JP4610604B2 - 車両レベル調整装置を使用してトレーラを連結するための運転者支援システム - Google Patents

Description

本発明は、車両に装着されているトレーラ連結器（トレーラカップリング）をトレーラに装着されている対向部材（カウンタピース）に連結するための運転者支援システムに関する。

車両に対するトレーラの連結は、通常、手数がかかり、往々にして問題を含んでいる。従来の車両では、車両に装着されているトレーラ連結器を直接的に見ることは不可能であり、それにより、トレーラに装着されている対向部材の近くにおける車両に装着されているトレーラ連結器の適切な位置付けは、運転者以外に補助する人が他にいない場合、極めて困難である。

特許文献１からは、上記の問題を除去するとされる走行援助システムが知られている。そこで説明されている走行援助システムでは、後退カメラ（バックカメラ）の画像が表示装置上に表示され、この画像には、規定の指示入力が受信されると、自動で生成される所定の補助ラインがオーバーラップされ得る。この補助ラインにより、運転者は、車両に装着されているトレーラ連結器をトレーラに装着されている対向部材の近くに位置付けるために車両をどのように操舵しなくてはならないかを表示装置上で認識することができる。

トレーラ連結器の両方の部分を実際に引き合わせるには更に手動によるプロセスが必要である。

現在の従来技術では、両方の連結器部分を引き合わせることはスクリュー支持器を使って行なわれ得て、このスクリュー支持器は、人間の筋力を使用しながらクランクを使い、連結器のトレーラ側の部分を上昇させ、連結器の車両側の部分の上に降ろすことを可能とする。

このことは力の消費と快適性の制限と時間の損失と結び付いている。想定可能な選択肢としてモータ駆動式のスクリュー装置があるが、このスクリュー装置は、装置の明らかなコストの上昇を導くことになる。

ＥＰＯ特許発明第１２４９３６５号明細書

本発明の課題は、大きな力の消費及び他の人の助けを伴うことなく車両にトレーラを簡単に且つ迅速に連結させることを可能にする運転者支援システムを提示することである。

前記の課題は、本発明に従い、特許請求項１による運転者支援システムにより解決される。有利な他の構成は従属請求項の対象である。

車両に装着されているトレーラ連結器をトレーラに装着されている対向部材に連結するための本発明に従う運転者支援システムは、制御ユニットが車両内に設けられていて、この制御ユニットが、予め定められた第１条件が存在する場合に車両レベル調整装置（車高調整装置）の少なくとも１つのアクチュエータを、車両の少なくとも後部が下降されるようにコントロールする、及び／又は、予め定められた第２条件が存在する場合に車両レベル調整装置の少なくとも１つのアクチュエータを、車両の少なくとも後部が上昇されるようにコントロールすることにより傑出している。

この種の運転者支援システムは、大きな負担を伴わずにトレーラを自動車（広義の自動車：モータビークル）に連結するという長所を提供する。トレーラは、例えばキャンピングカー、又は、重い貨物又はかさばる貨物を輸送するため又は動物輸送に用いられるトレーラであり得る。車両レベル調整装置のアクチュエータをコントロールする制御装置は、コスト及び／又はスペースの理由から、車両内に既存の制御装置と組み合わせられ得て、又は１つの又は複数の既存の制御装置（場合により後付けのものも）内の純粋なソフトウェア機能として実装され得る。車両レベル調整装置は既に多くの車両内に設けられているので、本発明に従う運転者支援システム用のこれらのアクチュエータのために追加的なコストが発生することはない。車両レベル調整装置のアクチュエータ或いは車両レベル調整装置自体がどのように構成されているかに応じ、予め定められた第１条件或いは第２条件が存在する場合に車両の後部が単独で又は全車両が下降或いは上昇される。

車両の下降或いは上昇は相応な高さをもって行なわれる。下降により車両側の連結器はトレーラ側の対向部材の下に位置付けられ得て、この際、トレーラ側の対向部材が前もって上昇される必要はない。車両レベル調整装置システムのもとでは調整可能なエアサスペンションシステム又はカーブ走行用のスタビィティシステムも理解され得る。

有利には、予め定められた第１条件は、センサユニットを用いて検知された、車両に装着されているトレーラ連結器とトレーラに装着されている対向部材との間の間隔が、予め定められた間隔値を下回る場合、及び／又は、車両に装着されているトレーラ連結器が、操車動作を伴うことなく、トレーラに装着されている対向部材と衝突可能である場合、及び／又は、このために設けられている車両レベル調整装置・操作要素が操作される場合に存在する。

この際、更なる操車動作を伴うことなくとは、車両が既に位置決めされていて操舵角度は変更されるがもはや走行方向（前方又は後方）は変更されないということを意味する。

有利には、少なくともトレーラに装着されている対向部材を自動認識するためのセンサユニットは、車両側の連結器に対するその相対位置及び／又は間隔を決定するために用いられる。このセンサユニットは、視覚センサ、超音波を基礎としたセンサ、容量性センサ、誘導性センサなどを基礎とするができ、これらのセンサの組み合わせを含むことも可能であり、またＲＡＤＡＲ装置又はＬＩＤＡＲ装置を基礎とすることも可能である。

ここで視覚センサのもとでは、ＴＯＬ（Time of Flight）の原理を基礎とするセンサシステムも理解され得る。トレーラ連結器の両方の部分の間の相対位置及び／又は間隔の決定は、少なくとも後ろの車両部分の下降のための条件として、車両運転者がトレーラの連結を意図していることを大きな確率で保証するために有利である。センサユニットは対応するデータ評価装置も含んでいる。このデータ評価装置はセンサから空間的に分離され、別個の制御装置又は別の既存の制御装置内で実現され得る。

連結部分の自動認識を容易化するために連結部分は例えば特別なマーキングを支持し得る。このマーキングは、特別な色、特別な組織、又は特別な波反射特性を有し得る。

自動のセンシング／対象認識機能に代わり、連結過程を活動化するためにはそのために設けられている唯一の車両レベル調整装置・操作要素も操作され得る。そのために設けられている唯一の車両レベル調整装置・操作要素に代わり、いずれにせよ設けられているキーボタン又はスイッチに二重機能を備えることも可能である。従って車両は、絶対的な安全性をもって、運転者が望む場合にだけ下降される。

有利には、センサユニットは、周辺認識又は画像再生・支援システムの更なる構成部として形成されている。この支援システムは、有利には後退カメラシステム及び／又は駐車間隔管理システム（パーク・ディスタンス・コントロール・システム：ＰＤＣ）であり得る。そのために例えば既存の後退カメラシステム内の画像評価機能が、第１ステップで、自動対象認識ユニットを用いて車両に装着されているトレーラ連結器及びトレーラに装着されている対向部材を認識し、それらの相対位置或いはそれらの間の間隔を画像データから自動で算出するように形成されている。自動対象認識ユニットは、車両に装着されているトレーラ連結器の交換時にもこのトレーラ連結器が明らかに認識されるように構成され得る。周辺認識・支援システムのもとでは例えば視覚的に又はＲＡＤＡＲ又はＬＩＤＡＲを基礎とする軌道案内支援システム又はプリ・クラッシュ・センサユニットも理解され得る。

有利にはセンサユニットは表示装置と接続されていて、この表示装置は、運転者座席から見ることのできる場所に装着されていて、車両に装着されているトレーラ連結器の位置を、トレーラに装着されている対向部材の位置に対して相対的に、幾何学的に変換されたビデオ画像として又はシンボル形式をもって表示する。

それにより運転者は、表示装置を用い、容易に、車両に装着されているトレーラ連結器をトレーラに装着されている対向部材のところに直接的に位置づける可能性をもつ。両方の連結部分が互いに十分に有効な状態で位置決めされていると、運転者に対し、運転者が車両の少なくとも後部を操作要素の操作により自動で下降させるべきであることが自動で通知される。この操作要素は、多機能操作要素の一部として、又は音声認識部又はジェスチュア認識部としても形成され得る。表示装置はヘッド・アップ・ディスプレイとして形成され得る。描写は、両方の連結部分のシンボル描写、及び／又は幾何学的に変換されたカメラ画像の描写であり得る。画像の幾何学的な変換のもとでは、カメラ視野の仮想上の変更、及び／又は電子的なひずみ補正、及び／又は所定の画像領域の拡大又は変形が理解され得る。描写は、この描写が運転者に対して場面の３次元的な印象を伝達するようにも行なわれ得る。

有利には、快適性の理由、デザインの理由、又はコストの理由から、表示装置上には、操車・補助ライン、及び／又は操車・補助シンボル、及び／又は車両レベル調整装置・操作要素としてのソフト・キーが描写されている。

車両に装着されているトレーラ連結器とトレーラに装着されている対向部材との間の間隔が、予め定められた限界値を下回る場合、及び／又は両方の連結部分の相対位置が直前に控えた連結過程を指摘する場合、表示装置上にはソフト・キーとして車両レベル調整装置・操作要素が現れる。それにより運転者には、車両に装着されているトレーラ連結器をトレーラに装着されている対向部材の下に位置付けるために、運転者が前記の操作要素の操作により少なくとも車両の後部の下降を開始する又は操作すべきであることが通知される。操車・シンボルの表示による本発明に従う更なる構成は、同様に極めて有利である。

それらのシンボルは、両方の連結部分を引き合わせるための少なくとも１つの推奨操舵方向、及び／又は両方の連結部分の間の間隔の数値表示を表し得る。例えばセンサユニットにより、車両に装着されているトレーラ連結器とトレーラに装着されている対向部材が自動で認識されると、両方のコンポーネント（トレータ連結器及び対向部材）の相対位置が表示装置上に概要的に描写され、それにより運転者にとって、車両に装着されているトレーラ連結器をできるだけ快適に且つ精密にトレーラ側の対向部材のところ又はその下に位置付けることが容易にされる。操車・シンボルはラインでもあり得て、これらのラインは、例えば算出された最適の走行ライン及びシンボル的に描写された推奨操舵過程として挿入表示され得る。

有利には、制御ユニットは、予め定められた第１条件が存在する場合、センサユニットにより検知された、トレーラに装着されている対向部材に対する車両に装着されているトレーラ連結器の相対位置に依存し、車両における操舵システム及び／又は駆動ユニット及び／又は制動ユニットを、車両に装着されているトレーラ連結器がトレーラに装着されている対向部材の下に位置付けられるようにコントロールする。この際、安全上の理由及び／又は法律上の理由から、説明した自動作動の自動実施を、例えば複数のステップで、例えば操作要素の操作により操作させることは有意義であり得る。従って、車両に装着されているトレーラ連結器をトレーラに装着されている対向部材の真下に部分自動で又は完全自動で位置付ける可能性が提供されている。

予め定められた第２条件は、有利には、センサユニットを用いて検知された、車両に設けられているトレーラ連結器が、トレーラに設けられている対向部材の下に位置付けられている場合、及び／又は、車両レベル調整装置・操作要素が操作される場合に存在する。それにより、目下普及しているやり方であるが車両側の連結器上へのトレーラ側の連結器の手動による下降の必然性が排除される。上昇のための車両レベル調整装置・操作要素は下降のための操作要素と同じであり得る。

トレーラの連結のためのトレーラに対する車両の本発明に従う運動経過は、この説明では概要として複数のステップ（走行開始、車台（シャーシ）レベルの下降、トレーラ側の連結器の下へと走行、車台（シャーシ）レベルの上昇）に分割されている。本発明に従う運転者支援システムでは、特許請求項の内容を逸脱することなく、トレーラの連結が、本発明に従い実施すべき運動の少なくとも２つのオーバーラップから構成される唯一の連続的な運動をもっても行なわれ得る。

有利には、１つの又は複数の上述のステップの実施後、車両の後部は、トレーラを停止状態で支持する装置が自動で折り畳まれるようにトレーラに装着されている対向部材が同時に上昇されるように上昇される。

この支持装置には例えばバネが装備され得て、このバネは、トレーラを支持する場合には緊張状態にある。支持装置上にもはや重量が載らないようにトレーラの重量が移動されると、そのバネは収縮し、支持装置は自動で上方に向かって倒される。

図面には本発明の実施例が描かれている。

図１は、視覚センサとしての後退カメラ（バックカメラ）５と、超音波センサ６と、トレーラ連結器（トレーラカップリング）３とが装着されている車両１を示している。トレーラ２にはトレーラ連結器３に対する対向部材（カウンタピース）４が装着されていて、対向部材４は、手動のクランク装置を用いないでトレーラ２を支持する装置８により支持される。

図２は、本発明に従う運転者支援システムの実施例をブロック図として示している。図１及び図２の同じ構成部材には同じ符号が付けられている。

制御ユニット９により車両レベル調整装置（車高調整装置）１７のアクチュエータ７ａ〜７ｄがコントロールされる。車両レベル調整装置１７の方は固有の制御装置１０をもち、本発明に従う運転者支援システムの制御ユニットを同様に制御装置１０内に含ませることも可能である。

例として概要が描かれたこの運転者支援システムは、視覚センサとしての少なくとも１つの後退カメラ５、及び／又は１つの又は複数の超音波センサ６とを含んでいる。後退カメラ５及び超音波センサ６は、ここでは例えば後退カメラシステムの一部として形成されている制御ユニット９と接続されている。コストの理由からセンサユニットはリヤビューカメラシステムだけに基づくことも可能である。センサユニット１６は、この例では後退カメラシステムの制御装置の一部として実現される制御ユニット９を有している。しかし制御ユニットは、車両内に既存の制御装置内に実装されているソフトウェア機能だけでも可能である。

更にこのシステムは、車両レベル調整装置・操作要素１２を備えた表示ユニット１１を含んでいて、車両レベル調整装置・操作要素１２は、車両１の少なくとも後部を下降或いは上昇させるための２つの操作要素１２ａ及び１２ｂの形式、又は多機能操作要素の一部として、又は音声認識部又はジェスチュア認識部としても形成され得る。車両レベル調整装置１７の制御装置１０により車両レベル調整装置１７のアクチュエータ７ａ〜７ｄがコントロールされる。

車両１に装着されているトレーラ連結器３をトレーラ２に装着されている対向部材４に連結するための本発明に従う運転者支援システムは次のことにより傑出する。即ち、制御ユニット９が車両１内に設けられていて、更に、予め定められた第１条件Ｂ１ａ又はＢ１ｂが存在する場合に車両レベル調整装置１７のアクチュエータ７ａ〜７ｄの少なくとも１つのアクチュエータが、車両１の少なくとも後部が下降されるようにコントロールされる、及び／又は、予め定められた第２条件Ｂ２ａ又はＢ２ｂが存在する場合に車両レベル調整装置１７のアクチュエータ７ａ〜７ｄの少なくとも１つのアクチュエータが、車両１の少なくとも後部が上昇されるようにコントロールされることによってである。

予め定められた第１条件は次の場合に存在する。即ち、センサユニット１６を用いて検知された、車両１に装着されているトレーラ連結器３とトレーラ２に装着されている対向部材４との間の間隔が、少なくとも予め定められた間隔値を下回る場合、及び／又は、車両１に装着されているトレーラ連結器３が、操車動作を伴うことなく、トレーラ２に装着されている対向部材４と衝突可能である場合（Ｂ１ａ）、及び／又は、このために設けられている車両レベル調整装置・操作要素１２ａ或いは１２ｂ（この図面ではリヤビューカメラからの画像内にソフト・キーとして挿入される）が操作される場合（Ｂ１ｂ）である。

既述のようにセンサユニット１６は表示装置１１と接続されていて、表示装置１１は、運転者座席から見ることのできる場所に装着されていて、車両１に装着されているトレーラ連結器３の位置を、トレーラ２に装着されている対向部材４の位置に対して相対的に表示する。車両レベル調整装置・操作要素１２ａ或いは１２ｂは運転者の到達可能範囲内に装着されていて、その操作により、制御ユニットが車両レベル調整装置１７のアクチュエータ７ａ〜７ｄの少なくとも１つのアクチュエータを、車両１の少なくとも後部が下降するようにコントロールする。車両レベル調整装置・操作要素１２ａ或いは１２ｂはソフト・キーとして表示装置１１上に形成されている。表示装置１１上に示された表示は、例えば矢印の形式の自動生成される操車提案を一目瞭然にシンボル描写することにより補足される。

この運転者支援システムは、ここでは非図示の操作要素を用いた特別な構成可能性において、予め定められた第１条件Ｂ１ａ或いはＢ１ｂが存在する場合、制御ユニット９が、センサユニット１６により検知された、トレーラ２に装着されている対向部材４に対する車両１に装着されているトレーラ連結器３の相対位置に依存し、車両における操舵システム１３及び／又は駆動ユニット１４及び／又は制動ユニット１５を、車両１に装着されているトレーラ連結器３がトレーラ２に装着されている対向部材４の下に完全自動で又は部分自動で位置付けられるようにコントロールする。

車両１が下降されている場合で、予め定められた第２条件Ｂ２ａ或いはＢ２ｂが存在する場合、制御ユニット９は車両レベル調整装置１７のアクチュエータ７ａ〜７ｄの少なくとも１つのアクチュエータを、車両１の少なくとも後部が上昇されるようにコントロールする。予め定められた第２条件は次の場合に存在する。即ち、センサユニット１６を用いて検知された、車両１に設けられているトレーラ連結器３が、トレーラ２に設けられている対向部材４の下に位置付けられている場合（Ｂ２ａ）、及び／又は、車両レベル調整装置・操作要素１２ａ或いは１２ｂが操作される場合（Ｂ２ｂ）である。

特許請求項の内容を逸脱することなく、多数の他の詳細が上記の説明とは異なって形成され得る。

車両に装着されているトレーラ連結器を備えた車両と、トレーラに装着されている対向部材を備えたトレーラとを示す図である。 本発明に従う運転者支援システムの実施例を示す図である。

符号の説明

１ 車両
２ トレーラ
３ トレーラ連結器
４ 対向部材
５ 後退カメラ
６ 超音波センサ
７ａ〜７ｄ アクチュエータ
８ 支持装置
９ 制御ユニット
１０ 制御装置
１１ 表示ユニット
１２ 車両レベル調整装置・操作要素
１６ センサユニット
１７ 車両レベル調整装置
Ｂ１ａ、Ｂ１ｂ 第１条件
Ｂ２ａ、Ｂ２ｂ 第２条件

Claims (7)

1. 車両（１）に装着されているトレーラ連結器（３）をトレーラ（２）に装着されている対向部材（４）に連結するための、センサユニット（１６）を備え、上記センサユニット（１６）が表示装置（１１）と接続されていて、この表示装置（１１）が、運転者座席から見ることのできる場所に装着されていてる、運転者支援システムであって、制御ユニット（９）が車両（１）内に設けられていて、この制御ユニット（９）が、予め定められた第１条件（Ｂ１ａ；Ｂ１ｂ）が存在する場合に車両レベル調整装置（１７）の少なくとも１つのアクチュエータ（７ａ；７ｂ；７ｃ；７ｄ）を、車両（１）の少なくとも後部が下降されるようにコントロールし、また、予め定められた第２条件（Ｂ２ａ；Ｂ２ｂ）が存在する場合に車両レベル調整装置（１７）の少なくとも１つのアクチュエータ（７ａ；７ｂ；７ｃ；７ｄ）を、車両（１）の少なくとも後部が上昇されるようにコントロールする、運転者支援システムにおいて、
   予め定められた第１条件が、センサユニット（１６）を用いて検知された、車両（１）に装着されているトレーラ連結器（３）とトレーラ（２）に装着されている対向部材（４）との間の間隔が、予め定められた間隔値を下回る場合、及び、車両（１）に装着されているトレーラ連結器（３）が、操車動作を伴うことなく、トレーラ（２）に装着されている対向部材（４）と衝突可能である場合（Ｂ１ａ）に存在すること、
   第１条件が存在する場合、少なくとも車両の後部の下降が開始されるべきであること又は操作されるべきであることを、運転者に自動で通知するために、表示装置（１１）上に、操車・シンボル、及び／又は車両レベル調整装置（１７）の操作要素（１２ａ、１２ｂ）としてのソフト・キーが描写されること、及び、
   予め定められた第２条件が、センサユニットを用い、車両（１）に装着されているトレーラ連結器（３）が、トレーラ（２）に装着されている対向部材（４）の下に位置付けられていることが検知される場合（Ｂ２ａ）に存在することを特徴とすること
   を特徴とする運転者支援システム。
2. 車両（１）に装着されているトレーラ連結器（３）とトレーラ（２）に装着されている対向部材（４）との間の間隔を検知するために、センサユニット（１６）が、少なくとも、視覚センサ、及び／又は超音波を基礎としたセンサ、及び／又は容量性センサ、及び／又は誘導性センサ（５；６）、及び／又はＲＡＤＡＲを基礎とした装置、及び／又はＬＩＤＡＲを基礎とした装置を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の運転者支援システム。
3. センサユニット（１６）が、周辺認識支援システムの更なる構成部として形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の運転者支援システム。
4. 周辺認識支援システムが、後退カメラシステム及び／又は駐車間隔管理システムであることを特徴とする、請求項３に記載の運転者支援システム。
5. 車両（１）に装着されているトレーラ連結器（３）の位置を、トレーラ（２）に装着されている対向部材（４）の位置に対して相対的に、幾何学的に変換されたビデオ画像として又はシンボル形式をもって表示装置（１１）に表示す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運転者支援システム。
6. 制御ユニット（９）が、予め定められた第１条件（Ｂ１ａ）が存在する場合、センサユニット（１６）により検知された、トレーラ（２）に装着されている対向部材（４）に対する車両（１）に装着されているトレーラ連結器（３）の相対位置に依存し、車両（１）における操舵システム（１３）及び／又は駆動ユニット（１４）及び／又は制動ユニット（１５）を、車両（１）に装着されているトレーラ連結器（３）がトレーラ（２）に装着されている対向部材（４）の下に位置付けられるようにコントロールす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運転者支援システム。
7. トレーラ（２）を停止状態で支持する装置（８）が自動で折り畳まれるように、トレーラ（２）に装着されている対向部材（４）が同時に上昇されるよう、車両（１）の後部が上昇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運転者支援システム。

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