DE102017205513B4 - Method and device for setting an operating strategy for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Einstellen einer Betriebsstrategie für ein Fahrzeug (1), wobei mittels mindestens einem Radarsensor (2) zumindest Positionsdaten von in einem Umfeld des Fahrzeugs (1) angeordneten Objekten (3) erfasst und an eine Steuer- und Auswertvorrichtung (4) übermittelt werden, wobei der mindestens eine Radarsensor (2) bezogen auf eine Fahrzeuglängsachse (5) schräg in Richtung eines vom Fahrzeug (1) befahrbaren Untergrunds (6) geneigt am Fahrzeug (1) angeordnet ist, wobei Fahrzeugbetriebsdaten zum Abgleich mit den von dem mindestens einen Radarsensor (2) erfassten Positionsdaten der Steuer- und Auswertvorrichtung (4) bereitgestellt werden, um mittels der Steuer- und Auswertvorrichtung (4) eine dem Umfeld des Fahrzeugs (1) angepasste Betriebsstrategie für das Fahrzeug (1) einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Radarsensor (2) Radarstrahlen in einer Ebene aussendet, die lotrecht zum vom Fahrzeug (1) befahrbaren Untergrund (6) ausgebildet ist, wobei der Radarsensor (2) dazu vorgesehen ist, mittels Meridianwinkel Höheninformationen für die Positionsdaten von im Umfeld des Fahrzeugs (1) befindlichen Objekten (3) zu erfassen, Method for setting an operating strategy for a vehicle (1), at least position data of objects (3) arranged in an environment of the vehicle (1) being detected by at least one radar sensor (2) and transmitted to a control and evaluation device (4), wherein the at least one radar sensor (2) is inclined relative to a vehicle longitudinal axis (5) in the direction of a vehicle (1) drivable surface (6) inclined to the vehicle (1), wherein vehicle operating data for comparison with those of the at least one radar sensor ( 2) detected position data of the control and evaluation device (4) are provided to adjust by means of the control and evaluation device (4) adapted to the environment of the vehicle (1) operating strategy for the vehicle (1), characterized in that the at least one Radar sensor (2) emits radar beams in a plane which is formed perpendicular to the vehicle (1) passable surface (6), wherein the wheel arsensor (2) is provided to detect height information for the position data of objects (3) located in the vicinity of the vehicle (1) by means of meridian angles,
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Betriebsstrategie für ein Fahrzeug mittels mindestens eines Sensors, insbesondere eines Radarsensors. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Einstellen einer Betriebsstrategie für ein Fahrzeug sowie ein Computerprogrammprodukt. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Bau- oder Arbeitsmaschine mit einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a method for setting an operating strategy for a vehicle by means of at least one sensor, in particular a radar sensor. Furthermore, the invention relates to a device for setting an operating strategy for a vehicle and a computer program product. In particular, the invention relates to a construction or working machine with such a device.
Beispielsweise geht aus der
Aus
Auch
Ferner zeigt
Aus
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen einer Betriebsstrategie für ein Fahrzeug zu schaffen.The object of the present invention is to provide an alternative method and apparatus for setting an operating strategy for a vehicle.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der Patentansprüche 1 und 9. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The object is solved by the subject matter of
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einstellen einer Betriebsstrategie für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen Radarsensor, der bezogen auf eine Fahrzeuglängsachse schräg in Richtung eines vom Fahrzeug befahrbaren Untergrunds geneigt am Fahrzeug angeordnet und dazu vorgesehen ist, mittels Meridianwinkel Höheninformationen für Positionsdaten von im Umfeld des Fahrzeugs befindlichen Objekten zu erfassen, und eine Steuer- und Auswertvorrichtung, die zum Auswerten von Positionsdaten sowie Fahrzeugbetriebsdaten und zum Einstellen einer dem Umfeld des Fahrzeugs angepasste Betriebsstrategie vorgesehen ist. Insbesondere wird die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Arbeitsmaschine verwendet.The inventive device for setting an operating strategy for a vehicle comprises at least one radar sensor, which is inclined relative to a vehicle longitudinal axis in the direction of a vehicle accessible surface inclined to the vehicle arranged and provided by means of meridian angle height information for position data of objects located in the vicinity of the vehicle capture, and a control and evaluation device, which is provided for the evaluation of position data and vehicle operating data and for adjusting an operating strategy adapted to the environment of the vehicle. In particular, the device according to the invention is used in a work machine.
Unter einer Arbeitsmaschine ist eine Maschinen zu verstehen, die nach ihrer Bauart und ihren besonderen, mit dem Fahrzeug fest verbundenen Einrichtungen zur Verrichtung von Arbeiten, jedoch nicht zur Beförderung von Personen oder Gütern bestimmt und geeignet ist. Beispielsweise ist unter einer Arbeitsmaschine eine land- oder forstwirtschaftliche Maschine, ein Radlader, ein sogenannter Dumper oder eine sonstige Baumaschine zu verstehen.A working machine is to be understood as a machine which, according to its design and special equipment fixed to the vehicle, is intended and suitable for carrying out work, but not for the transport of persons or goods. For example, a working machine is understood to mean a agricultural or forestry machine, a wheel loader, a so-called dump truck or other construction machine.
Nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einstellen einer Betriebsstrategie für ein Fahrzeug werden mittels mindestens einem Radarsensor zumindest Positionsdaten von in einem Umfeld des Fahrzeugs angeordneten Objekten erfasst und an eine Steuer- und Auswertvorrichtung übermittelt, wobei der mindestens eine Radarsensor bezogen auf eine Fahrzeuglängsachse schräg in Richtung eines vom Fahrzeug befahrbaren Untergrunds geneigt am Fahrzeug angeordnet und dazu vorgesehen ist, mittels Meridianwinkel Höheninformationen für die Positionsdaten von den im Umfeld des Fahrzeugs befindlichen Objekten zu erfassen, wobei Fahrzeugbetriebsdaten zum Abgleich mit den von dem mindestens einen Radarsensor erfassten Positionsdaten der Steuer- und Auswertvorrichtung bereitgestellt werden, um mittels der Steuer- und Auswertvorrichtung eine dem Umfeld des Fahrzeugs angepasste Betriebsstrategie für das Fahrzeug einzustellen.According to a method according to the invention for setting an operating strategy for a vehicle, at least position data of objects arranged in an environment of the vehicle are detected by means of at least one radar sensor and transmitted to a control and evaluation device, wherein the at least one radar sensor obliquely relative to a vehicle longitudinal axis in the direction of from Vehicle drivable background arranged inclined to the vehicle and is intended to detect by means of meridian angle height information for the position data from the objects located in the vicinity of the vehicle, wherein vehicle operating data for comparison with the detected by the at least one radar sensor position data of the control and evaluation provided to set by means of the control and evaluation device adapted to the environment of the vehicle operating strategy for the vehicle.
Unter dem Einstellen einer Betriebsstrategie ist das Überwachen und Regeln von Fahrzeugbetriebszuständen zu verstehen, wobei beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Motordrehzahl, eine Getriebeschaltstrategie oder eine fahrdynamische Beeinflussung des Antriebsstrangs (beispielsweise das Ent-/Sperren von Differenzialgetrieben im Antriebsstrang, die Beeinflussung von Dämpferkennlinien bei adaptierbaren Federungs-/Dämpfungssystemen des Fahrwerks) gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eingestellt werden.The setting of an operating strategy is to monitor and regulate vehicle operating states, for example, a vehicle speed, an engine speed, a transmission shift strategy or a driving dynamics influence of the drive train (for example, the disengagement / locking of differential gears in the drive train, the influence of damper characteristics in adaptable suspension - / damping systems of the chassis) can be adjusted according to the method of the invention.
Die vom mindestens einen Radarsensor erfassten Positionsdaten umfassen beispielsweise die Höhe und Abmessungen der im Umfeld des Fahrzeugs angeordneten Objekte, wobei diese beispielsweise ein vom Fahrzeug befahrbarer Untergrund beziehungsweise Fahrbahn, eine die Fahrbahn kreuzende Brücke, Baumkronen, Schilder oder ähnliche Objekte handeln kann. Als Positionsdaten sind insbesondere Höheninformationen, Abstandsinformationen, Winkelinformationen und/oder eine radiale Geschwindigkeit der Objekte zu verstehen.The position data acquired by the at least one radar sensor include, for example, the height and dimensions of the objects arranged in the surroundings of the vehicle, which can act, for example, on a ground or roadway drivable by the vehicle, a bridge crossing the roadway, treetops, signs or similar objects. In particular, height information, distance information, angle information and / or a radial velocity of the objects are to be understood as position data.
Der mindestens eine Radarsensor ist im Wesentlichen ein Bauteil, das elektromagnetische Wellen gebündelt als Primärsignal aussendet, die von den Objekten reflektiert und als Reflexionssignal empfangen und nach verschiedenen Kriterien auswertet. Insbesondere können an einem Fahrzeug mehrere Radarsensoren angeordnet werden, die auf verschiedenen Höhen und in verschiedenen Winkeln am Fahrzeug befestigt sind. Der Einsatz mehrerer Radarsensoren verbessert die Sensibilität und die Genauigkeit des Systems. In geeigneter Weise können Radarsensoren verwendet werden, welche bereits aus Anwendungen im Automobilbereich bekannt sind, beispielsweise in Verwendung für Fahrerassistenzsysteme wie Totwinkel-/Spurwechsel-Assistenten oder auch adaptiver Geschwindigkeitsregelsysteme (sogenannte ACC-Systeme). Der Öffnungswinkel des Radarsensors beträgt im Wesentlichen 70°, wobei der Radarsensor um 90° zum befahrbaren Untergrund gedreht ist, somit im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Anwendungen im Automobilbereich in der Lotrechten einen Signalkegel aussendet, um mittels Meridianwinkel Höheninformationen für die Positionsdaten zu bestimmen. In weiteren Ausführungen können die mehreren Radarsensoren so vorgesehen werden, dass diese dabei in einem Winkel zueinander in Bezug auf eine Fahrzeughochachse angeordnet sind, um einen größeren Bereich des vorausliegenden Fahrwegs zu detektieren. Bei sich überlappenden Detektionsbereichen der mehreren Radarsensoren kann auch eine Redundanz erzeugt werden, welche zu einer Plausibilisierung der Signale genutzt und/oder zur Steigerung der Systemgenauigkeit herangezogen werden kann. Alternativ ist auch die Verwendung von um die Hochachse schwenkbaren Radarsensoren denkbar, wobei dann zusätzlich der Schwenkwinkel detektiert werden muss, um erkannte Hindernisse lokal zuordnen zu können. Die Mittelachse des Öffnungswinkels des Radarsensors ist bezogen auf die Fahrzeuglängsachse geneigt in Richtung des befahrbaren Untergrunds angeordnet, wobei der Radarsensor einen im Wesentlichen konischen Bereich vor dem Fahrzeug detektiert. Dabei werden Reflexionssignale in Form von Positionsdaten von im Umfeld des Fahrzeugs angeordneten Objekten und/oder der Fahrbahn erfasst und der Steuer- und Auswertvorrichtung bereitgestellt. Diese Positionsdaten sind abhängig von der Montagehöhe und dem Montagewinkel des Radarsensors am Fahrzeug. Alternativ können auch weitere Sensoren verwendet werden, die optische Signale versenden und/oder empfangen können und diese Signale in Form von Positionsdaten der Steuer- und Auswertvorrichtung bereitstellen.The at least one radar sensor is essentially a component that emits bundled electromagnetic waves as a primary signal, which is reflected by the objects and received as a reflection signal and evaluated according to various criteria. In particular, a plurality of radar sensors can be arranged on a vehicle, which are fastened at different heights and at different angles to the vehicle. The use of multiple radar sensors improves the sensitivity and accuracy of the system. Radar sensors which are already known from applications in the automotive sector can be used in a suitable manner, for example in use for driver assistance systems such as blind spot / lane change assistants or else adaptive cruise control systems (so-called ACC systems). The opening angle of the radar sensor is substantially 70 °, wherein the radar sensor is rotated by 90 ° to the drivable ground, thus in contrast to the previously described applications in the automotive sector in the perpendicular emits a signal cone to determine by means of meridian angle height information for the position data. In further embodiments, the plurality of radar sensors can be provided so that they are arranged at an angle to each other with respect to a vehicle vertical axis in order to detect a larger area of the preceding travel path. In the case of overlapping detection regions of the plurality of radar sensors, it is also possible to generate a redundancy which can be used for a plausibility check of the signals and / or used to increase the system accuracy. Alternatively, the use of pivotable about the vertical axis radar sensors is conceivable, in which case additionally the pivot angle must be detected in order to be able to assign detected obstacles locally. The center axis of the opening angle of the radar sensor is arranged inclined relative to the vehicle longitudinal axis in the direction of the drivable ground, wherein the radar sensor detects a substantially conical region in front of the vehicle. Reflection signals in the form of position data of objects arranged in the surroundings of the vehicle and / or the roadway are detected and provided to the control and evaluation device. This position data depends on the Mounting height and mounting angle of the radar sensor on the vehicle. Alternatively, other sensors can be used which can send and / or receive optical signals and provide these signals in the form of position data of the control and evaluation device.
Durch das Sensieren des Fahrzeugumfelds und somit auch des befahrbaren Untergrunds ist es möglich mittels der Steuer- und Auswertvorrichtung eine dem Umfeld des Fahrzeugs angepasste Betriebsstrategie für das Fahrzeug einzustellen, die ferner von den Fahrzeugbetriebsdaten, wie beispielsweise Drehzahl, Getriebeübersetzung oder Lenkwinkel abhängig ist.By sensing the vehicle surroundings and thus also the drivable subsoil, it is possible by means of the control and evaluation device to set an operating strategy adapted to the environment of the vehicle, which is further dependent on the vehicle operating data, such as speed, transmission ratio or steering angle.
Vorzugsweise ermittelt die Steuer- und Auswertvorrichtung mittels der Positionsdaten der im Umfeld des Fahrzeugs angeordneten Objekte eine erste Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die erste Geschwindigkeit entspricht einer mittels Radarsensor ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit. Ein Messzyklus des Radarsensors dauert bevorzugt 40 ms, wobei die Dauer der Messzyklen variierbar ist. Insbesondere kann die Dauer der Messzyklen sowie der Abstand zwischen zwei Messzyklen abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit sein. Aus den vom Radarsensor ermittelten Positionsdaten, wird in Abhängigkeit der Montagehöhe und dem Montagewinkel des Radarsensors eine radiale Geschwindigkeit der im Umfeld des Fahrzeugs angeordneten Objekte in eine Fahrzeuggeschwindigkeit in Längsrichtung des Fahrzeugs ermittelt. Alle während des jeweiligen Messzyklusses ermittelten Geschwindigkeiten werden in einen Bandfilter geladen, der Ausreißer beziehungsweise Extremwerte herausfiltert. Der Filterbereich des Bandfilters ist dynamisch und kann beispielsweise abhängig von den Fahrzeugbetriebsdaten sein. Liegen in einem vordefinierten Band des Bandfilters keine Messwerte vor, werden alle eingelesen, mittels Radarsensor gemessenen radialen Geschwindigkeiten mit Ausnahme der Minimal- und Maximalwerte zur Ermittlung der ersten Geschwindigkeit verwendet.The control and evaluation device preferably determines a first speed of the vehicle by means of the position data of the objects arranged in the surroundings of the vehicle. The first speed corresponds to a vehicle speed determined by means of a radar sensor. A measuring cycle of the radar sensor preferably lasts 40 ms, the duration of the measuring cycles being variable. In particular, the duration of the measuring cycles and the distance between two measuring cycles can be dependent on the vehicle speed. From the position data determined by the radar sensor, a radial velocity of the objects arranged in the surroundings of the vehicle in a vehicle speed in the longitudinal direction of the vehicle is determined as a function of the mounting height and the mounting angle of the radar sensor. All speeds determined during the respective measuring cycle are loaded into a band filter, which filters outliers or extreme values. The filter range of the bandpass filter is dynamic and may be, for example, dependent on the vehicle operating data. If no measured values are present in a predefined band of the bandpass filter, all read-in radial velocities measured by the radar sensor, with the exception of the minimum and maximum values, are used to determine the first velocity.
In einem weiteren Schritt wird ein Medianwert der aus den im Band befindlichen radialen Geschwindigkeiten gebildet und darauffolgend ein arithmetischer Mittelwert der Medianwerte von aufeinander folgenden Messzyklen berechnet. Bevorzugt wird der Mittelwert aus den zumindest drei letzten Messzyklen zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet, wobei alternativ die Mittelwerte aus vier oder mehr Messzyklen verwendet werden können. Des Weiteren kann mittels des Radarsensors und der berechneten Mittelwerte der Fahrzeuggeschwindigkeiten eine Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs ermittelt werden. Mit den ermittelten Werten wird in einem nachfolgenden Schritt ein 2D Kalman-Filter nachgebildet, wobei der Kalman-Filter variabel ist und nach jedem Messzyklus aktualisiert werden kann.In a further step, a median value of the radial velocities in the band is formed, and then an arithmetic mean of the median values of successive measurement cycles is calculated. The mean value from the at least three last measuring cycles is preferably used to determine the vehicle speed, wherein alternatively the average values from four or more measuring cycles can be used. Furthermore, an acceleration or deceleration of the vehicle can be determined by means of the radar sensor and the calculated mean values of the vehicle speeds. The values determined are used to simulate a 2D Kalman filter in a subsequent step, whereby the Kalman filter is variable and can be updated after each measurement cycle.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ermittelt die Steuer- und Auswertvorrichtung aus jeweiligen Raddrehzahlen von jeweiligen Fahrzeugrädern, insbesondere von angetriebenen Fahrzeugrädern, des Fahrzeugs eine zweite Geschwindigkeit. Alternativ kann die Drehzahl der Abtriebswelle des Getriebes oder der jeweiligen Antriebs-/Radwelle gemessen werden um daraus die zweite Geschwindigkeit zu ermitteln. Zur Einstellung der Betriebsstrategie des Fahrzeugs wird aus der ersten und zweiten Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsdifferenzwert gebildet, wobei die beiden Geschwindigkeiten voneinander subtrahiert werden.According to a first embodiment, the control and evaluation device determines a second speed from respective wheel speeds of respective vehicle wheels, in particular driven vehicle wheels, of the vehicle. Alternatively, the speed of the output shaft of the transmission or the respective drive / wheel shaft can be measured to determine the second speed. To set the operating strategy of the vehicle, the speed difference value is formed from the first and second speeds, the two speeds being subtracted from each other.
Bevorzugt betätigt die Steuer- und Auswertvorrichtung bei einer Überschreitung einer Obergrenze (beispielsweise bei Vorliegen eines Differenzwertes ungleich null) des Geschwindigkeitsdifferenzwertes entweder eine Differentialsperre des Fahrzeugs und/oder regelt zumindest mittelbar einen Schlupf an einem jeweiligen Fahrzeugrad des Fahrzeugs. Der Schlupf beschreibt den Geschwindigkeitsdifferenzwert von der ersten und zweiten Geschwindigkeit, wobei die zweite Geschwindigkeit im Fall eines Schlupfes größer als die erste Geschwindigkeit ist. Ferner kann der Geschwindigkeitsdifferenzwert durch eine Reduzierung der Motordrehzahl oder durch aktives Betätigen von Radbremsen, beispielsweise auch gezielt bei einzelnen Fahrzeugrädern, reduziert werden.The control and evaluation device preferably actuates a differential lock of the vehicle when an upper limit is exceeded (for example when a nonzero differential value is present) of the speed difference value and / or at least indirectly controls slip at a respective vehicle wheel of the vehicle. The slip describes the speed difference value from the first and second speeds, the second speed being greater than the first speed in the case of a slip. Furthermore, the speed difference value can be reduced by a reduction of the engine speed or by active actuation of wheel brakes, for example also targeted at individual vehicle wheels.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel bestimmt die Steuer- und Auswertvorrichtung zumindest mittels der Positionsdaten der im Umfeld des Fahrzeugs angeordneten Objekte und der ersten Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen Sicherheitsabstand zwischen dem Fahrzeug und dem jeweiligen Objekt. Je größer die erste Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, umso größer wird auch der Sicherheitsabstand zwischen dem Fahrzeug und dem jeweiligen Objekt vorgesehen, wobei der Sicherheitsabstand insbesondere exponentiell zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt. Insbesondere ergibt sich der Sicherheitsabstand aus einem Notbremsabstand, der für die Abbremsung des Fahrzeugs bis zum Stillstand notwendig ist, um eine Kollision mit dem Objekt zu vermeiden, sowie einem zusätzlichen Pufferabstand, der zum sicheren erkennen des Objektes benötigt wird.According to a second exemplary embodiment, the control and evaluation device determines a safety distance between the vehicle and the respective object, at least by means of the position data of the objects arranged in the surroundings of the vehicle and the first speed of the vehicle. The greater the first speed of the vehicle, the greater the safety distance between the vehicle and the respective object is provided, wherein the safety margin increases in particular exponentially to the speed of the vehicle. In particular, the safety distance results from an emergency braking distance, which is necessary for the deceleration of the vehicle to a standstill in order to avoid a collision with the object, as well as an additional buffer distance, which is required for the safe detection of the object.
Vorzugsweise gibt die Steuer- und Auswertvorrichtung bei einer Unterschreitung des Sicherheitsabstandes zwischen dem Fahrzeug und dem jeweiligen Objekt ein Warnsignal aus und/oder leitet eine Notbremsung des Fahrzeugs ein. Insbesondere wird zunächst das Warnsignal ausgegeben und nachfolgend die Notbremsung eingeleitet. Insbesondere kann die Notbremsung durch eine vom Fahrzeugführer eingeleitete Abbremsung des Fahrzeugs oder einem Ausweichmanöver zur Verhinderung einer Kollision mit dem Objekt verhindert werden.When the safety distance between the vehicle and the respective object is undershot, the control and evaluation device preferably emits a warning signal and / or initiates emergency braking of the vehicle. In particular, first the warning signal is output and subsequently initiated the emergency braking. In particular, the emergency braking can be prevented by a vehicle driver initiated deceleration of the vehicle or an evasive maneuver to prevent collision with the object.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Radarsensor dazu vorgesehen, eine Steigung des vom Fahrzeug befahrbaren Untergrunds zu ermitteln. Dazu werden mittels Meridianwinkel Höheninformationen für die Positionsdaten von den im Umfeld des Fahrzeugs befindlichen Objekten ermittelt und daraus die Steigung des vom Fahrzeug befahrbaren Untergrunds ermittelt.The at least one radar sensor is preferably provided to determine an incline of the ground drivable by the vehicle. For this purpose, elevation information for the position data of the objects located in the surroundings of the vehicle is determined by means of meridian angle, and from this the slope of the ground drivable by the vehicle is determined.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel stellt die Steuer- und Auswertvorrichtung eine Längsdynamik des Fahrzeugs in Abhängigkeit der Steigung des vom Fahrzeug befahrbaren Untergrunds sowie der ersten Geschwindigkeit des Fahrzeugs ein. Mithin wird die Längsdynamik des Fahrzeugs, insbesondere der Antriebsstrang vorausschauend an die sich verändernden Fahrbedingungen angepasst. Beispielsweise werden die Motordrehzahl und die Getriebeübersetzung derart angepasst wenn das Fahrzeug von einer ebenen Strecke in eine Steigungsstrecke fährt, dass zur Bewältigung der Steigung ein höheres Drehmoment zur Verfügung gestellt wird. Auch kann ein bevorstehender Schaltvorgang unterbunden werden, wenn absehbar ist, dass die daraus resultierende Getriebeübersetzung als ungeeignet für das Befahren einer bevorstehenden ermittelten Wegstrecke ist. Exemplarisch wird hier auf eine mögliche Hochschaltung in einen höheren Gang verwiesen, welche eine ungeeignete Übersetzung für das Befahren einer detektierten Steigung darstellt, weshalb während des Befahrens eine Rückschaltung zu befürchten wäre. Durch das Unterbinden einer solchen (Pendel-) Schaltung kann mitunter der Fahrbetrieb des Fahrzeugs erheblich optimiert und Verschleiß insbesondere von Schaltelementen im Getriebe minimiert werden. Auch sinkt das Risiko, dass das Fahrzeug aufgrund von Antriebsleistungseinbrüchen aufgrund einer Zugkraftunterbrechung während des Rückschaltvorgangs die Steigung nicht bewältigen kann.According to a third exemplary embodiment, the control and evaluation device adjusts longitudinal dynamics of the vehicle as a function of the gradient of the vehicle driveable ground and the first speed of the vehicle. Thus, the longitudinal dynamics of the vehicle, in particular the drive train is anticipated adapted to the changing driving conditions. For example, the engine speed and transmission ratio are adjusted as the vehicle travels from a level course to an uphill distance, providing a higher torque to handle the grade. Also, an imminent switching operation can be prevented if it is foreseeable that the resulting gear ratio is unsuitable for driving on an upcoming determined route. By way of example, reference is made here to a possible upshift into a higher gear, which represents an unsuitable ratio for driving on a detected gradient, which is why a downshift would have to be feared while driving. By inhibiting such a (pendulum) circuit, sometimes the driving operation of the vehicle can be significantly optimized and wear in particular of shifting elements in the transmission can be minimized. Also, the risk that the vehicle can not cope with the slope due to a power interruption due to a break in power during the downshift also decreases the risk that the vehicle.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann insbesondere von einem Computer beziehungsweise von der Steuer- und Auswertvorrichtung ausgeführt werden. Somit kann das Verfahren in Software implementiert sein. Die entsprechende Software ist insofern ein eigenständig verkaufsfähiges Produkt. Daher bezieht sich die Erfindung auch auf ein Computerprogrammprodukt mit maschinenlesbaren Anweisungen, die, wenn sie auf einem Computer beziehungsweise auf einer Steuer- und Auswertvorrichtung ausgeführt werden, den Computer beziehungsweise die Steuer- und Auswertvorrichtung dazu veranlassen, ein Verfahren gemäß der Erfindung auszuführen.The method according to the invention can be carried out in particular by a computer or by the control and evaluation device. Thus, the method can be implemented in software. The corresponding software is therefore an independently salable product. Therefore, the invention also relates to a computer program product with machine-readable instructions which, when executed on a computer or on a control and evaluation device, cause the computer or the control and evaluation device to carry out a method according to the invention.
Es ist auch möglich, eine Ladestelle (zum Beispiel ein Schüttguthaufen) oder eine Entladestelle (beispielsweise ein abgegrenzter Bereich, Förderband, etc.) mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Verfahrens detektieren. Dementsprechend kann beispielsweise eine Beeinflussung der Betriebsstrategie des Fahrzeugs dahingehend erfolgen, dass beispielsweise eine Anpassung der Leistungsverteilung zwischen Arbeitshydraulik und Fahrantrieb erfolgt, wenn detektiert wird, dass sich vor dem Fahrzeug ein Haufwerk befindet und Schüttgut aufgenommen werden soll. Auch kann beispielsweise eine Anpassung der Motorsteuerung erfolgen, insbesondere um Leistungsreserven abzurufen, um die Arbeitshydraulik zu bedienen.It is also possible to detect a loading point (for example a bulk pile) or an unloading point (for example a delimited area, conveyor belt, etc.) by means of the device and the method according to the invention. Accordingly, for example, influencing the operating strategy of the vehicle to take place to the effect that, for example, an adjustment of the power distribution between the working hydraulics and traction drive, if it is detected that there is a heap in front of the vehicle and bulk material to be recorded. Also, for example, an adjustment of the engine control can be done, in particular to reserve power reserves to operate the work hydraulics.
In Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung können auch weitere Sensortypen mit dem/den genannten Radarsensoren kombiniert werden. Exemplarisch ist hier die Kombination mit GPS-, Gyroskop-, Beschleunigungs- und/oder barometrischen Höhensensoren zu nennen. Auch bilderkennende Sensoren, beispielsweise kamerabasierten Erkennung, können kombiniert werden. Dies führt zu einer weiteren Steigerung der Systemgenauigkeit.In further developments of the present invention, further sensor types can also be combined with the mentioned radar sensor (s). An example is the combination with GPS, gyroscope, acceleration and / or barometric height sensors. Photo-sensing sensors, such as camera-based detection, can also be combined. This leads to a further increase in system accuracy.
Soweit eine Gewichtserkennung vorgesehen ist, kann auch diese für die Beeinflussung der Betriebsstrategie des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Das Fahrzeuggewicht kann beispielsweise anhand von Achssensoren gemessen oder auch aus den Druckverhältnissen der Arbeitshydraulik abgeleitet werden. Insbesondere für Plausibilisierungen hinsichtlich eines Radschlupfes kann dies von Vorteil sein. Aber auch hinsichtlich einer prädiktiven Betriebsstrategie kann das Fahrzeuggewicht einen Einfluss hierauf nehmen. Exemplarisch sei darauf verwiesen, dass die Tatsache, ob ein Fahrzeug be- oder entladen eine Steigung/eine Gefälle durchfährt, einen erheblichen Einfluss hat.As far as a weight detection is provided, this can also be taken into account for influencing the operating strategy of the vehicle. The vehicle weight can for example be measured by means of axle sensors or derived from the pressure ratios of the working hydraulics. This can be an advantage, in particular for plausibility checks with regard to wheel slippage. But also with regard to a predictive operating strategy, vehicle weight can influence it. By way of example, it should be noted that the fact of whether a vehicle is loading or unloading a gradient / gradient, has a significant impact.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt
-
1a : eine vereinfachte schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einstellen einer Betriebsstrategie, -
1b : eine weitere vereinfachte schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einstellen einer Betriebsstrategie, -
2 : ein Blockschaltbild zur Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einstellen einer ersten Betriebsstrategie für ein Fahrzeug, -
3 : ein Blockschaltbild zur Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einstellen einer zweiten Betriebsstrategie für ein Fahrzeug, und -
4 : ein Blockschaltbild zur Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einstellen einer dritten Betriebsstrategie für ein Fahrzeug.
-
1a FIG. 2: a simplified schematic illustration of a vehicle having a device according to the invention for setting an operating strategy, FIG. -
1b FIG. 2 shows a further simplified schematic representation of a vehicle with the device according to the invention for setting an operating strategy, FIG. -
2 1 is a block diagram illustrating a method according to the invention for setting a first operating strategy for a vehicle, -
3 : a block diagram for illustrating a method according to the invention for adjusting a second operating strategy for a vehicle, and -
4 : a block diagram illustrating a method according to the invention for setting a third operating strategy for a vehicle.
Gemäß den
In
Ferner ist der Radarsensor
Nach
Die
Gemäß einem zweiten Pfeil
Gemäß einem dritten Pfeil
Gemäß einem vierten Pfeil
Gemäß einem fünften Pfeil
Gemäß einem sechsten Pfeil
Gemäß einem siebten Pfeil
Gemäß einem achten Pfeil
Gemäß einem neunten Pfeil
Liegt der Geschwindigkeitsdifferenzwert oberhalb einer Obergrenze, wird gemäß einem zehnten Pfeil
Gemäß einem elften Pfeil k wird das Verfahren wieder zurückgesetzt, wobei der erste Verfahrensschritt
Gemäß einem ersten Pfeil
Gemäß einem zweiten Pfeil
According to a second arrow
Gemäß einem dritten Pfeil
Gemäß einem vierten Pfeil
Gemäß einem fünften Pfeil
Gemäß einem sechsten Pfeil
Gemäß einem siebten Pfeil
Gemäß einem ersten Pfeil
Gemäß einem zweiten Pfeil
Gemäß einem dritten Pfeil
Gemäß einem vierten Pfeil
Gemäß einem fünften Pfeil
Gemäß einem sechsten Pfeil
Sofern keine Objekte
Wenn jedoch Objekte
Gemäß einem neunten Pfeil
Gemäß einem zehnten Pfeil
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Radarsensorradar sensor
- 33
- Objektobject
- 44
- Steuer- und AuswertvorrichtungControl and evaluation device
- 55
- Fahrzeuglängsachsevehicle longitudinal axis
- 66
- Untergrundunderground
- 77
- Fahrzeugradvehicle
- 88th
- Sensorsensor
- AA
- erster Verfahrensschrittfirst process step
- BB
- zweiter Verfahrensschrittsecond process step
- CC
- dritter Verfahrensschrittthird process step
- DD
- vierter Verfahrensschrittfourth process step
- Ee
- fünfter Verfahrensschrittfifth process step
- FF
- sechster Verfahrensschrittsixth process step
- GG
- siebter Verfahrensschrittseventh process step
- HH
- achter Verfahrensschritteighth process step
- II
- neunter Verfahrensschrittninth process step
- JJ
- zehnter Verfahrensschritttenth process step
- KK
- elfter VerfahrensschrittEleventh process step
- LL
- zwölfter Verfahrensschritttwelfth process step
- aa
- erster Pfeilfirst arrow
- bb
- zweiter Pfeilsecond arrow
- cc
- dritter Pfeilthird arrow
- dd
- vierter Pfeilfourth arrow
- ee
- fünfter Pfeilfifth arrow
- ff
- sechster Pfeilsixth arrow
- gG
- siebter Pfeilseventh arrow
- hH
- achter PfeilEighth arrow
- ii
- neunter PfeilNinth arrow
- jj
- zehnter Pfeiltenth arrow
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