DE102018210342B4

DE102018210342B4 - System und Verfahren zum Erkennen einer für einen Andockvorgang eines Fahrzeugs an eine Wechselbrücke geeigneten Messstelle an der Wechselbrücke

Info

Publication number: DE102018210342B4
Application number: DE102018210342.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Jäger; Basem Abdo; Alexander Häfele
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2020-07-23
Anticipated expiration: 2038-06-27
Also published as: WO2020001888A1; DE102018210342A1

Abstract

System (2) zum Erkennen einer für einen Andockvorgang eines Fahrzeugs (1) an eine Wechselbrücke (4) geeigneten Messstelle (7) an der Wechselbrücke (4), wobei das System (2) aufweisteine Messeinrichtung (8, 9), welche dazu eingerichtet ist, einen Abstand (D) zu einer Messstelle (12) auf der Wechselbrücke (4) zu ermitteln und ein entsprechendes Signal auszugeben,eine Einrichtung zum Ändern der Messstelle (12) auf der Wechselbrücke (4), undeine Signalverarbeitungseinrichtung (14), welche dazu eingerichtet ist, um basierend auf einem Signalverlauf (P) des von der Messeinrichtung (8, 9) ausgegebenen Signals die geeignete Messstelle (7) zu erkennen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Erkennen einer für einen Andockvorgang eines Fahrzeugs an eine Wechselbrücke geeigneten Messstelle an der Wechselbrücke. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein System und ein Verfahren zur Unterstützung eines Einspurvorgangs eines Fahrzeugs unter eine Wechselbrücke, um den Einspurvorgang zu vereinfachen.
Stand der Technik
Im Zusammenhang mit Fahrzeugen, die zur Aufnahme von Wechselbrücken vorgesehen sind, sind aus dem Stand der Technik bereits Systeme zum Unterstützen des Einspurvorgangs des Fahrzeugs unter die Wechselbrücke bekannt. Beispielsweise offenbart das Dokument DE 10 2006 057 610 A1 ein System, bei dem der Einspurvorgang eines Fahrzeugs unter eine Wechselbrücke durch bildgestützte Sensoren unterstützt wird. Mit diesem System können Entfernungsinformationen zwischen Fahrzeug und Wechselbrücke bestimmt werden und kann dadurch in den Einspurvorgang geeignet eingegriffen werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Erkennen einer für einen Andockvorgang eines Fahrzeugs an eine Wechselbrücke geeigneten Messstelle an der Wechselbrücke. Das System weist eine Messeinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, einen Abstand zu einer Messstelle auf der Wechselbrücke zu ermitteln und ein entsprechendes Signal auszugeben. Ferner weist das System eine Einrichtung zum Ändern der Messstelle auf der Wechselbrücke auf. Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist unter einem Ändern der Messstelle ein Verlagern der Messstelle an der Wechselbrücke zu verstehen. Eine Messstelle kann beispielsweise ein Messpunkt sein. Ferner weist das System eine Signalverarbeitungseinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, um basierend auf dem von der Messeinrichtung ausgegebenen Signal die geeignete Messstelle zu erkennen. Die Signalverarbeitungseinrichtung ist eingerichtet, um die geeignete Messstelle basierend auf einem Signalverlauf des von der Messeinrichtung ausgegebenen Signals zu erkennen.
Vorzugsweise wird die Messeinrichtung nicht nur dazu verwendet, um die geeignete Messstelle aufzufinden, sondern wird die Messeinrichtung auch in einem nachgeordneten Verfahren zum Überwachen eines Abstands zu der geeigneten Messstelle verwendet.
Gemäß dem Grundkonzept der vorliegenden Erfindung wird demnach der Abstand zu unterschiedlichen Messstellen an der Wechselbrücke ermittelt und werden die ermittelten Abstände dazu verwendet, um Rückschlüsse auf eine geeignete Messstelle zu ziehen.
Die Messeinrichtung kann zur Messung des Abstands einen Messstrahl abgeben. Die Messung erfolgt demnach laufzeitbasiert. Das System kann zum Ändern der Messstelle eine Bewegungseinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, den Messstrahl relativ zu der Wechselbrücke zu bewegen.
Die Bewegungseinrichtung kann dabei eingerichtet sein, um den Messstrahl parallel in vertikaler Richtung zu verlagern. Die Bewegungseinrichtung kann dazu in der Lage sein, die Messeinrichtung zu Bewegen oder den Messstrahl mittels eines in der Messeinrichtung vorgesehenen Aktors zu bewegen. Auch eine andere Art einer translatorischen Verlagerung des Messstrahls ist denkbar. Des Weiteren kann die Bewegungseinrichtung alternativ oder zusätzlich zur Verlagerung der den Messstrahl ausgebenden Messeinrichtung in horizontaler Richtung eingerichtet sein. Es kann demnach beispielsweise ein Sensorkopf der Messeinrichtung in horizontaler Richtung bewegt werden. Dann zeigt sich beispielsweise bei einer horizontalen Gegenfläche keine Längenänderung des Strahls bzw. des gemessenen Abstands. Dagegen würde sich bei einer vertikalen Gegenfläche die Länge des Messstrahls ändern. Daher kann auch ein horizontales Verschieben des Sensorkopfes geeignet sein, um eine richtige Messstelle an einer bestimmten Messfläche zu ermitteln.
Beispielsweise kann die Bewegungseinrichtung durch einen die Messeinrichtung tragenden Aufbaurahmen mit Hubfunktion gebildet sein, der vorzugsweise an einem Fahrzeug vorgesehen ist.
Die Bewegungseinrichtung kann zur Änderung eines Messtrahlwinkels des Messstrahls relativ zu einer horizontalen Ebene eingerichtet sein. Im Gegensatz zu dem vorstehend beschriebenen Parallelversatz des Messstrahls kann der Messstrahl somit auch durch Änderung des Messstrahlwinkels bewegt werden. Auch auf diese Weise kann die Messstelle an der Wechselbrücke geändert werden.
Die vorstehend beschriebenen Möglichkeiten zum Ändern der Messstelle an der Wechselbrücke ermöglichen ein Abtasten einer vorbestimmten Oberfläche der Wechselbrücke mit dem Messstrahl.
Die Signalverarbeitungsrichtung kann eingerichtet sein, die geeignete Messstelle auf der Grundlage eines vorbestimmten Verlaufsmusters im Signalverlauf zu erkennen.
Beispielsweise kann von der Signalverarbeitungseinrichtung eine geeignete Messstelle in einem Bereich des Signalverlaufs erkannt werden, in dem sich der gemessene Abstand in Abhängigkeit von der Bewegung des Messstrahls beziehungsweise der Änderung der Messstelle nicht ändert oder in einer vorbestimmten Art und Weise ändert, sich beispielsweise im Wesentlichen linear ändert. Wird zum Beispiel der Messstrahl in vertikaler Richtung nach oben parallel versetzt und wird bei einer derartigen Bewegung des Messstrahls ein im Wesentlichen gleichbleibender Abstand ermittelt, so ist dies ein Hinweis darauf, dass an der Wechselbrücke eine vertikale Fläche erkannt wurde. Eine geeignete Messstelle kann beispielsweise auf einer solchen erkannten vertikalen Fläche verortet sein. Beispielsweise kann eine solche erkannte Fläche zur Ermittlung eines Lateralversatzes der Wechselbrücke zu einem Fahrzeug verwendet werden.
Die Wechselbrücke kann einen Führungstunnel aufweisen, welcher durch zwei Führungsschienen begrenzt ist, wobei die geeignete Messstelle auf einer im Wesentlichen vertikalen Fläche der Führungsschiene verortet sein kann. Je nach Anordnung der Messeinrichtung beziehungsweise Orientierung des Messstrahls kann beispielsweise eine Außenseite einer Führungsschiene oder eine Innenseite einer Führungsschiene als geeignete Messstelle detektiert werden.
Die Messeinrichtung kann einen Laserentfernungsmesssensor aufweisen. Grundsätzlich ist jedoch die Verwendung anderer Entfernungsmesssensoren möglich. Beispielsweise kann ein Ultraschallsensor verwendet werden.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeug zur Aufnahme einer Wechselbrücke. Dabei kann das Fahrzeug einen Aufbaurahmen aufweisen, an dem Führungselemente vorgesehen sind, die zum Einspuren in einen an der Wechselbrücke vorgesehenen Führungstunnel ausgestaltet sind. Das Fahrzeug kann ein System mit einem oder mehreren Merkmalen des vorstehend beschriebenen Systems aufweisen.
Das Fahrzeug kann eine Steuereinrichtung für einen autonomen Betrieb aufweisen. Für den autonomen Betrieb kann der Steuereinrichtung von der Signalverarbeitungseinrichtung die geeignete Messstelle zur Verfügung gestellt werden.
Die Steuereinrichtung für den autonomen Betrieb und die Signalverarbeitungseinrichtung können als separate Einheiten ausgeführt werden. Dabei können Mittel vorgesehen werden, die eine Kommunikation zwischen der Steuereinrichtung und der Signalverarbeitungseinrichtung ermöglichen. Es ist jedoch auch möglich, die Steuereinrichtung für den autonomen Betrieb und die Signalverarbeitungseinrichtung integral auszubilden.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erkennen einer für einen Andockvorgang eines Fahrzeugs an eine Wechselbrücke geeigneten Messstelle an der Wechselbrücke. Das Verfahren wird mit einem System beziehungsweise einem Fahrzeug durchgeführt, das eines oder mehrere der Merkmale des Systems aufweist, das vorstehend beschrieben ist.
Das Verfahren weist den Schritt Ermitteln eines Abstands zu einer Messstelle auf der Wechselbrücke mit einer auf einem Fahrzeug vorgesehenen Messeinrichtung auf. Ferner weist das Verfahren ein Ändern der Messstelle auf der Wechselbrücke auf. Des Weiteren weist das Verfahren ein Erkennen einer geeigneten Messstelle basierend auf einer Veränderung des ermittelten Abstands in Abhängigkeit von der Veränderung der Messstelle auf. Weiter weist der Schritt des Erkennens der geeigneten Messstelle ein Auswerten eines Signalverlaufs des von der Messeinrichtung ausgegebenen Signals auf.
Das Ändern der Messstelle kann ein Bewegen eines Messstrahls relativ zu der Wechselbrücke aufweisen. Dabei kann das Bewegen des Messtrahls eine Parallelverschiebung des Messstrahls in vertikaler Richtung umfassen. Das Bewegen des Messstrahls kann beispielsweise durch Betätigen einer Hubfunktion eines Aufbaurahmens eines Fahrzeugs erfolgen, auf welchem die Messeinrichtung vorgesehen ist.
Ein Bewegen des Messstrahls ist auch durch eine Änderung eines Messstrahlwinkels des Messstrahls relativ zu einer horizontalen Ebene möglich. Die vorstehend beschriebenen Bewegungsarten des Messstrahls können einzeln oder kombiniert durchgeführt werden.
Beispielsweise kann das Erkennen der geeigneten Messstelle durch eine bereichsweise Betrachtung des Signalverlaufs erfolgen. Unter einer bereichsweisen Betrachtung ist eine Betrachtung des Verlaufs des Signals in einem vorbestimmten Bereich zu verstehen. Eine geeignete Messstelle kann beispielsweise detektiert werden, wenn in einem vorbestimmten Bereich des Signalverlaufs eine Abweichung von einem vorbestimmten Verlauf einen bestimmten Wert nicht übersteigt.
Beispielsweise kann eine geeignete Messstelle in einem Bereich des Signalverlaufs erkannt werden, in dem sich der gemessene Abstand in Abhängigkeit von der Bewegung des Messstahls nicht ändert. Wird der Messstrahl beispielsweise in vertikaler Richtung parallel versetzt und ändert sich der gemessene Abstand in Abhängigkeit von der Bewegung des Messstrahls nicht, dann wird in diesem Beispiel eine vertikale Fläche an der Messbrücke erkannt. Beispielsweise kann eine geeignete Messstelle in einem Bereich des Signalverlaufs auch erkannt werden, wenn sich der gemessene Abstand in Abhängigkeit von der Bewegung des Messstrahls linear ändert oder im Wesentlichen linear ändert. Wird in dem vorstehend beschriebenen Beispiel der Messstrahl parallel in vertikaler Richtung versetzt, so kann ein Bereich in dem Signalverlauf, in welchem der gemessene Abstand in Abhängigkeit von der Bewegung des Messstrahls linear steigt oder fällt, erkannt werden, dass es sich in diesem Bereich des Signalverlaufs um eine horizontale Fläche handelt.
Das Verfahren kann ferner einen Schritt eines Einstellens der Messstelle auf die erkannte geeignete Messstelle aufweisen. Anders gesagt kann mit den vorstehend beschriebenen Schritten zunächst eine geeignete Fläche ermittelt werden, auf welcher sich geeignete Messstellen befinden. In einem nachgeordneten Schritt kann dann nach Auffinden einer solchen Messfläche die aktuelle Messstelle auf eine erkannte geeignete Messstelle verlagert werden. Mit anderen Worten kann zunächst mit einem Messstrahl ein Bereich der Wechselbrücke abgetastet werden, um einen vollständigen Signalverlauf zu erhalten, welcher eine Auswertung im Hinblick auf eine geeignete Messstelle ermöglicht. Im Anschluss daran kann dann eine Änderung der Messstelle beziehungsweise Bewegung des Messstrahls hin zu der geeigneten Messstelle erfolgen.
Ferner kann das Verfahren ein kontinuierliches Erfassen des Abstands und ein Bewegen des Fahrzeugs zum Unterfahren der Wechselbrücke derart aufweisen, dass ein vorbestimmter Abstand erreicht wird.
Figurenliste

1 zeigt ein Fahrzeug und eine Wechselbrücke, auf die das Erfindungskonzept anwendbar ist.
2 zeigt eine schematische Ansicht in Längsrichtung von Fahrzeug und Wechselbrücke.
3 zeigt schematisch einen Signalverlauf in Abhängigkeit von einer bestimmten Führungsschienenform.
4 zeigt schematisch eine alternative Führungsschienenform.
5 zeigt schematisch einen Signalverlauf in Abhängigkeit von einer weiteren Führungsschienenform.
6 zeigt eine Führungsschienenform, bei der ein ähnlicher Signalverlauf wie in 5 erhalten wird.
7 zeigt einen weiteren Signalverlauf, welcher bei einer Winkelverstellung des Messstrahls erhalten wird.
8 zeigt Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Erkennen einer geeigneten Messstelle an der Wechselbrücke.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen gleiche oder ähnliche Elemente kennzeichnen.
1 zeigt ein Fahrzeug 1, das zur Aufnahme einer Wechselbrücke 4 geeignet ist. Ferner zeigt 1 die Wechselbrücke 4, die von dem Fahrzeug 1 aufgenommen werden kann. Das Fahrzeug 1 weist ein Führerhaus 5 am vorderen Abschnitt und einen Aufbaurahmen 13 am hinteren Abschnitt auf. In der Darstellung ist das Fahrzeug mit zwei Vorderrädern 3 und zwei Hinterrädern 3 dargestellt. In Längsrichtung hinter dem Fahrzeug 1 ist in 1 die Wechselbrücke 4 dargestellt.
Aus den 1 und 2 ist ferner der Aufbau der Wechselbrücke 4 ersichtlich. Die Wechselbrücke 4 besteht im Wesentlichen aus einem Behälter 47 beziehungsweise Container, der bei dem in den 1 und 2 gezeigten Zustand auf Standbeinen 45 abgestützt ist. Die Standbeine dienen als Stützelemente der Wechselbrücke 4 und sind in Querrichtung der Wechselbrücke beabstandet zu einer Mittelebene 46 der Wechselbrücke 4 im Wesentlichen symmetrisch angeordnet. Die Standbeine 45 sind zum Stützen der Wechselbrücke 4 geeignet und können nach erfolgter Aufnahme der Wechselbrücke 4 auf dem Fahrzeug entriegelt und nach oben geschwenkt werden. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Standbeine 45 in Querrichtung zur Wechselbrücke 4 verschiebbar und/oder höhenverstellbar ausgestaltet sind. An einer Unterseite beziehungsweise einem Unterboden 41 der Wechselbrücke 4 ist ein Führungstunnel 44 vorgesehen, der durch lateral beabstandete Führungselemente beziehungsweise Führungsschienen 42, 43 ausgebildet ist, die sich in Längsrichtung der Wechselbrücke 4 erstrecken und an der Unterseite der Wechselbrücke 4 fest montiert sind. Die Führungsschienen 42, 43 haben einander zugewandte Innenseiten beziehungsweise Innenflächen und zwei entgegengesetzt zueinander vorgesehene Außenseiten beziehungsweise Außenflächen.
In der in 1 gezeigten Konfiguration wird das Fahrzeug 1 zum Aufnehmen der Wechselbrücke 4 vorbereitet. Das Aufnehmen der Wechselbrücke 4 wird dann durch Einfahren des Fahrzeugs 1 unter die Wechselbrücke 4 durchgeführt.
In 1 ist in schematischer Draufsicht die Anordnung von Führungselementen beziehungsweise Leitrollen 15 am Aufbaurahmen 13 des Fahrzeugs 1 dargestellt. Insbesondere sind an einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 1 Leitrollen 15 angebracht, die in Querrichtung des Fahrzeugs voneinander beabstandet sind. Am vorderen Bereich des Aufbaurahmens 13 sind Leitrollen 15 gezeigt, die ebenfalls in Querrichtung des Fahrzeugs 1 beabstandet sind. Die Leitrollen 15, die am hinteren Bereich des Aufbaurahmens 13 montiert sind, bilden ein erstes Paar Führungselemente. Die Leitrollen 15, die am vorderen Ende des Aufbaurahmens 13 angeordnet sind, bilden ein zweites Paar Führungselemente. Das erste Paar Führungselemente ist in Längsrichtung von dem zweiten Paar Führungselemente beabstandet. In der vorliegenden Ausführungsform sind somit vier Leitrollen an dem Aufbaurahmen 13 vorgesehen, die jeweils an vier Ecken eines gedachten Rechtecks montiert sind.
Das in 1 gezeigte Fahrzeug 1 weist ferner eine Messeinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, einen Abstand zu einer Messstelle auf der Wechselbrücke 4 zu ermitteln und ein entsprechendes Signal auszugeben. Die Messeinrichtung ist bei der gezeigten Ausführungsform in Form eines Distanzsensors 8 am hinteren Ende des Fahrzeugs 1 verwirklicht. Der Distanzsensor 8 gibt einen Messstrahl 10 aus. Der Messtrahl 10 ist dabei bezogen auf das Fahrzeug 1 schräg nach innen und oben gerichtet. Anders gesagt erstreckt sich der Messstrahl 10 ausgehend von dem Distanzsensor 8 zunächst in Richtung einer vertikalen Längsebene des Fahrzeugs 1 und weist der Richtungsverlauf des Messstrahls 10 eine Komponente vertikal nach oben und eine Komponente in Längsrichtung des Fahrzeugs 1 nach hinten auf. Mit einer derartigen Positionierung des Distanzsensors 8 kann eine Messstelle an der Wechselbrücke 4 bereits dann erfasst werden, wenn sich das Fahrzeug noch etwas entfernt von der Wechselbrücke 4 befindet. Auf diese Weise ist es möglich, eine geeignete Messstelle vor dem Unterfahren des Fahrzeugs 1 unter die Wechselbrücke 4 zu erfassen und den Sensor entsprechend auf diese geeignete Messstelle auszurichten.
Ein optionaler Distanzsensor 9 als weitere Messeinrichtung ist in Längsrichtung beabstandet von dem Distanzsensor 8 im vorderen Bereich des Aufbaurahmens 13 vorgesehen. Der Distanzsensor 9 gibt einen Messstrahl 10 aus, der zu der vertikalen Längsebene des Fahrzeugs 1 hingerichtet ist und schräg nach oben verläuft. Anders gesagt erstreckt sich der Messstrahl 10 in eine Ebene, die senkrecht zu der vertikalen Längsebene des Fahrzeugs 1 verläuft.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Leitrollen 15 jeweils drehbar um eine Achse an dem Aufbaurahmen 13 des Fahrzeugs 1 montiert. Die Achsen sind dabei im Wesentlichen vertikal beziehungsweise nach oben ausgerichtet. Die Leitrollen im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ferner mit einer konischen Form ausgeführt, sodass der Durchmesser von jeder der Leitrollen am unteren Bereich größer ist als am oberen Bereich.
Um eine geeignete Messstelle an der Wechselbrücke 4 aufzufinden, wird bei der gezeigten Ausführungsform der Messstrahl 10 relativ zu der Wechselbrücke 4 bewegt, um bestimmte Bereiche der Wechselbrücke 4 zu erfassen. Um eine solche Bewegung des Messstrahls 10 zu ermöglichen, weist das Fahrzeug 1 einen Hubmechanismus 16 auf, der dazu in der Lage ist, eine Höhe des Aufbaurahmens 13 zu verändern. Um die geeignete Messstelle zu ermitteln, wird das Fahrzeug 1 zunächst wie in 1 dargestellt in einem vorbestimmten Abstand derart vor der Wechselbrücke 4 positioniert, dass der Distanzsensor 8 Bereiche beziehungsweise Messstellen der Wechselbrücke 4 erfassen kann. Genauer gesagt wird bei der gezeigten Ausführungsform das Fahrzeug 1 in abgesenktem Zustand zu der Wechselbrücke 4 hin bewegt, und zwar in solch einer Art und Weise, dass der abgegebene Messstrahl 10 unter einer der Führungsschienen 42, 43 hindurch verläuft.
Die Führungsschienen 42, 43 können unterschiedliche Formen aufweisen. Unterschiedliche Querschnitte solcher Führungsschienen sind beispielsweise aus den 3 bis 6 ersichtlich. In 3 hat die Führungsschiene die Form eines Doppel-T-Trägers. In 4 und in 5 haben die Führungsschienen die Form eines U-Trägers. In 6 ist als Querschnittsform einer Führungsschiene 42 eine Kastenform gezeigt.
Zur Erfassung einer geeigneten Messstelle wird der Aufbaurahmen des Fahrzeugs im heruntergefahrenen Zustand zunächst so vor der Wechselbrücke 4 positioniert, dass der Messstrahl 10 zumindest bei Änderung dessen Position in vertikaler Richtung eine Führungsschiene erfassen kann. Im Anschluss daran wird der Hubmechanismus 16 des Fahrzeugs 1 betätigt, um den Aufbaurahmen 13 vertikal nach oben, das heißt in Richtung Wechselbrücke 4, zu bewegen. Dieser Vorgang des Änderns der Messstelle an der Führungsschiene beziehungsweise des Bewegens des Messstrahls 10 ist in den 3 und 5 gezeigt. Die Figuren zeigen unterschiedlich ausgeformte Führungsschienen 43, die von der Erfassungseinrichtung beziehungsweise dem Distanzsensor 8 abgetastet werden, um eine geeignete Messstelle zu ermitteln. In 3 sind drei Zustände I bis III gezeigt, die unterschiedliche Positionen des Messstrahls 10 während einer Bewegung zeigen. Unterhalb der drei Zustände ist ein Signalverlauf P gezeigt, welcher sich aus der Bewegung des Messstrahls 10 und den daraus erfassten Abständen zwischen Messeinrichtung 8 und Messstelle 12 an der Führungsschiene 43 ergibt.
Mit I ist ein Zustand gekennzeichnet, bei dem sich der Distanzsensor 8 auf einer Höhe h1 befindet, in welcher der Messstrahl 10 die Führungsschiene 43 unterhalb passiert.
Eine aussagekräftige Abstandsmessung ist in diesem Zustand nicht möglich, da noch keine Messstelle an der Führungsschiene 43 erfasst wird. Zwar kann der Distanzsensor 8 einen Abstand D1 zu einem anderen Objekt erfassen, jedoch ist dieser Abstand D1 für die vorliegende Betrachtung ungeeignet. Ausgehend von dem mit I gekennzeichneten Zustand wird der Distanzsensor 8 vertikal nach oben bewegt, um den Messstrahl 10 parallel zu verlagern. Bei entsprechender Bewegung des Distanzsensors 8 in vertikaler Richtung nach oben trifft der Messstrahl 10 zunächst auf eine Unterseite der Führungsschiene 43 und gibt einen entsprechenden Abstand zu dieser Unterseite oder unteren Fläche der Führungsschiene 43 aus. Bei Bewegung des Distanzsensors 8 vertikal nach oben ergibt sich der in 3 mit P1 gekennzeichnete Signalverlaufbereich, da eine Bewegung des Distanzsensors 8 in vertikaler Richtung nach oben dazu führt, dass der gemessene Abstand beziehungsweise eine Länge des Messstrahls 10 kleiner wird. Mit II ist ein Zustand gekennzeichnet, in welchem der Distanzsensor 8 eine Messstelle 12 an der unteren Fläche der Führungsschiene 43 erfasst. Bei weiterer Bewegung ausgehend von dem mit II bezeichneten Zustand wandert die Messstelle 12 in Richtung der in 3 links gezeigten Kante beziehungsweise des links gezeigten Endes des unteren Bereichs der Führungsschiene 43. Wird der Messstrahl 10 über diesen Bereich hinwegbewegt, so kommt es zu einer sprunghaften Zunahme des gemessenen Abstands, welche im Signalverlauf P als Signalbereich P2 gekennzeichnet ist. Der Messstrahl trifft nun auf den Steg zwischen dem oberen und dem unteren Bereich des Doppel-T-Trägers, also auf die in 3 dargestellte vertikale Fläche.
Wird der Distanzsensor 8 nun weiter vertikal nach oben bewegt, so wird ein Abstand entlang der vertikalen Fläche 6 erfasst und ein entsprechendes Signal ausgegeben, welches im Signalverlauf P als Signalbereich P3 gekennzeichnet ist. In diesem Bereich führt eine weitere Veränderung der Position des Distanzsensors 8 vertikal nach oben zu keiner Abstandsänderung, sodass der gemessene Abstand D3 auch bei Veränderung der Position im Wesentlichen konstant bleibt. In diesem Bereich kann beispielsweise eine geeignete Messfläche erkannt werden, die für die Messung eines Lateralversatzes der Führungsschiene beziehungsweise der Wechselbrücke zu dem Fahrzeug verwendet werden kann. Eine geeignete Messstelle 7 wird demnach im Bereich P3 gefunden, der für eine geeignete Messfläche 6 steht. Mit III ist ein Zustand gekennzeichnet, in welchem der Distanzsensor 8 auf einer Höhe h3 positioniert ist, bei der er Messstrahl 10 auf die geeignete Messstelle 7 an der Führungsschiene 43 trifft.
4 zeigt einen nach links offenen U-Träger als Führungsschiene 43. Auch bei dieser Ausgestaltung der Führungsschiene 43 ergibt sich ein ähnlicher Signalverlauf, wie dieser in 3 in Verbindung mit dem Doppel-T-Träger gezeigt ist.
Der in 5 dargestellte Signalverlauf, welcher sich für einen nach rechts offenen U-Träger beziehungsweise einen wie in 6 gezeigten Kastenträger ergibt, unterscheidet sich im Signalverlauf P lediglich dadurch von dem in 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel, dass es dort zu keiner sprunghaften Veränderung des erfassten Abstands D kommt. Im Grunde fehlt der in 3 dargestellte Signalbereich P2. Abgesehen von diesem Unterschied erfolgt die Erfassung der geeigneten Messstelle 7 auf die gleiche Art und Weise, wie sie mit Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde.
Auch bei einer Verstellung des Messstrahlwinkels α statt einer translatorischen Bewegung des Messstrahls 10 ergibt sich ein ähnlicher Signalverlauf bei unterschiedlichen Messwinkelpositionen wie in 7 dargestellt ist. In 7 sind wiederum drei Zustände I bis III gezeigt, welche einen Distanzsensor 8 beziehungsweise eine Messeinrichtung zeigen, die auf gleicher Höhe verbleibt und bei der ein Messstrahlwinkel 10 des abgegebenen Messtrahls verändert wird. Der Im Zustand I gezeigte Messstrahlwinkel α1 ist gegenüber einer horizontalen Ebene so klein gewählt, dass der Messstrahl 10 unter der Führungsschiene 43 vorbei verläuft. Zwar wird die Messeinrichtung 8 einen Abstand D1 ausgeben, dieser Abstand ist jedoch nicht relevant für die vorliegenden Betrachtung der Führungsschiene, sodass festgestellt wird, dass dieser Messstrahlwinkel α1 nicht für eine Erfassung der Führungsschiene 43 geeignet ist.
Wird der Messstrahlwinkel α2 bezogen auf eine horizontale Ebene vergrößert, so trifft der Messstrahl 10 nun auf die Unterseite der Führungsschiene 43 und tastet diese bei weiterer Vergrößerung des Messstrahlwinkels α2 entsprechend ab. Ein Zustand, bei dem der Messstrahl 10 auf die Unterseite der Führungsschiene 43 trifft, ist mit II gekennzeichnet. Bei weiterer Vergrößerung des Messstrahlwinkels α wird die Messstelle 12 weiter nach links verlagert, bis diese über die linke Kante des Doppel-T-Trägers geht und auf die vertikale Fläche 6 des Doppel-T-Trägers springt. Die Messstelle 12 befindet sich nun auf einer geeigneten Messfläche 6, welche in vertikaler Richtung orientiert ist. Eine weitere Vergrößerung des Messwinkels α führt nun nur noch zu einer geringfügigen Zunahme des Abstands D. Es ergibt sich daher ein ähnlicher Signalverlauf P, wie er unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde, obwohl die beiden Signalverläufe nicht exakt übereinstimmen. Insbesondere erfolgt bei Vergrößerung des Messstrahlwinkels α eine Zunahme des Abstands D an der Messfläche 6, also im Signalbereich P3, obwohl dies in 7 nicht exakt dargestellt ist.
Der vorstehend beschriebene Ablauf zum Erfassen einer geeigneten Messstelle 7 ist in 8 anhand von Verfahrensschritten dargestellt. Bei dem beschriebenen Verfahren werden Abstände zu Messstellen 12 auf der Wechselbrücke 4 mit einer am Fahrzeug 1 vorgesehenen Messeinrichtung 8 ermittelt S1. Sobald eine Messstelle 12 auf der Wechselbrücke 4 ermittelt wurde, wird die Position der Messstelle 12 auf der Wechselbrücke 4 geändert S2 und wird basierend auf einer Veränderung des ermittelten Abstands D in Abhängigkeit von der Veränderung der Messstelle 12 eine geeignete Messstelle 7 erkannt S3. Das Ändern der Messstelle weist ein Bewegen des Messstrahls 10 relativ zu der Wechselbrücke 4 in den vorstehend beschriebenen Arten auf. Anhand einer Auswertung des Signalverlaufs P wird eine geeignete Messstelle 7 erkannt. Zusätzlich weist das beschriebene Verfahren ein Einstellen S4 der Messstelle auf die erkannte geeignete Messstelle 7 auf und ein anschließendes kontinuierliches Erfassen S5 des Abstands D und einem Bewegen S6 des Fahrzeugs 1 zum Unterfahren der Wechselbrücke 4 derart, dass ein vorbestimmter Abstand D erreicht wird. Der zum Erfassen der geeigneten Messstelle 7 verwendete Sensor kann demnach für nachgeordnete Aufgaben verwendet werden.

Claims

System (2) zum Erkennen einer für einen Andockvorgang eines Fahrzeugs (1) an eine Wechselbrücke (4) geeigneten Messstelle (7) an der Wechselbrücke (4), wobei das System (2) aufweist eine Messeinrichtung (8, 9), welche dazu eingerichtet ist, einen Abstand (D) zu einer Messstelle (12) auf der Wechselbrücke (4) zu ermitteln und ein entsprechendes Signal auszugeben, eine Einrichtung zum Ändern der Messstelle (12) auf der Wechselbrücke (4), und eine Signalverarbeitungseinrichtung (14), welche dazu eingerichtet ist, um basierend auf einem Signalverlauf (P) des von der Messeinrichtung (8, 9) ausgegebenen Signals die geeignete Messstelle (7) zu erkennen.
System (2) nach Anspruch 1, wobei die Messeinrichtung (8, 9) zur Messung des Abstands (D) einen Messstrahl (10) abgibt, und wobei das System zum Ändern der Messstelle (12) eine Bewegungseinrichtung (16) aufweist, die dazu eingerichtet ist, den Messstrahl (10) relativ zu der Wechselbrücke (4) zu bewegen.
System (2) nach Anspruch 2, wobei die Bewegungseinrichtung (16) zur Verlagerung des Messstrahls (10) parallel in vertikaler Richtung eingerichtet ist und/oder zur Verlagerung des Messstrahls (10) bzw. der den M essstrahl (10) ausgebenden Messeinrichtung (8, 9) in horizontaler Richtung eingerichtet ist.
System (2) nach Anspruch 3, wobei die Bewegungseinrichtung (16) durch einen die Messeinrichtung (8, 9) tragenden Aufbaurahmen (13) mit Hubfunktion gebildet ist.
System (2) nach Anspruch 2, wobei die Bewegungseinrichtung (16) zur Änderung eines Messstrahlwinkels (α) des Messstrahls (10) relativ zu einer horizontalen Ebene eingerichtet ist.
System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung (12) eingerichtet ist, die geeignete Messstelle (7) auf der Grundlage eines vorbestimmten Verlaufsmusters im Signalverlauf (P) zu erkennen.
System (2) nach Anspruch 6, wobei von der Signalverarbeitungseinrichtung (12) eine geeignete Messstelle (7) in einem Bereich (P3) des Signalverlaufs (P) erkannt wird, in dem sich der gemessene Abstand (D) in Abhängigkeit von der Bewegung des Messstrahls (M) nicht ändert oder in einer vorbestimmten Art und Weise im Wesentlichen linear verläuft.
System (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Wechselbrücke (4) einen Führungstunnel (44) aufweist, welcher durch zwei Führungsschienen (42) begrenzt ist, wobei die geeignete Messstelle (6) auf einer im Wesentlichen vertikalen Fläche der Führungsschiene (42) verortet ist.
System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinrichtung (8, 9) einen Laserentfernungsmesser aufweist.
Fahrzeug (1) zur Aufnahme einer Wechselbrücke (4) mit einem System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Erkennen einer für einen Andockvorgang eines Fahrzeugs (1) an eine Wechselbrücke (4) geeigneten Messstelle (7) an der Wechselbrücke (4) unter Verwendung eines Systems bzw. Fahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die Schritte aufweist Ermitteln (S1) eines Abstands (D) zu einer Messstelle (12) auf der Wechselbrücke (4) mit einer auf einem Fahrzeug (1) vorgesehenen Messeinrichtung (8, 9), Ändern (S2) der Messstelle (12) auf der Wechselbrücke (4), und Erkennen (S3) einer geeigneten Messstelle (7) basierend auf einer Veränderung des ermittelten Abstands (D) in Abhängigkeit von der Veränderung der Messstelle (12), wobei das Erkennen (S3) der geeigneten Messstelle (7) ein Auswerten eines Signalverlaufs (P) des von der Messeinrichtung (8, 9) ausgegebenen Signalverlaufs (P) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Ändern (S2) der Messstelle (12) ein Bewegen eines Messstrahls (10) relativ zu der Wechselbrücke (4) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Bewegen des Messstrahls (10) eine Parallelverschiebung des Messstrahls (10) in vertikaler Richtung und/oder eine Verlagerung des Messstrahls (10) bzw. der den Messstrahl (10) ausgebenden Messeinrichtung (8, 9) in horizontaler Richtung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Bewegen des Messstrahls (10) durch Betätigen einer Hubfunktion eines Aufbaurahmens (13) eines Fahrzeugs (1) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Bewegen des Messstrahls (10) eine Änderung eines Messstrahlwinkels (α) des Messstrahls (10) relativ zu einer horizontalen Ebene aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei das Erkennen der geeigneten Messstelle (7) durch bereichsweise Betrachtung des Signalverlaufs (P) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei eine geeignete Messstelle (7) in einem Bereich (P3) des Signalverlaufs (P) erkannt wird, in dem sich der gemessene Abstand (D) in Abhängigkeit von der Bewegung des Messstrahls (M) nicht ändert oder im Wesentlichen linear verläuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, ferner mit einem Einstellen (S4) der Messstelle (12) auf die erkannte geeignete Messstelle (7).
Verfahren nach Anspruch 18, ferner mit einem kontinuierlichen Erfassen (S5) des Abstands (D) und einem Bewegen (S6) des Fahrzeugs (1) zum Unterfahren der Wechselbrücke (4) derart, dass ein vorbestimmter Abstand (D) erreicht wird.