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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspurrollenvorrichtung zur Verwendung an einem Fahrzeug, das zur Aufnahme eines austauschbaren Ladungsträgers eingerichtet ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Einspurrollenvorrichtung, mit der ein Einspurvorgang eines Fahrzeugs unter einen austauschbaren Ladungsträger unterstützt bzw. gesteuert werden kann.
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Stand der Technik
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Im Zusammenhang mit Fahrzeugen, die zur Aufnahme von austauschbaren Ladungsträgern in der Form von Wechselbrücken vorgesehen sind, sind aus dem Stand der Technik bereits Systeme zum Unterstützten 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.
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Ein Wechselrahmen bei Nutzfahrzeugen sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung, einschließlich eines Bausatzes für die Erstellung unterschiedlicher Wechselrahmen, wird durch die
DE 10 2007 004 619 A1 offenbart.
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Darstellung der Erfindung
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Eine Einspurrollenvorrichtung ist zur Montage an einem Fahrzeug vorgesehen, das für die Aufnahme eines austauschbaren Ladungsträgers eingerichtet ist. Dabei kann der austauschbare Ladungsträger als Wechselbrücke ausgestaltet sein. Die Einspurrollenvorrichtung kann eine Einspurrolle und ein diese drehbar haltendes Halteelement aufweisen. Das Halteelement kann einen Montageabschnitt aufweisen und derart an dem Fahrzeug montierbar sein, dass die Drehachse der Einspurrolle im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. An dem Halteelement kann ein Erfassungsorgan vorgesehen sein, das eingerichtet ist, um eine Krafteinwirkung auf die Einspurrolle im montierten Zustand zu erfassen.
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Das Fahrzeug kann ein beliebiges Fahrzeug sein, solange es zur Aufnahme einer Wechselbrücke eingerichtet ist. Das Halteelement kann so an dem Fahrzeug montierbar sein, dass es beim Einspurvorgang des Fahrzeugs unter die Wechselbrücke in einen an dieser vorgesehenen Einspurtunnel einspuren kann. Dabei kann ein Kontakt zwischen der Einspurrolle und Elementen, die den Einspurtunnel der Wechselbrücke bilden, gestattet werden.
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Bei der Einspurrollenvorrichtung kann das Erfassungsorgan eingerichtet sein, um ein Signal in Abhängigkeit von der Krafteinwirkung abzugeben. Das Signal kann dabei ein analoges Signal oder ein digitales Signal umfassen. Das Signal lässt dabei auf die Krafteinwirkung zurückschließen.
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Bei der Einspurrollenvorrichtung kann das Halteelement über den Montageabschnitt an dem Fahrzeug montierbar sein, wobei der Montageabschnitt das Erfassungsorgan aufweisen kann. Dabei kann das Erfassungsorgan an dem Montageabschnitt angebracht sein, so dass ein Signal in Abhängigkeit von der Krafteinwirkung auf die Einspurrolle erzeugt werden kann. Außerdem kann der Montageabschnitt selbst als Erfassungsorgan ausgebildet sein und ein Signal in Abhängigkeit von der Krafteinwirkung auf die Einspurrolle erzeugen.
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Bei der Einspurrolleneinrichtung kann das Erfassungsorgan einen Kraftmesssensor aufweisen und eingerichtet sein, um ein Signal in Abhängigkeit von einem Ausmaß der Krafteinwirkung abzugeben. Dabei kann das Signal Informationen enthalten, die auf die Größe der Kraft rückschließen lassen, die auf die Einspurrolle einwirkt. Ferner kann das Signal Informationen enthalten, die auf das Überschreiten eines Schwellwerts der Größe der Kraft rückschließen lassen, die auf die Einspurrolle einwirkt. Zur Erfassung der Krafteinwirkung kann vorgesehen sein, dass die Einspurrolle durch die Krafteinwirkung relativ zu dem Fahrzeug, an dem die Einspurrollenvorrichtung montiert ist, ausgelenkt wird.
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Bei der Einspurrollenvorrichtung kann das Erfassungsorgan einen Wegsensor aufweisen, der eingerichtet ist, um ein Signal in Abhängigkeit von einem Ausmaß einer Auslenkung aufgrund der Krafteinwirkung auf die Einspurrolle abzugeben. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Einspurrolle bei einer Krafteinwirkung relativ zu dem Fahrzeug, an dem die Einspurrollenvorrichtung montiert ist, ausgelenkt wird. Das Signal kann Informationen enthalten, die auf einen Betrag der Auslenkung zurückschließen lassen. Ferner kann das Signal Informationen enthalten, die auf das Überschreiten eines vorbestimmten Schwellwerts einer Auslenkung zurückschließen lassen.
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Bei der Einspurrollenvorrichtung kann die Einspurrolle zumindest abschnittsweise kegelstumpfförmig ausgebildet sein. Dabei kann der große Durchmesser an dem zum Montageabschnitt weisenden Abschnitt der Einspurrolle angeordnet sein und der kleine Durchmesser an einem freien Ende der Einspurrolle angeordnet sein.
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Ferner ist ein Fahrzeug zur Aufnahme einer Wechselbrücke auf einem Rahmen vorgesehen. Dabei kann ein erstes Paar Einspurrollenvorrichtungen an einem hinteren Bereich des Rahmens angebracht sein. Es kann ferner ein zweites Paar Einspurrollenvorrichtungen an einem vorderen Bereich des Rahmens angebracht sein. Dabei sind die Einspurrollenvorrichtungen jedes Paars Einspurrollenvorrichtungen lateral so voneinander beabstandet, dass diese in einen Einspurtunnel der Wechselbrücke einspuren können. Die Einspurrollenvorrichtungen, die an dem Fahrzeug montiert sind, können als Einspurrollenvorrichtungen mit einem oder mehreren Merkmalen der vorhergehenden Beschreibung ausgestaltet sein.
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Das Fahrzeug kann ferner eine Signalverarbeitungseinrichtung aufweisen, die zur Aufnahme von Ausgangssignalen der Einspurrollenvorrichtungen mit diesen verbunden sind. Dabei kann die Signalverarbeitungseinrichtung zur Bestimmung der Lage des Fahrzeugs relativ zur Wechselbrücke zumindest während des Einspurvorgangs auf der Grundlage der Ausgangssignale der Einspurrollenvorrichtungen und zum Abgeben eines entsprechenden Ausgangssignals eingerichtet sein.
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Die Signalverarbeitungseinrichtung kann dabei eine separate Einrichtung sein, die mit weiteren Steuereinrichtungen des Fahrzeugs in Kommunikationsverbindung steht. Ferner kann die Signalverarbeitungseinrichtung in eine Hauptsteuereinrichtung des Fahrzeugs integriert sein. Das Ausgangssignal, das von der Signalverarbeitungseinrichtung erzeugt wird, kann Informationen enthalten, die auf eine Ausrichtung der Wechselbrücke relativ zum Fahrzeug rückschließen lassen. Das von der Signalverarbeitungseinrichtung abgegebene Ausgangssignal kann für einen autonomen Betrieb des Fahrzeugs beim Einspurvorgang eingesetzt werden.
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Bei dem Fahrzeug kann eine Niveauerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Niveaus des Rahmes des Fahrzeugs in Bezug auf die Wechselbrücke vorgesehen sein. Dabei kann das durch die Niveauerfassungseinrichtung erfasste Niveau des Rahmens des Fahrzeugs bei der Bestimmung der Lage des Fahrzeugs relativ zur Wechselbrücke berücksichtigt werden. Die Niveauerfassungseinrichtung kann beispielsweise eine Einstellung eines höhenverstellbaren Fahrwerks des Fahrzeugs erfassen. Die Niveauerfassungseinrichtung kann einen Sensor aufweisen, der im Bereich von Fahrwerkselementen des Fahrzeugs vorgesehen ist. Die Ausgestaltung der Niveauerfassungseinrichtung ist frei wählbar, solange das Niveau des Rahmens des Fahrzeugs relativ zur Wechselbrücke ableitbar ist. Dabei kann durch das erfasste Niveau des Rahmens relativ zur Fahrbahnfläche und Kenntnis der geometrischen Ausgestaltung der Wechselbrücke auf das Niveau des Rahmens des Fahrzeugs relativ zur Wechselbrücke rückgeschlossen werden.
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Das Fahrzeug kann ferner eine Einspurerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Ausmaßes aufweisen, mit dem das Fahrzeug in den Einspurtunnel der Wechselbrücke eingespurt ist. Dabei kann das Ausmaß bei der Bestimmung der Lage des Fahrzeugs relativ zur Wechselbrücke berücksichtigt werden. Die Einspurerfassungseinrichtung kann beispielsweise ein am Fahrzeug angebrachter Sensor sein, der die Position der Wechselbrücke relativ zum Fahrzeug in Längsrichtung erfassen kann. Als Einspurerfassungseinrichtung ist jede Einrichtung denkbar, die hierzu in der Lage ist. Beispielsweise kann ein Ultraschallsensor, eine lasergestützte Messeinrichtung oder jede andere Einrichtung hierzu am Fahrzeug angebracht sein.
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Das Fahrzeug kann eine Steuerungseinrichtung zum autonomen Betrieb des Fahrzeugs aufweisen. Dabei ist zumindest beim Aufnehmen der Wechselbrücke durch das Fahrzeug ein autonomer Betrieb des Fahrzeugs unter Berücksichtigung des Ausgangssignals der Signalverarbeitungseinrichtung durchführbar. Hierdurch wird unter Berücksichtigung des Ausgangssignals der Signalverarbeitungseinrichtung ermöglicht, ein autonomes Aufnehmen einer Wechselbrücke durch ein Fahrzeug zu erzielen, wobei dadurch die Ausrichtung des Fahrzeugs relativ zur Wechselbrücke bei der autonomen Steuerung berücksichtigt wird. Hierdurch kann der autonome Betrieb beim Aufnehmen einer Wechselbrücke verbessert und sicherer durchgeführt werden.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Ausführungsform einer Einspurrollenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeug, an dem die Einspurrollenvorrichtung gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform montiert ist, in einer Seitenansicht;
- 3 zeigt eine beispielhafte Wechselbrücke, die von dem in 2 gezeigten Fahrzeug aufgenommen werden kann;
- 4 zeigt das beispielhafte Fahrzeug von 2 in einer schematischen Draufsicht;
- 5 zeigt in einer schematischen Draufsicht den Einspurtunnel mit Führungsschienen der Wechselbrücke, die von dem beispielhaften Fahrzeug aufgenommen werden kann.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt eine Ausführungsform einer Einspurrollenvorrichtung in einer schematischen Schnittansicht. Die Einspurrollenvorrichtung 1 weist eine Einspurrolle 4 auf. Die Einspurrolle 4 ist in der Darstellung von 1 abschnittsweise kegelstumpfförmig ausgebildet. Die Einspurrolle 4 ist an einem Halteelement 5 so montiert, dass die Einspurrolle 4 relativ zu dem Halteelement 5 drehbar ist. Hierfür ist eine entsprechende Lagerung zwischen der Einspurrolle 4 und dem Halteelement 5 vorgesehen.
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Die Einspurrollenvorrichtung 1 weist in der in 1 gezeigten Ausführungsform einen Montageabschnitt 7 auf, der zum Montieren der Einspurrollenvorrichtung 1 an einem Fahrzeug vorgesehen ist. Hierzu weist der Montageabschnitt 7 geeignete Mittel auf wie zum Beispiel Bohrungen, Bolzen oder Ähnliches. An der Einspurrollenvorrichtung 1 ist ferner ein Erfassungsorgan 6 vorgesehen. Das Erfassungsorgan 6 ist in der vorliegenden Ausführungsform als Sensoreinrichtung mit einem Signalausgang zur Abgabe eines Ausgangssignals ausgebildet. Dabei ist das Erfassungsorgan 6 sowohl an dem Montageabschnitt 7 der Einspurrollenvorrichtung 1 als auch an dem Halteelement 5 der Einspurrollenvorrichtung 1 angebracht.
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Aufgrund der mechanischen Ausgestaltung der in 1 gezeigten Einspurrollenvorrichtung 1 wird von dem als Kraftmesssensor ausgestalteten Erfassungsorgan 6 ein Signal erzeugt und abgegeben, das auf die Kraft rückschließen lässt, die von der Einspurrolle 4 über das Halteelement 5 auf den Montageabschnitt 7 ausgeübt wird. Als Kraftmesssensor wird in der vorliegenden Ausführungsform ein piezobasierter Sensor verwendet, der in dem Erfassungsorgan 6 integriert ist und der bei einer durch die Krafteinwirkung hervorgerufene Auslenkung ein Ausgangssignal abgibt. Aufgrund der Krafteinwirkung wird somit eine Auslenkung am Erfassungsorgan mit einem bekannten Zusammenhang zwischen wirkender Kraft und sich ergebender Auslenkung bewirkt, so dass hierdurch auf die Krafteinwirkung zurückgeschlossen werden kann.
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Die Abmessungen und die konkrete Ausgestaltung der Einspurrollenvorrichtung 1 ist an die Verwendung an einem Fahrzeug angepasst, das zur Aufnahme einer Wechselbrücke ausgestaltet ist. Ein solches Fahrzeug 2 und die Anordnung der Einspurrollenvorrichtung 1 an dem Fahrzeug werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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Das in 2 gezeigte Fahrzeug 2 weist einen Rahmen 8 auf, an dem in bekannter Weise ein Fahrwerk mit Rädern und ein Führerhaus montiert sind. Das Fahrwerk des Fahrzeugs 2 ist mit einer Niveauregulierung ausgestattet, so dass das Niveau des Rahmens 8 relativ zu der Fahrbahnoberfläche einstellbar ist. An dem Rahmen des Fahrzeugs 2 sind mehrere Einspurrollenvorrichtungen 1 vorgesehen. Dabei werden die Einspurrollenvorrichtungen 1 über den Montageabschnitt 7 an dem Rahmen 8 des Fahrzeugs 2 fest montiert.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist ersichtlich, dass auf dem Fahrzeug 2 vier Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d montiert sind. In der vorliegenden Ausführungsform haben die Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d jeweils einen identischen Aufbau. Die Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d sind jeweils so an dem Rahmen 8 des Fahrzeugs 2 montiert, dass die Drehachse der jeweiligen Einspurrollen 4 in vertikaler Richtung ausgerichtet sind. Dabei ergibt sich durch die kegelstumpfförmige Ausgestaltung der Einspurrollen 4, dass der Durchmesser der Einspurrollen 4 am oberen freien Ende kleiner ist als im unteren Bereich, der näher am Rahmen 8 des Fahrzeugs 2 gelegen ist.
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Die Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d sind in der 4 gezeigten Ausführungsform paarweise angeordnet. Dabei ist ein erstes Paar Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b am hinteren Bereich des Rahmens 8 des Fahrzeugs angeordnet, wohingegen ein zweites Paar Einspurrollenvorrichtungen 1c, 1d am vorderen Bereich des Rahmens 8 des Fahrzeugs 2 angeordnet ist. Die Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, die am hinteren Abschnitt des Rahmens 8 montiert sind, sind in lateraler Richtung mit einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet. Ebenso sind die Einspurrollenvorrichtungen 1c, 1d, die am vorderen Bereich des Rahmens 8 montiert sind, um einen vorbestimmten Abstand in lateraler Richtung beabstandet angeordnet. Somit ergibt sich, wie aus 4 ersichtlich ist, eine Anordnung von Einspurrollen, bei der vier Einspurrollen die Ecken eines Rechtecks bilden. Die lateralen Abstände der Einspurrollen 1a, 1b bzw. der Einspurrollen 1c, 1d sind so eingerichtet, dass diese in einen Einspurtunnel 9 einer unten beschriebenen Wechselbrücke 3 einspuren können.
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3 zeigt die Wechselbrücke 3, die von dem in 2 gezeigten Fahrzeug 2 aufgenommen werden kann. Die Wechselbrücke 3 weist eine Anzahl von Stützelementen 20 auf, auf denen die Wechselbrücke abgestellt werden kann. An der Unterseite der Wechselbrücke ist ein Einspurtunnel 9 vorgesehen, der in der in 5 gezeigten Ansicht deutlicher erkennbar ist. Wie in 5 in einer schematischen Ansicht von oben gezeigt ist, sind zwei lateral voneinander beabstandete und im Wesentlichen parallel ausgerichtete Führungsschienen 12, 13 an der Unterseite der Wechselbrücke 3 vorgesehen. Die Führungsschienen 12, 13 des Einspurtunnels 9 sind mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet, der unter Berücksichtigung der Ausgestaltung des verwendeten Fahrzeugtyps zum Aufnehmen der Wechselbrücke 3 eingerichtet ist. An der Vorderseite sind die Führungsschienen 12, 13 nach außen abgewinkelt, um das Einspuren der Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d bei der Aufnahme der Wechselbrücke zu erleichtern. Die an der Wechselbrücke 3 vorgesehenen Stützelemente halten die Unterseite der Wechselbrücke 3 und insbesondere den Einspurtunnel 9 auf einem vorbestimmten Niveau relativ zu der Fahrbahnoberfläche.
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Im Folgenden wird der Vorgang zur Aufnahme der Wechselbrücke 3 durch das Fahrzeug 2 erläutert.
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Zur Aufnahme der Wechselbrücke 3 durch das Fahrzeug 2 wird das Fahrzeug 2 in Längsrichtung ausgerichtet vor die Wechselbrücke 3 gefahren. Hierzu ist das Niveau des Fahrzeugs 2 bzw. des Rahmens 8 relativ zur Fahrbahnoberfläche so einzurichten, dass die an dem Rahmen 8 montierten Einspurrollen allesamt unterhalb des Niveaus der unteren Fläche der Wechselbrücke gelegen sind, die zwischen den Führungsschienen 12, 13, angeordnet ist.
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Wenn dieser Zustand erreicht ist, kann das Fahrzeug 2 rückwärts unter die Wechselbrücke 3 einfahren. Da die äußeren Abstände der Einspurrollen 4 des ersten Paars Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b und des zweiten Paars Einspurrollenvorrichtungen 1c, 1d geringer als der Abstand der zueinander weisenden Flächen der Führungsschienen 12, 13 des Einspurtunnels 9 sind, ist prinzipiell ein Einspuren der Einspurrollen 4 der Einspurrollenvorrichtungen ohne Kontakt zwischen den Einspurrollen 4 und den Führungsschienen des Einspurtunnels 9 möglich. In einem optimalen Fall fährt somit das Fahrzeug 2 rückwärts unter die Wechselbrücke ohne Berührung zwischen den Einspurrollen 4 und den Führungsschienen 12, 13 des Einspurtunnels 9.
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Nach dem vollständigen Einfahren des Fahrzeugs 2 unter die Wechselbrücke 3 wird über die Niveauregulierung des Fahrzeugs 2 das Niveau des Rahmens 8 angehoben, so dass der Rahmen 8 die Unterseite der Wechselbrücke 3 berührt und diese insgesamt anhebt. Nichtgezeigte Verriegelungszapfen gelangen bei diesem Vorgang in Eingriff und können sodann verriegelt werden, so dass die Wechselbrücke 3 an dem Fahrzeug 2 gesichert ist. Nach weitergehendem Anheben der Wechselbrücke 3 können die Stützelemente eingeklappt, eingeschoben und arretiert werden. In dieser Situation kann nun das Niveau des Rahmens 8 relativ zur Fahrbahnfläche auf ein normales Niveau eingestellt werden, das für den gewöhnlichen Fahrbetrieb des Fahrzeugs 2 geeignet ist.
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Da jedoch das Einfahren des Fahrzeugs 2 unter die Wechselbrücke 3 ein äußerst diffiziles Unterfangen ist und es regelmäßig zu Abweichungen der Ausrichtung zwischen Fahrzeug 2 und Wechselbrücke 3 in Längsrichtung kommt, wird es regelmäßig zu einem Kontakt zwischen einer oder mehreren der Einspurrollen 4 und den Schienen des Einspurtunnels 9 kommen. Für einen solchen Fall war der Fahrer bisher darauf angewiesen, aufgrund seiner Erfahrung den Einspurvorgang entsprechend so durchzuführen, dass letztendlich alle vier Einspurrollenvorrichtungen in den Einspurtunnel 9 einfahren. Mit der Anordnung von Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d am dem Fahrzeug 2 kann der Vorgang zum Aufnehmen einer Wechselbrücke durch ein Fahrzeug jedoch sowohl sicherer als auch einfacher gestaltet werden, wie im Folgenden beschrieben wird.
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Hierzu weist das Fahrzeug 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d gemäß der vorliegenden Erfindung auf. Dabei ist eine Signalverarbeitungseinrichtung 10 am Fahrzeug 2 vorgesehen. Ferner ist ein Einspursensor 11 vorgesehen, der am Fahrzeug montiert ist und der den Abstand zu der Wechselbrücke 3 erfassen kann. Das Ausgangssignal des Einspursensors 11 wird in eine im Fahrzeug vorgesehene Signalverarbeitungseinrichtung 10 eingeleitet. Außerdem werden die Ausgangssignale der Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d ebenfalls in die Signalverarbeitungseinrichtung 10 eingeleitet. Es wird außerdem ein Signal eines (nicht gezeigten) Sensors, der das Niveau des Rahmens 8 des Fahrzeugs 2 relativ zur Fahrbahnoberfläche erfasst, in die Signalverarbeitungseinrichtung 10 eingeleitet. In der vorliegenden Ausführungsform wertet die Signalverarbeitungseinrichtung 10 somit die Signale der Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d, des Einspursensors 11 und des Sensors zum Erfassen des Niveaus des Rahmens 8 relativ zur Fahrbahnoberfläche aus.
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Im Zusammenhang mit der Kenntnis der Geometrie der Wechselbrücke, der Geometrie des Fahrzeugs, insbesondere der Ausgestaltung des Einspurtunnels 9 der Wechselbrücke 3 und der Anordnung und Geometrie der Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d am Fahrzeug 2 kann die Signalverarbeitungseinrichtung 10 die Ausrichtung des Fahrzeugs 2 relativ zur Wechselbrücke 3 bestimmen. Insbesondere erzeugt die Signalverarbeitungseinrichtung 10 ein Ausgangssignal das in der vorliegenden Ausführungsform in eine Anzeige umgesetzt wird, die dem Fahrer angezeigt wird. Hierzu sind die folgenden Fälle zu unterscheiden:
- A: Das Fahrzeug 2 befindet sich vollständig außerhalb der Wechselbrücke 3. In diesem Fall ist keine der Einspurrollen 4 in den Einspurtunnel 9 der Wechselbrücke 3 eingespurt.
- B: Das Fahrzeug 2 ist teilweise unter die Wechselbrücke 3 eingefahren. In diesem Fall befinden sich die Einspurrollen 4 des Paar Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, die an dem hinteren Bereich des Rahmens 8 des Fahrzeugs 2 montiert sind, innerhalb des Einspurtunnels 9 der Wechselbrücke 3.
- C: Das Fahrzeug 2 ist vollständig unter die Wechselbrücke 3 eingefahren. In diesem Fall befinden sich die Einspurrollen 4 von allen Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d innerhalb des Einspurtunnels 9 der Wechselbrücke 3.
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Die oben genannten Fälle werden durch die Erfassung durch den Einspursensor 9 und die Signalauswertungseinrichtung 10 bestimmt.
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Für den vorstehend genannten Fall A, in dem alle Einspurrollen 4 sich außerhalb des Einspurtunnels 9 befinden, kann logischerweise ein Kontakt zwischen den Einspurrollen 4 und den Führungsschienen des Einspurtunnels nicht vorkommen.
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Für die oben genannten Fälle B und C ergeben sich jedoch die folgenden Unterfälle:
- B1: Die Einspurrolle 4 der hinteren rechten Einspurrollenvorrichtung 1a berührt die rechte Führungsschiene 12 des Einspurtunnels 9.
- B2: Die Führungsrolle 4 der linken hinteren Einspurrollenvorrichtung 1b berührt die linke Führungsschiene 13 des Einspurtunnels 9.
- C1: Die Einspurrolle 4 der hinteren rechten Einspurrollenvorrichtung 1a berührt die rechte 12 Führungsschiene des Einspurtunnels 9.
- C2: Die Einspurrolle 4 der hinteren linken Einspurrollenvorrichtung 1b berührt die linke Führungsschiene 13 des Einspurtunnels 9.
- C3: Die Einspurrolle 4 der vorderen rechten Einspurrollenvorrichtung 1c berührt die rechte Führungsschiene 12 des Einspurtunnels 9.
- C4: Die Einspurrolle 4 der vorderen linken Einspurrollenvorrichtung 1d berührt die linke Führungsschiene 13 des Einspurtunnels 9.
- C5: Die Führungsrollen 4 der an der rechten Seite montierten Einspurrollenvorrichtungen 1a, 1c berühren die rechte Führungsschiene 12 des Einspurtunnels 9.
- C6: Die Einspurrollen 4 der an der linken Seite montierten Einspurrollenvorrichtungen 1b, 1d berühren die linke Führungsschiene 13 des Einspurtunnels 9.
- C7: Die Führungsrolle 4 der hinteren rechten Einspurrollenvorrichtung 1a berührt die rechte Führungsschiene 12 des Einspurtunnels 9 und die Einspurrolle 4 der vorderen linken Einspurrollenvorrichtung 1d berührt die linke Führungsschiene 13 des Einspurtunnels 9.
- C8: Die Einspurrolle 4 der hinteren linken Einspurrollenvorrichtung 1b berührt die linke Führungsschiene 13 des Einspurtunnels 9 und die Einspurrolle 4 der vorderen rechten Einspurvorrichtung 1c berührt die rechte Führungsschiene 12 des Einspurtunnels 9.
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Die oben genannten Unterfälle können im gewöhnlichen Betrieb des Fahrzeugs 2 beim Aufnehmen der Wechselbrücke 3 vorkommen. Mit der Ausgestaltung der Ausführungsform wird aufgrund einer Berührung zwischen einer entsprechenden Führungsrolle 4 und einer der Führungsschienen 12, 13 des Einspurtunnels 9 ein Signal durch das entsprechende Erfassungsorgan 6 erzeugt, das auf eine Krafteinwirkung von der Führungsschiene des Führungstunnels 9 auf die Einspurrolle 4 rückschließen lässt. Somit stehen während des Einspurvorgangs der Signalverarbeitungseinrichtung 10 alle Informationen zur Verfügung, die auf das Vorliegen von einem der Unterfälle B1, B2, C1 - C8 rückschließen lassen. Die Signalauswertungseinrichtung 10 erzeugt auf der Basis der zugeführten Signale und unter Berücksichtigung der vorbestimmten Geometrie von Fahrzeug 2 und Wechselbrücke 3 die Ausrichtung des Fahrzeugs 2 relativ zur Wechselbrücke 3, wobei bei den Angaben von einer Draufsicht auf das Fahrzeug 2 ausgegangen wird.
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Insbesondere gilt bei der Bestimmung der entsprechenden Unterfälle Folgendes:
- B1: Das Fahrzeug 2 ist im hinteren Bereich relativ zur Wechselbrücke 3 nach rechts versetzt.
- B2: Das Fahrzeug 2 ist im hinteren Bereich relativ zur Wechselbrücke 3 nach links versetzt.
- C1: Das Fahrzeug 2 ist im hinteren Bereich relativ zur Wechselbrücke 3 nach rechts versetzt.
- C2: Das Fahrzeug 2 ist im hinteren Bereich relativ zur Wechselbrücke 3 nach links versetzt.
- C3: Das Fahrzeug 2 ist im vorderen Bereich relativ zur Wechselbrücke nach rechts versetzt.
- C4: Das Fahrzeug ist im vorderen Bereich relativ zur Wechselbrücke 3 nach links versetzt.
- C5: Das Fahrzeug 2 ist insgesamt relativ zur Wechselbrücke 3 nach rechts versetzt.
- C6: Das Fahrzeug 2 ist insgesamt relativ zur Wechselbrücke nach links versetzt.
- C7: Das Fahrzeug 2 ist relativ zur Wechselbrücke entgegen der Uhrzeigerrichtung verdreht.
- C8: Das Fahrzeug 2 ist in Uhrzeigerrichtung relativ zur Wechselbrücke 3 verdreht.
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Die Signalauswertungseinrichtung 10 erzeugt ein Signal, das die vorstehend genannten Informationen enthält, und führt dieses Ausgangssignal in der vorliegenden Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung zu. Diese (nicht gezeigte) Anzeigevorrichtung zeigt während des Einspurvorgangs Informationen zur Ausrichtung des Fahrzeugs 2 relativ zur Wechselbrücke 3 an. Mithilfe dieser Anzeige kann der Fahrer während des Einspurvorgangs Nachjustierungen vornehmen. Für den Fall, dass Kraftmesssensoren als Erfassungsorgane 6 verwendet werden, die ein Signal erzeugen können, das auf die Größenordnung der Krafteinwirkung auf die Einspurrollen 4 rückschließen lassen, wird dem Fahrer zusätzlich eine Information angezeigt, die darauf zurückschließen lässt, ob die Krafteinwirkung auf die entsprechende Einspurrolle 4 gering oder hoch ist. Außerdem kann dadurch dem Fahrer ein Hinweis gegeben werden, in welche Richtung die Krafteinwirkung sich vergrößert oder verkleinert, so dass er sein Fahrverhalten weitergehend anpassen kann.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinrichtung 10 verwendet, um dem Fahrer Informationen zur Ausrichtung des Fahrzeugs 2 zur Wechselbrücke 3 zu geben. In einer Abwandlung ist es möglich, das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinrichtung 10 einer Steuereinrichtung für einen autonomen Betrieb des Fahrzeugs 2 zuzuführen. In diesem Fall kann die Steuereinrichtung zum autonomen Fahren zumindest während des Einspurvorgangs die verfügbaren Informationen verwenden, um den Betrieb des Fahrzeugs 2 zu steuern.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird als Erfassungsorgan 6 ein Kraftmesssensor verwendet. In einer abgewandelten Ausführungsform kann als Erfassungsorgan 6 ein Wegsensor verwendet werden, der durch eine Auslenkung der Einspurrolle 4 relativ zum Rahmen 8 des Fahrzeugs 2 ein Signal abgibt.
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Die Einspurrollenvorrichtungen aller Ausführungsformen können als Nachrüstsatz ausgestaltet werden, so dass die vorhandenen Einspurrollenvorrichtungen durch Einspurrollenvorrichtungen mit Erfassungsorgan ersetzt oder ergänzt werden können. Hierfür enthält der Nachrüstsatz entweder eine in die Fahrzeugsteuerung integrierbare Signalverarbeitungseinrichtung 10 oder die Einspurrollenvorrichtungen mit Erfassungsorgan werden über ein Softwareupdate in die Fahrzeugsteuerung integriert.
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Bezugszeichenliste
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- 1; 1a, 1b, 1c, 1d
- Einspurrollenvorrichtung
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Wechselbrücke
- 4
- Einspurrolle
- 5
- Halteelement
- 6
- Erfassungsorgan
- 7
- Montagelement
- 8
- Rahmen
- 9
- Einspurtunnel
- 10
- Signalverarbeitungseinrichtung
- 11
- Einspursensor
- 12, 13
- Führungsschiene
