖挂式汽车(2),其具有包括这种传感器装置(1)的牵引车(3)和至少一个与该牵引车(3)连接的挂车(18)。
Description
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1所述类型的用于拖挂式汽车的传感器装置。本发明还涉及一种根据权利要求6的具有这种传感器装置的拖挂式汽车。
背景技术
至少可半自主运行或行驶的载货汽车是发展越来越广泛的车辆自动化的当前追求的极具前途的(商业)应用之一。后勤和货物运输提供用于这种自行式载货汽车的大有创造力的市场,在这里,该市场多倍获利于更快速但也更安全的运输。自行式载货汽车一般包含两个主要组成部分,即牵引车和挂车。在此情况下,挂车可借助牵引车被牵引,使得挂车在与牵引车相应接合时可随之而动。另外,挂车可借助牵引车转向,即,牵引车规定了挂车所遵守的行车运动轨迹。牵引车通常很昂贵并且因此由后勤企业和/或队列管理企业维持。若牵引车应用领域(不算特殊应用)主要是储库和公共道路交通,则挂车通常又用于进行挂车的装载和/或卸载的任何地方。同样可以想到,挂车是自装载的,例如针对轨道交通和/或船舶交通。与之对应,挂车设计得特别结实耐用,因为它们经受很高的负荷,例如有着在轨道装载和/或船舶装载时或在相应的轨道运输和/或船舶运输时受损的风险。相应地存在以下要求,即,很简单和/或不太费力地安排挂车,尤其是保持没有易损的电子部件。
但鉴于此存在以下要求,即,很可靠地监测载货汽车或自行式载货汽车的周围环境,以有效防止或避免尤其在公共道路交通中的事故。图1为此示意性地示出一种典型场景,在此,例如具有牵引车101和挂车102的载货汽车100在城市环境中在高密度交通情况下进行车道变道。挂车102相应地跟随牵引车101,因此产生了司机无法看到的死角区域103,其既无法借助常见的后视镜装置、也无法借助常见的传感器104来监测。因为常见的传感器104固定或固定不动地被安装在载货汽车100、尤其是牵引车101的纵向侧105,由此,配属于常见的传感器104的感测区域106受到纵向侧105本身的限制。当其它的交通参与者、尤其是未受保护的交通参与者如行人107、骑车人等或其它汽车或轿车108驻留在死角区域103中时,它们既无法被载货汽车100的司机看到,也无法被常见的传感器104识别到,故例如当载货汽车100行驶或又起步时交通事故风险很高。
与此相应,迄今存在如下要求,即,监测这样的死角区域,使得在载货汽车与其它交通参与者之间的交通事故风险最小化。对此,例如DE 10 2014 006 961 A1提出一种车辆尤其是载货汽车,其具有摄像头-监视器系统作为后视镜替代系统,包括至少一个摄像头,其在车辆纵向上看指向后方地在两侧或在一侧借助摄像头支座被外设固定在车辆上,尤其是在载货汽车的司机室的前上角部区域中,其中,该摄像头支座具有可控的调节机构,借此,向后指的摄像头可以根据状况按照不同的间隔位置相对于车辆移位。但摄像头-监视器系统是特别占空间的,因为它沿着平行于车辆横向的直线从载货汽车的司机室平移伸出,以保持很小的弯道外侧的死角区域。由此,配备有摄像头-监视器系统的常见的载货汽车在宽度上“增大”,尤其是在参与公共道路交通期间。这就在载货汽车中通常本来就要利用最大允许结构宽度以便能特别高效地运输货物而言是不利的。
从DE 10 2016 209 927 A1中知道了一种用于车辆环境尤其是后视镜替代系统的监测装置,其具有可位置固定地连接至车辆的第一支承件、第二支承件、将第一和第二支承件相连的第一摆动机构和具有光轴的传感器单元,其中,第二支承件关于第一支承件通过第一摆动机构可被固定在至少一个规定的角位。第二支承件通过第二摆动机构连接至第三支承件,并且传感器单元安置在第三支承件中。
DE 10 2012 015 395还公开一种用于汽车的后视镜替代摄像头的摄像头臂。它包括第一壳体件和第二壳体件。第一壳体件容纳后视镜替换系统用摄像头的图像采集单元,并且第二壳体件适于位置固定地连接至汽车车身。在第一壳体件和第二壳体件之间设有摆动机构,从而第一壳体件可相对于第二壳体件绕枢轴枢转。
此外,DE 10 2010 013 338 A1示出一种用于车辆的摄像头组件,包括至少一个带有护盖的摄像头,其中,该摄像头可以在初始位置与工作位置之间绕枢轴枢转。
从DE 10 2017 125 101 A1中得知一种用于车辆的保持装置。它包括可安置在车辆上的第一部件、可通过支承装置活动连接至第一部件的第二部件、安置在第二部件上且适于对车辆周围采集范围进行采集的图像采集单元和适于确定第一部件相对于第二部件的位置的信号单元。信号单元具有适于发出信号的信号机构和适于依据第一部件相对于第二部件的位置来操作信号机构以使其发出信号的信号发送器。
发明内容
因此本发明的目的是,提供一种特别可靠安全的用于拖挂式汽车的牵引车的传感器装置以及一种可相应安全可靠运行的拖挂式汽车。
根据本发明,该目的通过一种具有权利要求1的特征的传感器装置以及通过一种具有权利要求6的特征的拖挂式汽车来完成。在从属权利要求中说明了具有合适的发明改进方案的有利设计。根据本发明的传感器装置的优点和有利设计被视为根据本发明的拖挂式汽车的优点和有利设计,反之亦然。
因此根据本发明,提供一种用于拖挂式汽车的牵引车的传感器装置。传感器装置具有支承装置,在该支承装置上在车辆每一侧分别布置至少一个传感器以用于监测拖挂式汽车的周围环境,该传感器在拖挂式汽车直线行驶时缩入的位置和拖挂式汽车弯道行驶时伸出的位置之间可移动。
在此,拖挂式汽车是指多节式汽车,其中,该汽车例如可被设计成载货汽车。相应地,拖挂式汽车或载货汽车可以是鞍式汽车,其牵引车被设计成鞍式牵引机,其挂车被设计成鞍式挂车。另外,拖挂式汽车可以是载货汽车列,其中,可被用作独立载货汽车的牵引车和作为铰接弯口式挂车或中心轴式挂车构成的挂车相互连接。
也可以想到,至少拖挂式汽车的牵引车被设计成轿车、例如客车,其中,该客车于是可以连接至挂车而形成多节组合列车。
此外,表述“拖挂式汽车”在此包含铰接式客车,无论铰接式客车的前节段或铰接式客车的尾节段是否具有铰接式客车的驱动轴。
支承装置可以安置在牵引车的车身、尤其是司机室上,尤其被固定于其上。在支承装置上在每一车辆侧固定有至少一个传感器,从而当支承装置被固定在牵引车的车身上时,传感器通过支承装置被固定在牵引车上。
各传感器能够根据光学、声学和/或磁原理发挥功能或设计。相应地,各传感器可具有图像感测元件或摄像头感测元件、激光感测元件、激光雷达感测元件、雷达感测元件、超声波感测元件和/或磁感测元件或霍尔感测元件等。
各传感器基于支承装置或关于牵引车车身可以在缩入位置和伸出位置之间移动,其中,缩入位置和伸出位置可以是相应的最终位置。尤其是,在缩入位置和伸出位置之间设有无穷多中间位置,即,各传感器可以在缩入位置和伸出位置之间无级调节或运动。
为了现在提供一种很可靠且很安全的用于拖挂式汽车牵引车的传感器装置,本发明规定,各传感器沿一圆弧可以在缩入位置和伸出位置之间移动。在此情况下,该圆弧完全位于如下平面内,该平面平行于由车辆横向和车辆纵向所限定的平面。各调节距离可以通过各传感器在伸出位置和缩入位置之间已经过或所经过的距离来表征;替代地或附加地,各传感器的调节距离可以由角度表征,该角度的第一边从圆形轨迹中心起在缩入位置与圆弧相交,其第二边在伸出位置与圆弧相交,或反之。
在此情况下有利的是,借助传感器装置的传感器可以测量且因此可以监测尤其在牵引车尾部区域中的面积很大的区域,其中,因为各传感器沿圆弧或圆形轨迹移动而使得各传感器很靠近地留置于车身或司机室和/或牵引车结构的附近。这意味着,尽管传感器被移动到伸出位置,牵引车宽度仍很小并且保持小。换言之,牵引车的车辆宽度在各传感器从缩入位置偏转或移动到伸出位置的情况下仅略微增大,由此保证很可靠参与公共道路交通。尤其是,各传感器在车辆横向上未延伸超过本来就安装在牵引车上的后视镜装置。
本发明基于以下构思,即,该传感器装置可以与拖挂式汽车的挂车无关地工作。这意味着,挂车不具有传感器装置工作所需要的零部件或构件例如感测元件、传感元件。由此,挂车被设计得很耐用并且可以尤其简单且低成本地制造,从而例如在车辆队列中可使用或继续使用本来就有的挂车来与传感器装置合作。另外,特别简单制造或可制造的挂车尤其是爱护材料和/或保护资源的,这在经济学和生态学上是很有利的。
被证明特别有利的是,圆弧的半径起点位于平行于车辆竖轴延伸的且延伸经过牵引车的接合件的牵引车侧的接合竖轴上。接合件例如可以是中心销插口或鞍座主销插口、钳口相接元件等。牵引车侧接合件可以与挂车的与之对应的接合件、即挂车侧接合件接合。如果牵引车侧接合件和挂车侧接合件相互接合,则牵引车和挂车形成拖挂式汽车。
尤其当拖挂式汽车被设计成鞍式汽车时带来以下优点,即,由牵引车和挂车包夹出的角度(即便当牵引车和挂车在相互接合前彼此分开时)可以直接影响到各传感器的沿圆弧的当前位置。这例如当在接合牵引车和挂车期间相互包夹出相应角度时对于将挂车接合至牵引车而言是有利的。另外,各传感器沿圆弧的移动得到特别简单高效的控制。特别优选的是在各传感器的关于半径起点的缩入位置和伸出位置之间得到传感器的调节角度,其中,该传感器的调节角度对应于在牵引车和挂车之间包夹形成的角度。
在其它设计方案中,传感器装置具有角度传感器装置,借此可以测量并提供牵引车的和/或拖挂式汽车的表征弯道行驶的弯道角度,使得至少一个传感器可以依据弯道角度在缩入位置和伸出位置之间移动。弯道角度或表征弯道角度的传感器值例如是指转向角度、方向盘角度、弯道内外侧车轮之间的车轮转数差等。因此,该角度传感器装置例如可以具有转向角度传感器、车轮转数传感器等,最好是本来在牵引车中就有的传感器装置,其传感器值被相应评估。这样的传感器装置例如可以是防抱死系统、电子稳定性程序等的一部分。通过这种方式,各传感器从牵引车的直线行驶(在此期间,各传感器布置在缩入位置)起根据牵引车的弯道行驶可移动到相应的伸出位置。尤其是放弃例如牵引车司机对传感器装置或各传感器的单独操作。
与此相关特别有利的是,角度传感器装置具有传感器系统的至少一个传感器,以借助至少一个传感器来测量弯道角度,尤其以光学方式来测量。这例如可以如此实现,即,在牵引车在地面上行驶时借助传感器装置的各传感器来扫描地面。此外有以下可能,即,挂车被连接或接合至牵引车,借助角度传感器装置来测量弯角、即由牵引车和挂车包夹形成的角度。这例如可通过所述的图像感测元件或摄像头感测元件进行,或许与相应的图像评估装置结合。这意味着,在拖挂式汽车的挂车上不需要主动的(感测)元件,由此尤其考虑很简单或低成本构造的挂车的构想。另外,有利地得到传感器装置的各传感器的双重功能,这也有利于传感器装置工作中的高效率,还有传感器装置的很简单设计,尤其是因为零部件节省。
至少一个传感器有利地具有感测区域,其覆盖传感器竖轴周围的至少270度、最好360度。因此,各传感器可以是360度激光扫描仪、360度激光雷达传感器、360度雷达传感器等。这样的传感器由现有技术公开并且相应高级地研发以及可简单应用。由此能以更低成本制造该传感器装置。
本发明还涉及一种拖挂式汽车,其所具有的牵引车包括传感器装置、尤其是前述的传感器装置。拖挂式汽车还具有至少一个与牵引车连接的挂车。现在,为了以安全可靠工作的方式设计配备有传感器装置的拖挂式汽车,本发明规定,至少一个传感器按照与挂车的纵向侧对准的方式布置在牵引车上。
在牵引车和挂车之间形成一个间隙,其可以是开放的或可借助盖(例如折叠棚、帆布棚等)被封闭。尤其在直线行驶时,即在各传感器的缩入位置,各传感器可以沿拖挂式汽车的车辆纵轴布置在牵引车和挂车之间。换言之,各传感器可以在缩入位置布置在间隙高度或者说在牵引车与挂车之间。
因为各传感器在弯道行驶中可以从缩入位置移动到伸出位置,故挂车尾部、尤其是挂车的弯道外侧的纵向侧、角或边缘能够总是始终借助传感器装置或各传感器被监测,因为传感器的相应的感测区域适配或可适配于拖挂式汽车的相应弯道行驶。这以如下方式实现,即,在弯道行驶中至少一个传感器、尤其是弯道外侧的传感器从缩入位置被移动到伸出位置。这意味着,前述的死角区域103(见图1)通过布置在伸出位置的传感器的感测区域被覆盖,由此有效避免在拖挂式汽车与或许位于死角区域103内的交通参与者之间的交通事故风险。例如可以规定,当在弯道行驶期间有其它交通参与者停留在死角区域103中时,给拖挂式汽车或牵引车的司机提供相应信号。如果牵引车至少部分可以自主或自动运行和/或行驶,则可以想到该传感器装置无线地和/或连线地与牵引车的制动器和/或转向装置相连,从而依据传感器装置的相应感测结果可以转向和/或制动该牵引车,以避免面临的交通事故。
在拖挂式汽车弯道行驶时,传感器装置的弯道外侧的传感器可以因为挂车相对于牵引车斜置而可被移向伸出位置,使得弯道外侧的传感器的感测区域沿着挂车的弯道外侧的纵向侧延伸。这意味着,拖挂式汽车可以具有接合装置,其又具有牵引车侧接合件和挂车侧接合件。在由牵引车和挂车组成的拖挂式汽车的情况下,两个接合件相互接合,例如做法是挂车侧接合件和牵引车侧接合件相互咬合并且必要时相互穿插锁定和/或以其它方式锁止。接合装置例如可以设计成鞍式离合器,因此拖挂式汽车是鞍式汽车。因此,挂车的前侧在拖挂式汽车或鞍式汽车弯道行驶时向弯道外侧偏离,由此,传感器装置的弯道外侧的传感器直接或间接随着挂车前侧或前侧的弯道外侧边缘而移动。由此,弯道外侧传感器的感测区域的边界沿着弯道外侧的挂车纵向侧延伸,使得挂车尾部(如上面已经描述)尤其在拖挂式汽车行驶期间自动借助传感器装置可被监测。
如果拖挂式汽车所具备的传感器装置具有角度传感器装置,则表征弯道行驶的弯道角度可具有由牵引机和挂车包夹形成的弯角,从而至少一个感器可借助传感器装置至少依据弯角而在缩入位置和伸出位置之间移动。因此如果拖挂式汽车被设计成鞍式汽车,则其接合件或中心销插口可具有角度传感器,其能探测中心销绕中心销竖轴的转动。即,借助角度传感器装置可以测量该弯角,据此各个传感器可以在缩入位置和伸出位置之间移动。这提供拖挂式汽车或传感器装置的功能很可靠的优点,因为相应的所需要的沿着圆弧的传感器位置与挂车相对于牵引车的当前角度位置相关。
如果拖挂式汽车具有传感器装置,其中,圆弧的半径起点位于平行于车辆竖轴延伸的牵引车侧接合竖轴上,则最后进一步有利的是,挂车具有另一个、即挂车侧的接合竖轴,其当拖挂式汽车布置在平坦平面上时与牵引车侧接合竖轴重合。因为挂车和牵引车或多节汽车的节段在弯道行驶中绕共同的竖向旋转轴线相对旋转。因此,相应传感器沿圆弧的调节距离(其中,该调节距离可以通过在缩入位置和伸出位置之间的各传感器调节角度来表征)对应于牵引车与挂车之间的角度、即弯角。因此保证拖挂式汽车传感器装置的很简单和/或高效的控制。
附图说明
从以下对优选实施例的描述中以及结合图得到本发明的其它的优点、特征和细节。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在图中被单独示出的特征和特征组合不仅在各自所说明的组合中、也在其它组合中或单独地可采用,而没有超出本发明范围,其中:
图1示出在交通流量密集或高的城市化环境内的车道变道的典型场景中的常见的拖挂式汽车顶侧的示意图;
图2示出拖挂式汽车的具有传感器装置的牵引车的顶侧的示意图;
图3示出配备有传感器装置的牵引车的牵引车顶侧的示意图;
图4示出在拖挂式汽车弯道行驶期间的拖挂式汽车顶侧的示意图;
图5示出在拖挂式汽车弯道行驶期间的拖挂式汽车顶侧的示意图,其中,突显出传感器装置的传感器的感测区域;
图6示出在交通流量密集或高的城市化环境内的车道变道的典型场景中的拖挂式汽车顶侧的示意图。
具体实施方式
在图中,相同的或功能相同的零部件带有相同的附图标记。
以下,参照图2-6来共同描述、即综合描述传感器装置1和拖挂式汽车2。
图2以示意图示出拖挂式汽车2的牵引车3的俯视图。为了尤其在行驶期间监测拖挂式汽车2或牵引车3的周围,在牵引车3上固定传感器装置1。为此,传感器装置1具有支承装置4,在支承装置上在车辆各侧5、6分别设置至少一个传感器7。支承装置4被固定在车身上或牵引车3的结构上或者被集成到车身或结构中。也可以想到,支承装置4和车身或结构相互成一体构成。因此,传感器7通过支承装置4被固定在牵引车3上。在本例子中,传感器装置1关于一个纵平面、即x-z平面(见图中的坐标系)在纵平面左侧具有可调节的传感器8且在纵平面的右侧具有不同于可调节的传感器8的另一可调节的传感器9。还规定,传感器装置1关于x-z平面对称构成。就是说,针对可调节的传感器8所做的说明以下相似地适用于可调节的传感器9,反之亦然。
支承装置4具有至少两个支承件10,其上分别固定有两个可调节的传感器8、9之一。支承件10能够相对于支承装置4的主体11移动,其中,在各支承件10移动时安置于其上的可调节的传感器8、9随各自支承件10移动。因此,例如各支承件10可以至少在局部被支承装置4的主体11包围,其中,各支承件10接着从主体11伸出并且相应又可缩入。图2示出传感器装置1的如下状态,此时两个可调节的传感器8、9布置在全缩入位置。就牵引车3和/或拖挂式汽车2直线行驶,例如拟定全缩入位置。
与此不同,图3以示意图示出经历弯道行驶的牵引车3的俯视图。这意味着,牵引车3转弯行驶、在本例子中是右转弯。因此,左侧的可调节的传感器8可以从图2所示的全缩入位置移动到伸出位置。可调节的传感器8、9因为相应的弯道行驶而可以从缩入位置移动到伸出位置。规定了,一旦牵引车3执行弯道行驶,则可调节的传感器8、9中的在弯道外侧的那个可调节的传感器可以从缩入位置移动到伸出位置。即,若牵引车3左转弯行驶,则弯道外侧的传感器是可调节的传感器9,其相应地从缩入位置可调节或被调节到伸出位置。
在全缩入位置和全伸出位置之间有无穷多的中间位置,可调节的传感器8、9可被移动到该中间位置。这意味着,从全移入位置起,各可调节的传感器8、9在牵引车3弯道行驶时能够朝向全缩入位置而移动至其中一个中间位置,尤其是依据牵引车3的弯道行驶的弯道半径。例如如果牵引车3的弯道行驶的弯道半径大,则规定可调节的传感器8、9虽被移向全伸出位置,但未被完全移到全伸出位置。如果弯道半径尤其在牵引车3的弯道行驶期间缩小,则规定可调节的传感器8、9于是进一步可移动或被移向全伸出位置。而如果弯道半径在牵引车3弯道行驶期间增大,则规定可调节的传感器8、9进一步可移动或被移向缩入位置。一旦弯道半径等于0,即,牵引车3直线行驶,则可调节的传感器8、9完全布置在全缩入位置,如图2所示。
特别有利的是,各可调节的传感器8、9可以沿一圆弧12在缩入位置和伸出位置之间移动。因此在牵引车3或拖挂式汽车2的周围环境中存在很大的监测区,其中,可调节的传感器8、9在移动时和/或在伸出位置或中间位置保持很靠近车辆侧5、6。
在本例子中,圆弧12的半径起点13位于平行于车辆竖轴(z轴)延伸的牵引车侧接合竖轴14上,其延伸经过牵引车3的接合件15。半径16和所属的圆弧12位于共同的平面中,该平面平行于由车辆横向y和车辆纵向x限定的平面。
当牵引车3如在本例子中那样被设计成鞍式牵引车时,接合件15例如可以是中心销插口。
还在图2和图3中示出了,传感器装置1具有角度传感器装置17,其一方面无线地和/或连线地可连接或连接至牵引车3的接合件15,另一方面无线地和/或连线地可连接或连接至传感器装置1。角度传感器装置17被设计成检测并提供牵引车3的和/或拖挂式汽车2的表征弯道行驶的弯道角度,尤其是提供给传感器装置1。由此,各可调节的传感器8、9至少依据弯道角度在缩入位置和伸出位置之间可移动。牵引车3的表征弯道行驶的弯道角度例如可以是牵引车3的转向角度、方向盘角度等。同样,弯道角度可以从牵引车3的弯道内、外侧车轮的相应车轮转数之差来求出或确定。相应地,弯道角度可以表现为表征弯道角度的传感器值,其由牵引车3的相应的传感器装置例如轮转数传感器来测知或探测。对此有利的是,防抱死系统(ABS)、电子稳定性程序(ESP)等的原本就设于典型的牵引车中的传感器装置被纳入考虑。因此可以规定,角度传感器装置17无线地和/或连线地连接或可连接至牵引车的相应的传感器装置,以保证在传感器装置和角度传感器装置17之间的数据交换。
替代地或附加地可以规定,角度传感器装置17使用传感器装置1的至少一个传感器7的传感器值来测知表征弯道行驶的弯道角度。为此,角度传感器装置17可以无线地和/或连线地连接至至少其中一个可调节的传感器8、9,从而借助角度传感器装置17的至少一个可调节的传感器8、9提供或可提供表征弯道行驶的弯道角度或相应的传感器值。
为了实现很高效可靠的牵引车3环境监测,特别有利的是传感器装置1的至少一个传感器7包括各自的感测区域,其具有以各传感器7的竖轴为中心的至少270度、最好360度的覆盖范围。这意味着,各传感器7例如可被设计成360度激光扫描仪、360度激光雷达扫描仪、360度雷达传感器等。另外可以规定,各传感器7被设计成光学传感器、即图像传感器或摄像头传感器。这意味着,借助角度传感器装置17利用传感器装置1的至少一个传感器7能以光学方式测量弯道角度。为此,可以借助至少一个传感器7来测量(例如扫描)例如牵引车3所行驶的地面,从中得到该弯道角度,弯道角度于是可被提供给传感器装置1,以根据弯道行驶而在缩入位置和伸出位置之间移动可调节的传感器8、9。
图4以示意图示出在拖挂式汽车2的弯道行驶期间的拖挂式汽车2的俯视图。在本例子中示出了拖挂式汽车2的右弯道行驶;说明如已经描述相似地适用于拖挂式汽车2的左弯道行驶。拖挂式汽车2具有牵引车3以及至少一个连接至牵引车3的挂车18,挂车在本例子中被设计成鞍式挂车。能在图4中看到,可调节的传感器8、9按照与挂车18的纵向侧19对准的方式布置在牵引车3上。这不仅适用于拖挂式汽车2的直线行驶,也适用于拖挂式汽车2的弯道行驶。因为可调节的传感器8、9因而在拖挂式汽车2弯道行驶时可移动,故可调节的传感器8、9、尤其是其中弯道外侧的可调节的传感器8、9随挂车18的朝向牵引车的弯道外侧的竖向边缘20移动。因此,相应的可调节的传感器8、9的感测区域在拖挂式汽车2弯道行驶时朝向拖挂式汽车尾部或挂车18尾部开放或未受阻,使得挂车18的弯道外侧的后竖向边缘21布置在其中弯道外侧的可调节的传感器8、9的感测区域之内。换言之,拖挂式汽车2的周围环境即便在其弯道行驶时也能很高效可靠地被监测,由此有效避免死角区域(如前所述)。
因此,在拖挂式汽车2弯道行驶时,传感器装置1的其中弯道外侧的可调节的传感器8、9因挂车18相对于牵引车3斜置而可移向伸出位置。于是,弯道外侧的传感器8、9的感测区域沿着挂车18的弯道外侧的纵向侧19延伸。
在本例子中,拖挂式汽车2被设计成鞍式汽车,其所具有的接合装置22又具有牵引车侧接合件15和挂车侧接合件23。在鞍式汽车或拖挂式汽车2的情况下,接合件15、23相互连接,例如做法是挂车侧接合件23和牵引车侧接合件15相互咬合并且或许相互锁定和/或以其它方式锁止。因此,接合装置22例如可以是鞍式离合器,其中,安置在挂车18上的中心销(未示出)插入与之对应的且布置在牵引车3上的中心销插口中。
特别有利的是,相应的可调节的传感器8、9自动跟随挂车18的弯道外侧的竖向边缘20。换言之,放弃了在拖挂式汽车2或鞍式汽车的弯道行驶时对弯道外侧的可调节的传感器8、9的单独操作和/或控制。如果拖挂式汽车2应由使用者或操作者来控制、即行驶,则司机或操作者无需负责可调节的传感器8、9的控制。如果拖挂式汽车2至少部分可以自动或自动化运行,即,尤其是可以无司机运动或行驶,则可以规定传感器装置1与相应的控制件无线地和/或连线地可连接或连接,以便半自动或半自动化地控制拖挂式汽车2和/或牵引车3。这意味着,可调节的传感器8、9在缩入位置和伸出位置之间的移动可被整合到可无司机行驶的牵引车3的行车控制中。
还在图4中示出弯角24,弯角在拖挂式汽车2弯道行驶时由牵引车3和挂车18关于接合装置22或关于半径起点13包夹形成。因此,表征弯道行驶的弯道角度可以是弯角24,从而借助传感器装置1,各可调节的传感器8、9可至少依据弯角24在缩入位置和伸出位置之间移动。就是说,借助角度传感器装置17可以测知弯角24。对此,角度传感器装置17例如可以具有角度测量仪,其例如被集成到接合装置22中以探测或测知中心销在中心销插口之内的扭转。
弯角24一方面出现在牵引车3和挂车18之间,另一方面出现在各的可调节的传感器8、9的缩入位置与同一传感器8、9的伸出位置之间。换言之,在可调节的传感器8、9的缩入位置与同一可调节的传感器8、9的伸出位置之间的角度是在拖挂式汽车2转弯、即挂车18关于接合竖轴14且关于牵引车3扭转的情况下张开的。又换言之,弯道外侧的可调节的传感器8、9关于半径起点13沿圆弧12以弯角24偏转。
尤其要关注的是挂车18不具有传感器装置1的部件,因此很简单和/或耐用地可以构成或构成挂车18、在此情况下是鞍式挂车。这意味着,传感器装置1的部件完全布置在牵引车3上,由此得到很有利的操作概念,因为抛开可能有的压缩空气供应和可能有的电流供应不算,当牵引车3和挂车18将或已相互接合时不必连接在牵引车3和挂车18之间的供应管线。还得到以下优点,即,牵引车3和挂车18在形成弯角24的情况下可相互接合。这意味着,挂车18和首先还与之分离的牵引车3已经包夹形成弯角24,即便是在接合期间。于是,借助可调节的传感器8、9可以在接合期间监视挂车18的后侧竖向边缘21。对此可以规定,可调节的传感器8、9可以从缩入位置被移动到伸出位置或移向全伸出位置,尽管牵引车3未经历弯道行驶。
关于拖挂式汽车2或鞍式汽车,挂车18具有另一个、即挂车侧的接合竖轴25,其至少当拖挂式汽车2布置在一个平坦平面上时与牵引车侧接合竖轴14重合。这意味着,可沿其移动可调节的传感器8、9的圆弧12具有半径16,该半径的半径起点13不仅布置在牵引车侧接合竖轴14上,也布置在挂车侧接合竖轴25上。在此情况下,竖向边缘21在拖挂式汽车2转弯时沿不同于圆弧12的另一圆弧一起运动,其中,该圆弧12和另一圆弧彼此同心。圆弧12的半径16在此大于另一圆弧的半径。据此能很简单地识别到弯角24对应于各传感器的就角度而言的调节距离。
图5以示意图示出在拖挂式汽车2弯道行驶期间的拖挂式汽车2的俯视图,其中,突显出传感器装置1的传感器7的监测区域26。能看到,拖挂式汽车2的大部分周围环境借助传感器装置1可被监测或被监测。因为传感器7如已经描述地绕平行于z轴的传感器竖轴具有至少270度、最好360度的感测区域,故对于传感器装置1的在本例子中固定布置的传感器27存在各自的固定不变的感测区域28、29,其中,固定不变的感测区域28配属于其中左侧的固定的传感器27,固定不变的感测区域29配属于其中右侧的固定的传感器27。还在图5中示出了可变的感测区域30被配属于弯道外侧的可调节的传感器8。同样,弯道内侧的可调节的传感器9配属有另一个可变的感测区域31。可变的感测区域31、即弯道内侧的感测区域31在拖挂式汽车2弯道行驶时被相对于牵引车3要转弯或转弯的挂车18部分阻挡,而弯道外侧的可变的感测区域30被相应扩大,因为弯道外侧的可调节的传感器8根据弯角在牵引车3和挂车18之间沿圆弧移向伸出位置。仅为了理解而绘制的死角区域103因此借助弯道外侧的可变的感测区域30被覆盖,因此在传感器装置1或配备有传感器装置1的拖挂式汽车2中未出现死角区域。
图6以示意图示出拖挂式汽车2的俯视图,其在典型场景中在交通流量密集或高的城市化环境中执行车道变道。在此情况下,尤其相比于图1所示的场景能很清楚地看到如何能够借助弯道外侧的传感器8、9来尤其大面积地高效监测拖挂式汽车2的周围或周围环境,以保持很低的事故风险。在图1的场景中驻留在死角区域103内的行人107借助传感器装置1也能与在图1中位于死角区域103中的汽车108一样地被探测。
总之,本发明示出了,借助传感器装置1或借助配备有传感器装置1的拖挂式汽车2可以更好地监测拖挂式汽车的周围环境,而在挂车18上未布置传感器装置1的任何部件。所提出的传感器装置1或所提出的拖挂式汽车2是自适应式主动传感器定位系统,其安置在牵引车3上,尤其优选安置在牵引车3的车顶上,其中,指向背侧的传感器8、9可安置或安置在关于弯道行驶或关于挂车18位置总是最佳的位置。前侧传感器27可以固定地布置,其中,朝向后侧的传感器8、9沿着弧、尤其是沿着圆弧12可移动。因此,可调节的传感器8、9总是被置入各自的如下位置,在该位置,挂车18的纵向侧19总是借助相应的传感器8、9可被监测,因为纵向侧19于是总是留置在相应的传感器8、9的感测区域内。
为了总是可靠确定在哪个位置布置可调节的传感器8、9而可以规定,支承装置4具有其它的整体式传感器,借此可以确定当前在哪个位置安置各传感器8、9。这例如可以如下解决,即,采用步进电机来相对于支承装置4或相对于相应的车辆侧5、6移动该传感器8、9。
因为各可调节的传感器8、9沿圆弧12尤其在牵引车3的外侧可移动,故各可调节的传感器8、9在侧向上、即在横向上或者说y方向上、尤其靠近地沿着牵引车3的外侧运动。尤其在可调节的传感器8、9移动时,其没有移动超过最大允许车辆宽度,例如未超过牵引车3的后视镜装置的侧向伸展范围。因此,拖挂式汽车2也可以在交通流量高或密集的城市化环境中很有利地运动或行驶。
另外,传感器装置1或拖挂式汽车2尤其考虑了很有利的车辆自动化构想。因为虽然挂车18未配备有环境传感器装置,但借助传感器装置1或借助拖挂式汽车2提供拖挂式汽车2周围的很大的被监测范围,由此,相应配备有传感器装置1的可至少部分自动或自动化行驶的牵引车3能很可靠地尤其在公共道路交通中运动。
Claims (8)
1.一种用于拖挂式汽车(2)的牵引车(3)的传感器装置(1),所述传感器装置具有支承装置(4),在该支承装置上在车辆各侧(5、6)分别布置至少一个传感器(8、9)以用于监测拖挂式汽车(2)的周围环境,该传感器能在拖挂式汽车(2)直线行驶时缩入的位置和在拖挂式汽车(2)弯道行驶时伸出的位置之间移动,其中,各传感器(8、9)都能够沿圆弧(12)在缩入位置和伸出位置之间移动,
其特征在于,
圆弧(12)的半径起点(13)位于平行于车辆竖轴(z)延伸的且延伸经过牵引车(3)的接合件(15)的牵引车侧的接合竖轴(14)上。
2.根据权利要求1所述的传感器装置(1),
其特征在于,
设有角度传感器装置(17),借助该角度传感器装置能测量且提供牵引车(3)的和/或拖挂式汽车(2)的表征弯道行驶的弯道角度,从而至少一个传感器(8、9)能依据该弯道角度在缩入位置和伸出位置之间移动。
3.根据权利要求2所述的传感器装置(1),
其特征在于,
该角度传感器装置(17)具有传感器装置(1)的至少一个传感器(8、9),用以借助该至少一个传感器(8、9)来测量弯道角度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置(1),
其特征在于,
至少一个传感器(8、9)具有感测区域(30、31),该感测区域以传感器竖轴为中心覆盖至少270度、优选360度。
5.一种拖挂式汽车(2),其具有牵引车(3),该牵引车包括根据权利要求1至4中任一项所述的传感器装置(1),该拖挂式汽车还具有至少一个接合至该牵引车(3)的挂车(18),
其特征在于,
至少一个传感器(8、9)按照与挂车(18)的纵向侧(19)对准的方式布置在牵引车(3)上。
6.根据权利要求5所述的拖挂式汽车(2),
其特征在于,
在拖挂式汽车(2)弯道行驶时,传感器装置(1)的弯道外侧的传感器(8、9)能基于相对于牵引车(3)斜置的挂车(18)而移向伸出位置,使得该弯道外侧的传感器(8、9)的感测区域(30、31)沿着挂车(18)的弯道外侧的纵向侧(19)延伸。
7.根据权利要求5或6所述的拖挂式汽车(2),其具有根据权利要求2至4中任一项所述的传感器装置(1),
其特征在于,
表征弯道行驶的弯道角度具有由牵引车(3)和挂车(18)包夹形成的弯角(24),从而借助传感器装置(1)使得至少一个传感器(8、9)能至少依据该弯角(24)在缩入位置和伸出位置之间移动。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的拖挂式汽车(2),其具有根据权利要求1至4中任一项所述的传感器装置(1),
其特征在于,
挂车(18)具有另一个、即挂车侧的接合竖轴(25),当拖挂式汽车(2)布置在平坦平面上时,该挂车侧的接合竖轴与牵引车侧的接合竖轴(14)重合。
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