JP2010513109A - 車両又はトレーラ連結車両を操縦するときに運転者を支援するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、互いに関して移動することができる車両要素（２、３）を有する車両又はトレーラ連結車両（１）を操縦するときに運転者を支援するための方法及び装置に関する。本方法は、車両又はトレーラ連結車両が、車両要素（２、３）の直行姿勢に対応する静的表示要素（４）を使用して表示ユニット（Ａ）に直行姿勢で表示され、さらにそれぞれ動的表示要素（６、７）を使用して表示され、動的表示要素（６、７）が、当該の車両要素（２、３）に割り当てられ、互いに関して移動することができる車両要素（２、３）の現在又は将来の位置に応じて決定されることを提供する。動的表示要素（６、７）は、太く強調表示され、且つ色で強調されて表示される。

Description

本発明は、互いに関して移動することができる複数の車両要素を有する車両又はトレーラ連結車両を操縦するときに運転者を支援するための方法及び装置に関する。

車両又はトレーラ連結車両、特に実用車を操縦するときに運転者を支援するための様々な方法及び装置が、従来技術から知られている。

そこで、互いに関して移動することができる車両要素を有する車両又はトレーラ連結車両では、例えば直線でのバックが困難であることが分かっている。これは、ステアリング操作が原因であり、非常に小さなステアリング操作が、トレーラ又はセミトレーラの方向転換をもたらすためである。

特許文献１が、車両又はトレーラ連結車両の操縦及び／又は後進を容易にするための方法及び装置を開示し、トレーラを有する車両が、鳥瞰での概略図で表示ユニットに表示される。この装置は、車両の操舵可能な車軸のかじ取り角を感知するかじ取り角測定装置と、トレーラ車両の少なくともごく近傍を感知する監視デバイス、特に駐車支援デバイスとを備える。

独国特許出願公開第１００ ６５ ２３０ Ａ１号明細書

本発明の目的は、互いに関して移動することができる車両要素を有する車両又はトレーラ連結車両の運転者用の操縦補助として、運転者を支援するための改良された方法と、その方法を実施するための装置とを提供することである。

この目的は、本発明によれば、請求項１及び８で特定される特徴を有する方法及び装置によって実現される。本発明の有利な発展形態は、従属請求項に示される。

本発明による方法は、車両又はトレーラ連結車両、例えば互いに関して移動することができる車両要素を有する実用車において、前記車両又はトレーラ連結車両を、概略的に、例えば直行姿勢（ｓｔｒａｉｇｈｔ−ａｈｅａｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）で表示ユニットに表示する。車両要素の直行姿勢を表す静的表示要素、例えば線が、例えば車両又はトレーラ連結車両の輪郭を表示する画像内に、重畳された様式で出力されて表示される。本発明によれば、動的表示要素が、例えばバックする、特に真っ直ぐバックする、又はバックしながら曲がるための視覚的な操縦補助として、運転中の車両又はトレーラ連結車両の車両要素の位置に応じて、表示される各車両要素に割り当てられ、前記動的表示要素は、さらに、特に車両要素の輪郭と静的表示要素とに視覚的に重畳されるように出力及び表示される。静的表示要素は、好適には、車両又はトレーラ連結車両の長手方向で、中心軸に沿って延びる。

それぞれの表示される車両要素の動的表示要素は、車両要素の連結の回転中心に、例えば継手又はトレーラ・デバイスに関連付けられ、車両要素の一方が旋回するときに、それに対応してこの回転中心の周りで旋回される。動的表示要素は、車両要素が互いに関して曲げられるときの中心軸のプロファイルを表し、したがって、現在設定されているかじ取り角及び／又は曲げ角度に応じて前記プロファイルを表し、例えば、異なる適切な線タイプ及び／又は線サイズ及び／又は線形状を有するさらなる線として出力される。

すなわち、動的表示要素は、互いに関して曲げられる、又は旋回される個々の車両要素の現在位置及び／又は将来の位置の変化を表示するために使用される。車両又はトレーラ連結車両は常に、表示ユニットの画像内で、出力される静的表示要素によって、全ての車両要素の直行姿勢で表示され、及び出力される動的表示要素によって、車両要素の現在位置、及び／又はステアリング操作から予想することができる将来の旋回位置で表示される。ここで、動的表示要素は、全ての車両要素の直線中心軸を表す静的表示要素に重畳される。この表現は、車両の運転者が、運転プロファイル、特に操縦を、画面に表示される動的表示要素及び静的表示要素に基づいて識別及び評価することができるようにし、且つ運転プロファイル、特に採用されているコーナリング・プロファイルを変えるための対応する手段を実施することができるようにする。

直行姿勢で示される車両又はトレーラ連結車両の例示は、好適には、適切な縮尺で表示される。

さらなる実施形態では、動的表示要素は、好ましくは、感知される現時点の（瞬間の）かじ取り角及び／又は曲げ角度に基づいて適合され、それに対応して変化された様式で出力及び表示される。このために、かじ取り角及び／又は曲げ角度が継続的に感知される。したがって、車両要素の枢動を表す動的表示要素の決定の際に、最新のかじ取り角及び／又は最新の曲げ角度を考慮することによって、動的表示要素に基づく車両要素の位置の最新の表示が保証される。これは、例えば、ステアリングの小さな変化が、それに対応して個々の車両要素を方向転換又は旋回させるバックでの操縦など、短い操縦距離の単純で迅速な監視に特に有利である。

さらに、この方法は、かじ取り角及び／又は曲げ角度の現在感知される値が、評価ユニットに供給されて、動的表示要素の決定の際に考慮されることを提供する。その後、かじ取り角及び／又は曲げ角度に応じて決定された動的表示要素が、表示ユニットに供給される。表示ユニットは、運転中に見ることができる画面上で、静的表示要素に重畳させて動的表示要素を車両の運転者に表示するために使用される。この重畳された表現は、簡単に、かつ容易に知覚することができる様式で車両要素の位置の変化を表示することを可能にし、前記表示が、車両要素の初期位置（すなわち、全ての車両要素の直行姿勢）と、取られていたこの位置からずれた現在位置、又は将来の曲がった位置とを運転者に表示する。

動的表示要素は、特に運転過程中にトレーラ又はセミトレーラの偏向をもたらす非常に小さなステアリング操作による車両要素の位置のずれの迅速で信頼可能な検出のために、特に車両要素の輪郭及び／又は静的表示要素に比べて強調されて出力及び表示される。１つの実施形態では、動的表示要素を、強調表示された形態で、例えば、比較的大きな幅を有する強調表示された実線として、及び／又は色で強調して、出力及び表示することができる。それぞれの車両要素に関する表示要素の強調表示された表現及び／又は着色された表現に関して、様々な選択を行うことができる。

この方法を実施するための装置は、表示ユニットが提供されるように構成され、その表示ユニットでは、車両要素の直行姿勢を表す静的表示要素と、さらにそれぞれの車両要素に割り当てられた少なくとも１つの動的表示要素とを、運転中の車両又はトレーラ連結車両の車両要素の位置に応じて、前記動的表示要素が前記静的表示要素の上に重畳されるように出力することができる。

この装置は、少なくとも１つの操舵可能な車軸のかじ取り角を感知するための測定ユニットと、互いに関して移動することができる車両要素の曲げ角度を感知するための測定ユニットと、評価ユニットと、表示ユニットとを備える。かじ取り角の現在感知される値、及び／又は曲げ角度の現在感知される値が、静的表示要素及び動的表示要素の表示の処理及び決定用の評価ユニットに供給される。動的表示要素は、重畳されて強調された様式で表示ユニットに表示され、それらは、運転者が操縦しているとき、特にバックしているときに車両の運転者を支援する。

かじ取り角を感知するため、好適には非常に小さなステアリング操作を感知するための測定ユニットと、曲げ角度を感知するための測定ユニットとは、好ましくは、位置センサとして、特に磁気抵抗角度センサ又はホール・センサ（Ｈａｌｌセンサ）の形態での角度センサとして構成される。

評価ユニットは、かじ取り角又は曲げ角度の感知された値を処理するために使用される。少なくとも１つの操舵可能な車軸の感知される現時点のかじ取り角、及び／又は互いに関して移動することができる車両要素の感知される現時点の曲げ角度に基づいて、評価ユニットは、予め決められた又は決定された静的表示要素に加えて、互いに関して移動することができる車両要素の少なくとも１つの偏向を表す動的表示要素を決定する。

例えば、計器盤の領域内に配置される表示ユニット、例えば画面、又はヘッドアップ・ディスプレイと呼ばれるものが、表示ユニットとして適している。ヘッドアップ・ディスプレイの場合、表示すべき画像データは、車両又はトレーラ連結車両に存在する面、特にフロントガラスに投影される。表示ユニットのそのような構成は、車両の運転者が運転又は操縦しながら通常見ることができる位置に画像が表示されるという利点を提供する。

例示実施形態を、図面に基づいてより詳細に説明する。

車両又はトレーラ連結車両の長手方向軸に延在し、中心軸に対応する静的表示要素を有する車両又はトレーラ連結車両の概略図である。 動的表示要素を有する、直行姿勢での車両のさらなる概略図である。

全ての図において、互いに対応する部分は、同じ参照符号が付与されている。。

図１は、例えば輪郭の形態で例示される車両又はトレーラ連結車両１（以下では短縮して車両１と呼ぶ）を有する、表示ユニットＡに図式的に出力され得る画像を示す。画像は、互いに関して曲がることができる車両要素２、３が直行姿勢の状態の車両１を示す。

車両１の全ての車両要素２、３の直行姿勢を示すために、例えば破線で示される静的表示要素４が、出力される画像内で、車両１の輪郭に重畳されて出力及び表示される。例えば破線の静的表示要素４は、好ましくは、表示された車両１の長手方向範囲内で、車両１の中心軸に沿って延びる。

車両要素２は、例えば、フレキシブルな連結器５、例えば継手又はトレーラ・デバイスによって車両要素３に連結される。車両要素２は、例えばセミトレーラ・トラクタであり、車両３は、セミトレーラである。車両要素２、３は、ここでは特に回転中心の周りで互いに関して移動することができるように取り付けられる。しかし、それぞれの連結に応じて、横方向及び／又は長手方向での変位又は偏向も可能である。

表示ユニットＡは、例えば車両１のセミトレーラ・トラクタである車両要素２内で、適切な位置に、特に運転者が見ることができる位置に構成される。例えば図１及び２に表示される画像が、表示ユニットＡに出力される。出力される画像は、好適には、表示ユニットＡ、及び／又は以下に説明される評価ユニットＤ及び／又は測定ユニットＭ１、Ｍ２が表示されることなく出力される。すなわち、車両輪郭と、静的及び動的表示要素４、６、及び７とだけが画像に表示される。

さらに、特に位置センサ、例えば磁気抵抗角度センサ又はホール・センサの形態での角度センサとして構成される少なくとも１つの第１の測定ユニットＭが、少なくとも１つの操舵可能な車軸でのかじ取り角（詳細には説明せず）を感知するために提供される。このかじ取り角は、セミトレーラ・トラクタによって実行されるステアリング操作によって生じる。このとき、このステアリング操作は、運転過程中に、車両要素２、３のフレキシブルな連結器５を介して車両要素３に伝達される。車両要素２、３間の角度のこの変化は、さらなる測定ユニットＭ２によって曲げ角度αとして感知される。この測定ユニットＭ２は、位置センサ、特に磁気抵抗角度センサ又はホール・センサの形態での角度センサとして構成される。

第１の測定ユニットＭ１によって測定されるかじ取り角がゼロである場合、少なくとも操舵可能な車軸の車輪は、中心軸に平行であり、したがって、中心軸に対応する表示される静的表示要素４に平行である。さらに、実線によって図２に例として示されるように、一方又は両方の車両要素２、３の可能な旋回を表示する１つ又は複数の関連の動的表示要素６、７が、測定ユニットＭ１及びＭ２の値に基づいて評価ユニットＤによって各車両要素２、３ごとに決定される。

事前仕様に応じて、車両要素２及び３の動的表示要素６及び７（例えば実線）は、表示ユニットＡでの画像で、出力される車両１の輪郭と出力される静的表示要素４とに比べて強調されて表示される。例えば、動的表示要素６、７は、静的表示要素４に比べて、比較的大きな線幅で、異なるタイプの線で、例えば実線として、及び／又は色で強調されて、例えば赤で出力される。全ての車両要素２、３の直行姿勢を有する図１では、動的表示要素６、７は、静的表示要素４と同様に、したがって中心軸に平行に延在する。

互いに関して移動することができる車両要素２、３の枢動又は偏向を表示するために、動的表示要素６、７は、車両要素２、３間の連結器５に対応する回転中心Ｐの周りで旋回する。車両要素２及び３の少なくとも一方又は両方が、感知されたかじ取り角の変化によって偏向される場合、さらなる運転過程中に、かじ取り角が、連結器５を介して車両要素２又は３の一方又は両方に伝送され、その結果、当該の車両要素２又は３が、対応する曲げ角度αだけ偏向される。車両要素２、３の１つ又は全ての旋回を示すために、図における表現では、関連の表示要素６及び７が、回転中心Ｐの周りで旋回されて出力される。図１で、曲げ角度αはゼロである。図２で、両方の車両要素２及び３は、固定されたかじ取り角により、対応する曲げ角度αで枢動される。この旋回は、動的表示要素６、７によって出力及び表示され、これらの表示要素６、７は、連結器５を表す回転中心Ｐの周りでの設定されたかじ取り角及び／又は感知された現時点の曲げ角度αに従って旋回される。

車両１が動作している間、かじ取り角と曲げ角度αとの両方が、車両１の運転者がステアリング操作を実行するときに測定ユニットＭ１及びＭ２によって継続的に感知され、それらが評価ユニットＤに供給され、この評価ユニットＤは、例えば、表示ユニットＡ又は何らかの他の適切な制御ユニットの一体構成要素であってよい。一方で、当該の車両タイプに基づく静的表示要素４が、評価ユニットＤによって決定される。他方で、当該の車両タイプの基礎となる輪郭が決定される。その後、車両１の直行姿勢に関して図１に示されるように、車両１の輪郭と静的表示要素４とが図式的に出力される。車両１の運転中又は操縦中、かじ取り角及び／又は曲げ角度αの変化による車両要素２、３の位置又は位置変化を決定するために、測定値が、測定ユニットＭ１及びＭ２によって継続的に獲得される。これらの測定値は、評価ユニットＤに供給される。次いで、前記評価ユニットＤが、静的表示要素４と動的表示要素６及び７との両方を決定し、それらを表示ユニットＡに表示するための対応する信号を発生する。

運転者が、車両要素２及び３の位置の変化を簡単に、迅速に、且つ信頼可能に識別することができるように、動的表示要素６、７は、静的表示要素４に比べて図式的に強調されて出力される。したがって、例えば、動的表示要素６、７は、かじ取り角が変化し、そこから生じる曲げ角度αが変化するときに、それに対応して適合されて変化された様式で画像内に出力される。この変化をより迅速に知覚することができるように、動的表示要素６、７は、例えば色で強調して出力することができる。別法として、又は追加として、それらは、例示されるように例えば比較的大きな線幅で、図式的に強調表示して出力することができる。さらに、車両１の輪郭と、中心軸を表す静的表示要素４とが、背景として表示される。

１ 車両又はトレーラ連結車両
２ 車両要素
３ 車両要素
４ 静的表示要素
５ 連結器
６ 車両要素１の動的表示要素
７ 車両要素２の動的表示要素
Ａ 表示ユニット
Ｄ 評価ユニット
Ｍ１ 第１の測定ユニット
Ｍ２ 第２の測定ユニット
Ｐ 回転中心
α 曲げ角度

Claims (12)

1. 互いに関して移動することができる複数の車両要素（２、３）を有する車両又はトレーラ連結車両（１）を操縦するときに運転者を支援するための方法であって、車両又はトレーラ連結車両（１）が、それぞれ動的表示要素（６、７）を使用して表示ユニット（Ａ）に表示され、前記動的表示要素（６、７）が、対応する車両要素（２、３）に割り当てられ、互いに関して移動することができる前記車両要素（２、３）の現在又は将来の位置に応じて決定される方法において、
   前記車両又はトレーラ連結車両（１）が、前記車両要素（２、３）の直行姿勢に対応する静的表示要素（４）を使用して前記表示ユニット（Ａ）に直行姿勢で表示され、さらに、それぞれの車両要素（２、３）に割り当てられる前記動的表示要素（６、７）を使用して表示され、前記動的表示要素（６、７）が、前記静的表示要素（４）に比べて強調されて表示されることを特徴とする方法。
2. 互いに関して移動することができる前記車両要素（２、３）の現在又は将来の位置に関する前記動的表示要素（６、７）が、感知された現時点のかじ取り角及び／又は感知された現時点の曲げ角度（α）に基づいて決定され、それに対応して変化されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記かじ取り角及び／又は前記曲げ角度（α）が、継続的に感知されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記かじ取り角及び／又は前記感知された曲げ角度（α）の現時点で感知される値が、評価ユニット（Ｄ）に供給されることを特徴とする請求項２あるいは３に記載の方法。
5. 前記動的表示要素（６、７）が、前記表示される静的表示要素（４）に比べて、色で強調されて、及び／又は図式的に強調されて表示されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記静的表示要素（４）が、前記車両（１）の中心軸のプロファイルに従って出力されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記車両要素（２、３）が直行姿勢のとき、前記動的表示要素（６、７）が、前記中心軸のプロファイルに対応するように表示され、前記車両要素（２、３）が互いに関して曲げ角度（α）だけ回転されるとき、前記動的表示要素（６、７）が、前記車両要素（２、３）間の連結器（５）に対応する回転軸（Ｐ）の周りで旋回されて表示されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記車両又はトレーラ連結車両（１）を、直行姿勢に対応する静的表示要素（４）を使用して表示ユニット（Ａ）によって直行姿勢で表示することができ、それぞれの車両要素（２、３）に割り当てられ、互いに関して移動することができる前記車両要素（２、３）の現在又は将来の位置に応じて決定されるそれぞれの動的表示要素（６、７）を使用して表示することができ、前記動的表示要素（６、７）を、前記静的表示要素（４）に比べて強調して表示することができることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法を実施するための装置。
9. 互いに関して移動することができる前記車両要素（２、３）の位置に関する前記動的表示要素（６、７）を、感知される現時点のかじ取り角及び／又は前記曲げ角度（α）に基づいて変化させて表示することができることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 第１の測定ユニット（Ｍ１）が、少なくとも１つの操舵可能な車軸の現時点のかじ取り角を継続的に感知し、さらなる測定ユニット（Ｍ２）が、互いに関して移動することができる少なくとも前記車両要素（２、３）の前記現時点の曲げ角度（α）を継続的に感知することを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記かじ取り角を感知するための前記第１の測定ユニット（Ｍ１）及び／又は前記曲げ角度（α）を感知するための前記第２の測定ユニット（Ｍ２）が、位置センサ、特に磁気抵抗又はホール・センサの形態での角度センサとして構成されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記かじ取り角及び／又は前記曲げ角度（α）の前記現時点で感知される値を評価ユニット（Ｄ）に供給することができることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の装置。

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