CN116685517A - 用于安全停放车辆的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于安全停放车辆的方法，其中，车辆包括至少两个车轴，在每个车轴上布置有至少一个轴载荷传感器。该方法包括以下步骤：通过轴载荷传感器检测在至少两个车轴上出现的轴载荷(S1)；基于所检测的轴载荷确定至少一个车轴的轴载荷比例(S2)；在所确定的轴载荷比例低于预定极限值时输出警示(S3)。因此，可以有利地基于商用车辆中通常存在的“车载称重系统”实现向驾驶员警示可能临界的停车位置，特别是斜坡上的停车位置。此外，本发明还涉及用于执行该方法的相应警示装置以及具有这种警示装置的车辆。

Description

用于安全停放车辆的方法和装置

技术领域

本发明涉及安全停放车辆的方法和用于执行该方法的相应警示装置。此外，本发明还涉及具有这种警示装置的车辆。

背景技术

由于机动车辆的数量不断增加但休息区或受管理的停车设施的数量有限，尤其是商用车辆的驾驶员为了遵守他们的规定驾驶时间而越来越多地被迫使用不太合适的停车区域。在选择合适的停车位置时，尤其斜坡区域中的停车通常会给车辆驾驶员带来挑战。尤其对于缺乏经验或资质不佳的驾驶员，他们有时对商用车辆的特殊性和危险性不够了解，因此存在他们将车辆停放在有可能危险的停车位置的风险，在该停车位置，在没有进一步安全措施的情况下，车辆可能不受控制地溜走或滑走。

因此，为了保护驾驶员和其它人员，需要一种能够可靠地避免此类危险情况的解决方案。特别地，在此需要一种允许车辆可以自动识别相应情况并允许驾驶员可以随后主动意识到危险的解决方案。

发明内容

因此，本发明的目的是为该需求提供一种解决方案。特别地，本发明的目的是提供一种允许实现车辆在斜坡上的安全停放并还需要尽可能少地改装车辆自身的简单解决方案。

这些目的可以通过独立权利要求的特征来实现。本发明的有利实施例和应用是从属权利要求的主题，并且将在以下说明中部分地参考附图来更详细地解释。

本发明的基本思想是使用通常存在于(商用)车辆中的轴载荷传感器来识别斜坡上的临界停车位置，以便在无需安装额外传感器的情况下为驾驶员提供额外功能，该额外功能用于警示驾驶员不合适的或危险的停车位置。临界停车位置的检测基于以下事实：如结合图4更详细地说明，由于车辆重心通常相对于车轴偏移，因此作用在各个车轴上的轴载荷根据车辆的倾斜位置而发生变化。

根据第一独立解决思想，为此提供了一种用于安全停放车辆(例如半挂载重车(Sattelzugmaschine))的方法。优选地，该方法是一种用于在斜坡上安全停放车辆的方法。在此，车辆应包括至少两个车轴，在每个车轴上布置有至少一个轴载荷传感器。根据B.Heissing(编)等人的《Fahrwerkshandbuch(底盘手册)》(DOI 10.1007/978-3-8348-8168-7)第4章中的定义，术语“车轴”应理解为两个车轮之间的整个连接结构、用于各个车轮的车轮悬挂以及它们的用于在底盘或底盘框架上的安装的结构。因此，根据上述定义，普通轿车通常具有两个车轴。

该方法包括通过轴载荷传感器检测在所述至少两个车轴上出现的轴载荷的步骤。根据通常的理解，术语“轴载荷”应理解为从车轴的车轮传递到路面上的总载荷(通常以千克或吨为单位)。在测量技术上，上述的“轴载荷检测”也可以包括与实际的“轴载荷”成比例的信号和/或可用于推导出轴载荷的信号(例如，电信号)。

此外，该方法包括基于所检测的轴载荷或基于所检测的信号来确定所述至少一个车轴的轴载荷比例的步骤。在上下文中，“轴载荷比例”可以理解为所述至少一个车轴上的轴载荷与所有检测的轴载荷之和的比例。因此，在仅作为示例的具有前车轴和后车轴的车辆的情况下，后车轴的轴载荷比例例如可以用公式G_H/(G_V+G_H)表示，其中，G_V描述前车轴上的轴载荷，并且G_H描述后车轴上的轴载荷。

最后，该方法包括在所确定的轴载荷比例低于预定的(即，先前设定的)极限值时输出警示的步骤。换句话说，在确定的轴载荷比例小于预定极限值时，可以输出警示。为此，该方法可以包括将所确定的轴载荷比例与预定极限值进行比较，其中，该极限值优选地被设定为使得可以在轴载荷比例高于该极限值的情况下在车轴上实现足够的制动效果，而不会使车辆溜走或滑走。因此，例如基于通常已存在于(商用)车辆中的称重系统(“车载称重系统”)，可以有利地实现向驾驶员警示可能临界的停车位置，尤其是斜坡上的停车位置。

根据本发明的第一方面，上述警示可以指示不能安全停放车辆。补充地或替代地，该警示还可以指示应采用另一停车位置，且/或应额外地例如通过车轮楔固定车辆。在此，警示可以是视觉警示和/或听觉警示和/或触觉警示。仅作为示例，在本文中，在所确定的轴载荷比例低于预定极限值时，例如可以点亮车辆的仪表板上的警示符号或指示灯，且/或输出警示音。

根据本发明的另一方面，可以仅在停放车辆时或优选地在停放车辆之后立即执行该方法。换句话说，应仅在正在进行车辆停放时或优选地在进行车辆停放之后立即执行该方法。由此，有利地，例如在短时间内驶过陡峭路段和/或在行驶期间(例如，由于摆动)出现短暂的动态轴载荷变化的情况下，可以有效地避免不期望的错误警示。

为了有利地尽可能有效地检测车辆的相应停放或停车，该方法还可以包括检测至少一个用于指示已经停放车辆的信号。仅作为示例，可以在关闭发动机时，在拔出点火钥匙时，在驻车制动器投入使用时，在驾驶员门打开时且/或当驾驶员座椅空置时输出该至少一个信号。为此，车辆可以包括相应的信号装置和/或传感器装置以用于产生上述信号。然而，这类装置通常已作为标准配置安装在车辆中，并且例如与其它辅助系统一起使用，其它辅助系统例如是在车辆停放时“点亮”的报警蜂鸣器。因此，这些仪器通常可以在根据本发明的方法的范围内以有利的方式使用，而无需较大的改装成本。然后，根据所检测的至少一个信号，可以执行该方法的其它步骤。优选地，仅在所检测的至少一个信号指示正在或已经停放车辆时才执行其它步骤(检测轴载荷、确定轴载荷比例和输出警示)。

根据本发明的另一方面，轴载荷比例可以表示所述至少一个车轴上的轴载荷与所述至少两个车轴上的轴载荷之和的比例。换句话说，轴载荷比例可以理解为所述至少一个车轴上的轴载荷与所检测的轴载荷之和的比例。因此，在具有前车轴和后车轴的车辆的示例性情况下，后车轴的轴载荷比例例如可以用公式G_H/(G_V+G_H)表示，其中，G_V描述前车轴上的轴载荷，并且G_H描述后车轴上的轴载荷。发明人发现，能够例如在通常存在于车辆中的“车载称重系统”的基础上容易推导出的该变量可以以有利的方式特别有效地用于检测斜坡上可能不合适的或危险的停车位置。

根据本发明的另一方面，预定极限值可以是与汽车型号相关的极限值。由于各种汽车型号通常在设计和车辆几何形状(轴距、轴配置等)方面有所不同，因此有利的是，针对每种汽车型号确定相应的极限值。因此，该方法可以包括根据汽车型号或根据车辆的汽车模型来设定预定极限值。在此，这可以例如通过在具有已知坡度的斜坡上进行相应的停车测试来实现。

补充地或替代地，预定极限值可以是与车辆的当前加载状况无关的极限值。也就是说，在油箱加满并载有驾驶员和他的行李的车辆的情况下的预定极限值可以与在油箱几乎为空的空车的情况下的预定极限值相同。以此方式，可以有利地提供用于检测斜坡上的临界停车位置的尽可能简单的方法。

根据本发明的另一方面，该方法可以包括在考虑到具有已知坡度的斜坡上的停车测试的情况下确定所述预定极限值。例如，可以将车辆停放在试验台上，从水平位置开始逐渐增加试验台的坡度，直到车辆开始滑动，即下坡力(Hangabtriebskraft)超过车辆的制动效果。然后，可以基于在该极限坡度的情况下出现的轴载荷比例，优选地在考虑一定的安全余量和/或容许余量的情况下，针对该车辆或该汽车型号设定相应的极限值。

根据本发明的另一方面，停车测试可以在车辆的载荷尽可能低的情况下进行，优选地在没有载荷时进行，且/或在车辆的油箱油量尽可能低的情况下进行，优选地在空油箱时进行。即换句话说，可以执行用于尽可能轻的车辆(即，没有驾驶员且油箱几乎为空的车辆)的极限值。这是有利的，因为额外的重量增加了重力并因此增加了静止摩擦力，由此通常降低了车辆溜走或滑走的风险。

根据本发明的另一方面，该方法可以包括在考虑到不同的地面覆层上的停车测试的情况下确定预定极限值。在此，优选地还考虑地面覆层的不同天气条件(例如，潮湿的道路)和/或车辆的不同加载状况。

根据本发明的另一方面，被确定轴载荷比例的所述至少一个车轴可以包括驻车制动装置。在此，驻车制动装置(也可被称为停车制动装置)可以包括弹簧蓄能制动缸，其中，驻车制动装置能够通过对弹簧蓄能制动缸进行放气而将其投入使用，并通过给弹簧蓄能制动缸充气而将其释放。补充地或替代地，被确定轴载荷比例的所述至少一个车轴可以是车辆的后车轴。

根据本发明的另一方面，所述至少一个轴载荷传感器可以包括应变仪和/或位移传感器。然而，补充地或替代地，也可以使用现有技术中已知的其它轴载感测方法，例如压致伸缩石英力变换器。此外，所述至少两个车轴也可以是空气弹簧车轴，其中，也可以通过连接到或布置在空气弹簧的弹簧波纹管上的压力传感器来执行轴载荷感测。

在这种情况下，还应提及的是，为了尽可能清楚地介绍本发明，说明主要是基于具有单独车轴的车辆。然而，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，该启示也可以容易地应用于车轴组，例如串联车轴或双车轴组件。换句话说，本文中提及的“车轴”也可以是车轴组，例如双车轴。

根据另一独立的解决方案思想，提供了一种用于车辆的警示装置，其中，警示装置被配置为执行本文所述的方法。为此，警示装置可以包括处理器和存储器。为此，存储器优选地包括可由处理器执行的指令，因此警示装置作为整体能够执行上述方法。此外，警示装置可以例如经由信号线与相应的轴载荷传感器通信，且/或包括作为警示装置一部分的相应轴载荷传感器。因此，可以有利地提供一种用于警示驾驶员特别是斜坡上的可能临界的停车位置的装置。

此外，本发明涉及一种具有至少两个车轴(例如，前车轴和后车轴)的车辆，每个车轴上布置有至少一个轴载荷传感器。该车辆还包括本文所述的警示装置。在此，警示装置也可以经由相应的信号线连接到轴载荷传感器。

根据本发明的另一方面，车辆可以是商用车辆。换句话说，车辆可以是一种由于其结构和装备而被设计为用于运输人员、用于运送货物或用于牵引挂车的车辆。仅作为示例，车辆可以是没有连接半拖车的半挂载重车。

附图说明

本发明的上述方面和特征在此可以任意相互组合。下面将参考附图来说明本发明的其它细节和优点。

图1示出了根据本发明的一实施例的用于安全停放车辆的方法的示意性流程图。

图2示出了根据本发明的一实施例的包括警示装置的车辆的示意图。

图3示出了具有两个车轴的车辆在不同倾斜角和不同加载状态下的示例性轴载荷分布。

在此，相同或功能等同的元件在所有附图中由相同的附图标记表示，并且在一些情况下不再单独地说明。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的用于安全停放车辆1的方法的示意性流程图。在此，车辆1应包括至少两个车轴，例如前车轴1a和后车轴1b，在每个车轴上布置有至少一个轴载荷传感器3a、3b。在步骤S1中，通过轴载荷传感器3a、3b检测在至少两个车轴1a、1b上出现的轴载荷。因此，在仅作为示例的两个车轴(即，前车轴1a和后车轴1b)的情况下，在步骤S1中，可以检测在前车轴1a上出现的轴载荷G_V和在后车轴1b上出现的轴载荷G_H。

然后，在步骤S2中，基于所检测的轴载荷确定至少一个车轴的轴载荷比例。在上述示例中，在步骤S2中，例如可以根据公式G_H/(G_V+G_H)确定后车轴1b的轴载荷比例。然而，补充地或替代地，也可以根据公式G_V/(G_V+G_H)确定前车轴1a的轴载荷比例。优选地，在步骤S2中，确定包括驻车制动装置的车轴(通常是后车轴1b)的轴载荷比例。

然后，在步骤S3中，在所确定的轴载荷比例低于预定的(即，先前设定的)极限值时输出警示。换句话说，该方法可以包括将所确定的轴载荷比例与预定极限值进行比较，其中，在所确定的轴载荷比例小于预定极限值时，可以输出警示，并且优选地在所确定的轴载荷比例等于或大于预定极限值时，不输出警示。

图2示出了根据本发明的一实施例的包括警示装置4的车辆1的示意图。在当前情况下，仅作为示例，车辆1是没有相应半拖车的半挂载重车。在这种情况下，半挂载重车位于具有相对于水平面的倾斜角α的斜坡2上，即，在与车辆列车1的行驶方向相反的方向上以坡度S＝tan(α)抬升。

此外，车辆1还包括至少两个车轴，在当前情况下包括前车轴1a和后车轴1b，在每个车轴上布置有至少一个轴载荷传感器3a、3b。在本示例中，轴载荷传感器3a布置在前车轴1a上，并且轴载荷传感器3b布置在后车轴1b上，其中，各个车轴1a和1b还可以额外地包括其它轴载荷传感器，例如用于检测横向轴载荷分布的轴载荷传感器。

根据本发明，车辆1还包括警示装置4，该警示装置4被设计为执行如本文中所述的方法。为此，警示装置4可以通过图2中的由虚线表示的相应信号线与上述轴载荷传感器3a、3b通信，以由此接收由轴载荷传感器3a、3b检测的轴载荷。然后，基于这些轴载荷，警示装置4可以确定至少一个车轴(例如，后车轴1b)的轴载荷比例，并且在所确定的轴载荷比例低于预定极限值时输出警示，其中，该极限值优选地被设定为使得当停放车辆1时在轴载荷比例高于该极限值的情况下，可以在相应的车轴上实现足够的制动效果，而不会使车辆1溜走或滑走。

图3示出了具有两个车轴(前车轴1a和后车轴1b)的车辆1在不同倾斜角α和不同加载状况(m₁和m₂)下的示例性轴载荷分布。在当前情况下，车辆1同样是没有半拖车的半挂载重车(已经结合图2进行了讨论)，因此在此省去了对所有相应车辆部件的详细说明。

在上侧所示的情况下，车辆1处于没有斜坡或坡度(S＝0)的平坦道路上。与此相对，在中间所示的情况下，车辆1处于相对于水平面倾斜α＝10°的斜坡2上，即，该斜坡在半挂载重车1的行驶方向上以大约18％的坡度S下降。在下侧所示的情况下，半挂载重车位于更陡峭的道路上，该道路相对于水平面倾斜α＝15°，即，在半挂载重车1的行驶方向上以大约27％的坡度S下降。

在此，相应表格中给出的值表示各种倾斜情况下的示例性轴载荷分布，其中，左列是车辆1尽可能空且总重量为8760kg的情况(没有驾驶员且无油箱填充)，右列是车辆1载有驾驶员(75kg)和满油箱且总重量为9137kg的情况。

从水平情况(上侧情况)可以看出，由于与结构相关的部件分布，轴载荷是前重后轻的，即重心更靠近前车轴1a而不是后车轴1b，因此前车轴1a的轴载荷G_V大于后车轴1b的轴载荷(G_H<G_V)。随着坡度的增加(中间和下侧的情况)，重心位置的作用方向移动，因此前车轴1a上的载荷增加并且后车轴1b上的载荷减少，这随后也反映在后车轴1b的轴载荷比例中，即反映在G_H/(G_V+G_H)值中。该值从水平情况(车辆1空载时)的值0.3789954减小到15°倾斜角时的0.3656393。在车辆1被加载的情况下也可以观察到这种趋势，但由于整体更大的轴载荷G_V、G_H导致轴载荷比例略微更大。

在驻车制动器通常安装到后车轴1b上的情况下，从一定的倾斜角α_grenz开始，后车轴1b的静摩擦力将不再足以将车辆1保持在斜坡2上，因此在没有进一步安全措施的情况下，车辆1存在不受控的滚动或滑动的风险。这就是根据本发明的解决方案发挥作用的地方，通过在(此处为后车轴1b的)轴载荷比例低于预定极限值时输出警示来警示驾驶员这种危急情况。在此，如m₁和m₂的两个示例性情况所示，在较轻的车辆1(即，轻载车辆)的情况下，由于更少的重量加载在车轴上而该风险更大，因此优选地将极限值设定为使得即使在车辆尽可能轻时仍能够在车轴上实现足够的制动效果。

尽管已经参考特定示例性实施例说明了本发明，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种修改和等同替换。因此，本发明不应限于所公开的示例性实施例，而时应包括落入到所附权利要求范围内的所有示例性实施例。特别地，本发明还要求保护独立于所引用的权利要求的从属权利要求的主题和特征。

附图标记列表

1 车辆

1a、1b 车轴

2 斜坡

3a、3b 轴载荷传感器

4 警示装置

Claims (13)

1.一种方法，其用于安全停放车辆(1)，优选地用于在斜坡(2)上安全停放所述车辆(1)，其中，所述车辆(1)包括至少两个车轴(1a、1b)，在每个所述车轴上布置有至少一个轴载荷传感器(3a、3b)，所述方法包括以下步骤：

-通过所述轴载荷传感器(3a、3b)检测在所述至少两个车轴(1a、1b)上出现的轴载荷；

-基于所检测的轴载荷确定至少一个车轴(1a、1b)的轴载荷比例；以及

-在所确定的轴载荷比例低于预定极限值时输出警示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述警示指示不能安全停放所述车辆(1)且/或应采用另一停放位置且/或应额外地固定所述车辆(1)。

3.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，仅在停放所述车辆(1)时或优选地在停放所述车辆(1)之后立即执行所述方法。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括检测至少一个用于指示已经停放所述车辆(1)的信号，例如在关闭发动机时且/或在拔出点火钥匙时输出的信号，其中，根据所检测的至少一个信号执行所述方法的其它的所述步骤。

5.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述轴载荷比例表示所述至少一个车轴(1b)上的轴载荷与所述至少两个车轴(1a、1b)上的轴载荷之和的比例。

6.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述预定极限值是：

a)与汽车型号相关的极限值；和/或

b)与所述车辆(1)的当前加载状况无关的极限值。

7.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述至少一个轴载荷传感器(3a、3b)包括应变仪和/或位移传感器。

8.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，被确定所述轴载荷比例的所述至少一个车轴(1b)

a)包括驻车制动装置，且/或

b)是所述车辆(1)的后车轴(1b)。

9.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在考虑到具有已知坡度的斜坡(2)上的停车测试的情况下确定所述预定极限值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述停车测试

在所述车辆的载荷尽可能低的情况下进行，优选地在没有载荷的情况下进行，且/或

在所述车辆的油箱油量尽可能低的情况下进行，优选地在空油箱时进行。

11.一种用于车辆(1)的警示装置(4)，其中，所述警示装置(4)被配置为执行根据前述权利要求1至8中任一项所述的方法。

12.一种车辆(1)，其包括至少两个车轴(1a、1b)和根据权利要求11所述的警示装置(4)，在每个所述车轴上布置有至少一个轴载荷传感器(3a、3b)。

13.根据权利要求12所述的车辆(1)，其特征在于，所述车辆(1)是商用车辆，优选是半挂载重车。