WO2020057863A1 - Device and method for controlling a vehicle for a swap body - Google Patents

Device and method for controlling a vehicle for a swap body Download PDF

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WO2020057863A1
WO2020057863A1 PCT/EP2019/071564 EP2019071564W WO2020057863A1 WO 2020057863 A1 WO2020057863 A1 WO 2020057863A1 EP 2019071564 W EP2019071564 W EP 2019071564W WO 2020057863 A1 WO2020057863 A1 WO 2020057863A1
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WO
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vehicle
lateral offset
swap body
control factor
centering element
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Application number
PCT/EP2019/071564
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German (de)
French (fr)
Inventor
Alexander Banerjee
Simon Meyer
Alexander Häfele
Fabian FLOHR
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P1/00—Vehicles predominantly for transporting loads and modified to facilitate loading, consolidating the load, or unloading
    • B60P1/64—Vehicles predominantly for transporting loads and modified to facilitate loading, consolidating the load, or unloading the load supporting or containing element being readily removable
    • B60P1/6418—Vehicles predominantly for transporting loads and modified to facilitate loading, consolidating the load, or unloading the load supporting or containing element being readily removable the load-transporting element being a container or similar
    • B60P1/649—Guiding means for the load-transporting element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P7/00—Securing or covering of load on vehicles
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G—PHYSICS
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    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/168—Driving aids for parking, e.g. acoustic or visual feedback on parking space

Definitions

  • the present invention relates to a device for controlling a vehicle for a swap body according to claim 1. Furthermore, the invention relates to a sensor device according to claim 14. The invention additionally relates to the use of such a device or such a sensor device in a vehicle according to claim 15. Furthermore, The invention relates to a method for controlling a vehicle for a swap body according to claim 16. Finally, the invention relates to a computer program product according to claim 17.
  • the driver usually has to get out of the vehicle before maneuvering, then visually adjust the height of the vehicle using the compressed air suspension so that the centering rollers can run into the centering tunnel halfway up the rollers. This means that if the vehicle is slightly offset laterally to the swap body, it is still ensured that the vehicle is correctly engaged under the swap body. Nevertheless, only very slight errors can be compensated for and the maneuvering still requires a high level of skill or extensive experience of the driver.
  • the maneuvering maneuver which usually takes place when reversing, the driver must track into the centering tunnel with the centering rollers, for example, located at the rear. This requires that the lateral misalignment between the center of the roller and the center of the centering tunnel be at least approximately zero.
  • the invention is therefore based on the object of realizing a device and method for controlling a vehicle for a swap body, in order to enable correct underriding and alignment of the vehicle relative to the swap body, so that it can be received as optimally as possible.
  • the object is achieved by a device for controlling a vehicle for a swap body with the features of claim 1. Furthermore, the object is achieved by a sensor device with the features of claim 14. In addition, the object is achieved by using such a device in A vehicle with the features of claim 15. In addition, the object is achieved by a method for controlling a vehicle for a swap body with the features of claim 16. Finally, the object is achieved by a computer program product with the features of claim 17.
  • the vehicle-side centering element comprises, for example, one or more centering rollers.
  • the centering element on the swap bridge side comprises, for example, one or more centering rails.
  • the centering element on the vehicle side and the centering element on the swap body side are preferably designed to engage in one another in order to ensure that the vehicle is centered during engagement.
  • the lateral offset denotes a distance between the centering element on the vehicle side and the centering element on the swap body along a transverse direction which is essentially perpendicular to a longitudinal direction of the swap body.
  • the lateral offset relates, for example, to an end of the vehicle-side centering element facing the swap body.
  • the setpoint for the lateral offset is preferably zero.
  • the comparison between the entered lateral offset and the target value is to be understood within the scope of the present invention in such a way that the lateral offset is to be regarded as different from the target value if the lateral offset lies outside a predefined tolerance limit of the target value.
  • the predefined tolerance limit corresponds to the usual measurement tolerance for distance measurements when mounting swap bodies.
  • the lateral offset is multiplied by the first control factor as long as the lateral offset is different from the predefined setpoint.
  • the evaluation unit preferably uses a control loop. As soon as this is no longer the case, the evaluation unit is designed to refrain from multiplying the lateral offset by the first control factor and / or to deactivate the control loop.
  • the angle control signal comprises the product of the lateral offset and the first control factor, which gives a steering angle for the vehicle.
  • the angle control signal is output to the vehicle.
  • the vehicle receives the angle control signal and executes it to adjust the steering angle.
  • the vehicle can be controlled in such a way that the lateral one Offset between the centering element on the vehicle side and the centering element on the swap body side is reduced.
  • the control loop of the evaluation unit is advantageously designed to allow the lateral offset between the vehicle-side centering element and the swap-bridge-side centering element to settle quickly against the target value.
  • the present invention thus enables automated centering or automated engagement when picking up swap bodies.
  • the mounting of swap bodies is advantageously greatly simplified and can be carried out precisely.
  • the drivers of the vehicles are relieved, which significantly reduces the likelihood of incorrect alignment.
  • the first control factor is selected in order to simultaneously reduce an angular misalignment between the centering element on the vehicle side and the centering element on the swap body side.
  • the angular offset is the angle between an orientation of the vehicle, in particular its longitudinal direction, and an orientation of the swap body, in particular its longitudinal direction. If the alignment is correct, these two alignments coincide.
  • the angular offset can be reduced in the present case, at the same time as reducing, in particular minimizing, the lateral offset. This reduces the likelihood of incorrect tracking.
  • the first control factor is preferably constant and / or greater than zero.
  • the lateral offset is determined by means of a sensor arrangement or estimated by means of a status observer.
  • the sensor arrangement and / or the estimation unit is preferably attached to the vehicle, in particular to the rear of the vehicle.
  • the sensor arrangement and / or the estimation unit can alternatively be attached to a building, for example in a central monitoring system.
  • the sensor arrangement preferably comprises a radar sensor, a light detection and ranging sensor (lidar sensor), a camera and / or an ultrasonic sensor.
  • the estimation unit is a processing unit which is suitable for calculating the lateral offset independently or on the basis of measurement data.
  • the angle control signal serves to set a front axle steering angle.
  • the product of the lateral offset and the first control factor describes the front axle steering angle, which is incorporated into the corresponding angle control signal.
  • the angle control signal is output to the vehicle.
  • the vehicle receives the angle control signal and executes it by operating the front axle to adjust the front axle steering angle. This enables simple and quick engagement.
  • the first control factor is based on a first distance between a front axle and a flinter axle of the vehicle and / or on a second distance between the rear axle of the vehicle and a sensor attachment point.
  • the first distance is a spatial parameter of the vehicle that can be determined with high accuracy.
  • the sensor attachment point is to be understood as the point from which the lateral offset is measured.
  • the second distance is also a precisely determinable room parameter.
  • the first control factor is preferably proportional to the first distance and / or inversely proportional to a square of the second distance.
  • the first control factor is an integral multiple, in particular a fourfold, of a first fractional value, the numerator of which is the first distance and whose denominator is the square of the second distance. This is particularly advantageous for stable single-track behavior. This makes it possible to reduce or even avoid excessive swinging and sluggish transient response of the vehicle.
  • the evaluation unit is designed to form a second product, in addition to the first product, from an effective lateral offset between the vehicle-side centering element and the swap-bridge centering element and a predefined second control factor.
  • the effective lateral offset is to be understood in relation to the entered, actual lateral offset and is preferably a function of the entered lateral offset, for example its time derivative of a first or higher order.
  • the effective lateral offset is, for example, a function of the speed and / or a steering angle (for example the front axle steering angle) of the vehicle.
  • the effective lateral offset preferably contains an addition result from a second fractional value and the time derivative of the entered lateral offset of first or higher order, the second fractional value being proportional to the speed, the second distance and / or the (front axle) steering angle of the vehicle.
  • the second product enables a further control parameter, on the basis of which the angle steering signal is generated. The precision of the single-track behavior is further increased.
  • the second control factor is less than zero and / or in terms of magnitude less than a product of the first control factor and a third fractional value, which is proportional to the speed, the second distance and / or inversely proportional to the first distance.
  • the evaluation unit (14) is designed to form a sum of the first and the second product.
  • the sum results in a new steering angle which is incorporated into the angle steering signal.
  • the angle steering signal can thus also be set by means of further parameters, which increases the accuracy and correctness of the tracking behavior of the vehicle. In addition, this measure enables the lateral offset and the angular offset to settle faster to zero.
  • the lateral offset is measured at a point on the vehicle which is arranged in a region from a rear axle to a rear of the vehicle.
  • the sensor arrangement is arranged at least partially in this area along the vehicle.
  • An arrangement of the sensor at the rear favors the controllability of the vehicle engagement behavior.
  • the evaluation unit is designed to only compare the lateral offset with the predefined setpoint value when a speed of the vehicle is below a predefined upper limit.
  • the evaluation unit is designed to deactivate the control loop when the speed of the vehicle is above a predefined upper limit.
  • the sensor arrangement contains at least two sensor pairs. Each pair of sensors includes two sensors, each of which detects the lateral offset between a centering element on the vehicle (for example a centering roller) and a centering element on the swap body (for example a centering tunnel). Two roller-tunnel pairs can thus be recorded.
  • the at least two sensor pairs are preferably spaced apart from one another along the longitudinal direction of the vehicle. This advantageously enables a more robust angle estimation.
  • a vehicle in the context of this invention is a land vehicle, for example a passenger car, a commercial vehicle, for example a truck or a tractor such as a tractor, or a rail vehicle.
  • a vehicle is also a watercraft, such as a ship.
  • the computer program product according to the invention is designed to be loaded into a memory of a computer and comprises software code sections with which the method steps of the method according to the invention for calibrating a sensor or the method steps of the method according to the invention for training an artificial neural network are carried out if that Computer program product running on the computer.
  • a program belongs to the software of a data processing system, for example an evaluation device or a computer.
  • Software is a collective term for programs and related data.
  • the complement to software is hardware.
  • Hardware refers to the mechanical and electronic alignment of a data processing system.
  • a computer is an evaluation device.
  • Computer program products generally comprise a sequence of instructions, by means of which the hardware is caused, when the program is loaded, to carry out a specific procedure which leads to a specific result. If the program in question is used on a computer, the computer program calls Product has a technical effect, namely to enable the vehicle to be correctly driven under and aligned relative to the swap body so that it can be received as optimally as possible.
  • the computer program product according to the invention is platform independent. That means it can be run on any computing platform.
  • the computer program product is preferred on a device according to the invention for controlling a vehicle for a swap body.
  • the software code sections are written in any programming language, for example in Python.
  • Figure 1 is a schematic representation of a vehicle for a swap body.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional illustration of the vehicle from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a device for controlling the vehicle for the swap body from FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a control circuit for a device for controlling the vehicle for the swap body from FIG. 1;
  • FIG. 5 shows a representative diagram to illustrate the engagement by the vehicle from FIG. 1;
  • FIG. 6 shows another representative diagram to illustrate the engagement by the vehicle from FIG. 1;
  • Fig. 7 is a schematic representation of a single-track process.
  • the same reference symbols refer to the same or functionally similar reference parts. The relevant reference parts are identified in the individual figures.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a vehicle 30 for a swap body 40.
  • the vehicle 30 is an example of a truck that is to accommodate the swap body 40.
  • the swap body 40 has one or more centering elements on the swap body side, which are shown here by way of example as centering tunnels 42, 44.
  • Elongated holes and / or centering rails, which extend along the longitudinal direction of the swap body 40, can also serve as the centering element on the swap body side.
  • the vehicle has in its rear section facing the swap body 40 (for example the ladder frame of the truck) one or more centering elements on the vehicle side, which, as can be seen in FIG. 2, as centering rollers 32, 34, 36, 38 are shown. Locking pins can also serve as vehicle-side centering elements.
  • the vehicle-side centering elements should correctly engage or be inserted into the swap body centering elements in order to avoid tilting between the vehicle 30 and the swap body 40.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of the device 10.
  • the device 10 comprises an input interface 12 for entering a lateral offset 11 between the vehicle side Centering element and the swap body centering element.
  • the device 10 further comprises an evaluation unit 14 for comparing the lateral offset 11 with a predefined setpoint 15 (see FIG. 4) and, as long as the entered lateral offset 11 is different from the predefined setpoint 15, for multiplying the lateral offset 11 by a predefined th first control factor in order to generate a first product for an angle control signal 17.
  • the device 10 further comprises an output interface 16 for outputting the angle control signal 17 to the vehicle 30.
  • the evaluation function of the evaluation unit 14 is based on a control circuit which is shown schematically in FIG. 4.
  • the control loop begins with the input of the lateral offset 11 between the centering element on the vehicle side and the centering element on the swap body side.
  • the lateral offset 11 is preferably measured by one or more of sensors 52, 54, 56, 58. As shown in FIG. 2, these sensors 52, 54, 56, 58 form two sensor pairs, a first sensor pair 52, 54 being arranged closer to the spot of vehicle 30 than a second sensor pair 56, 58.
  • the respective position 53, 57 of the two pairs of sensors along the longitudinal direction of the vehicle 30 is shown as a dashed line.
  • the present invention is explained by way of example below with reference to the first pair of sensors 52, 54.
  • the lateral offset 11 is compared, for example by means of a comparison unit 22 (comparator), with the predefined target value, preferably zero. As long as the setpoint has not yet been reached, the lateral offset 11 is multiplied by the first control factor Ki under an input 13, for example by means of a computer 20.
  • the first control factor Ki is defined, for example, according to formula (1):
  • the lateral offset 11 is multiplied by the first control factor Ki according to formula (2):
  • d denotes the steering angle which flows into the angle control signal 17, y E the lateral offset between the centering element on the vehicle side and the swap body on the swap body. It is understood that the reference symbol 11 represents the input of the lateral offset, while y E represents the value of the lateral offset.
  • the angle steering signal 17 is forwarded to a steering system 24 of the vehicle 30.
  • the steering system 24 sets the steering angle in the vehicle 30, in particular in the front axle 61, and engages the centering element on the vehicle side in the centering element on the swap body.
  • FIG. 5 shows a schematic diagram on which the spatial relationships of the front and rear axles 57, 61 can be seen.
  • the x-axis of the Cartesian coordinate system used here as an example is the longitudinal axis and coincides with the orientation or longitudinal direction of the swap body 40 (not shown here).
  • the y-axis is the lateral axis and perpendicular to the longitudinal direction of the swap body 40.
  • the vehicle 30 (here greatly simplified and shown reduced to the two axes) moves at a speed v along a longitudinal direction, the longitudinal direction including an angular offset e with the alignment of the swap body.
  • a steering angle d is set in the front axle 61 and is measured relative to the longitudinal direction of the vehicle.
  • the front axle 61 also receives a speed component v perpendicular thereto.
  • x denotes the position of the flinter axis 57 along the longitudinal direction of the swap body 40 and y the position of the rear axis 61 perpendicular to the longitudinal direction of the swap body 40.
  • Formula (5) also applies:
  • FIG. 6 shows a schematic diagram, on which the position of the sensor 52, 54 is shown in addition to the spatial relationships shown in FIG. 5. Based on geometric considerations, formula (7) applies to the position PE of the sensor 52, 54, which is measured in relation to the longitudinal direction of the swap body 40:
  • yE denotes the lateral position of the sensor 52, 54.
  • formula (6) can be converted into formula (8):
  • Ki preferably behaves according to formula (1). Define an effective lateral offset according to formula (9): and introducing an extended steering angle according to formula (10):
  • the second control factor K2 is preferably further processed in the control circuit analogously to the first control factor K1 (see FIG. 4) for the computational processing of the lateral offset 11.
  • input 13 also includes the second control factor K2.
  • At least one of the following conditions according to formulas (11) and (12) preferably apply to the second control factor K2:
  • Fig. 7 shows schematically the single-track process.
  • the front axle 61, the rear axle 59, the sensor 52, 54 and a center line 70 of the centering tunnel of the swap body 40 are each provided with a reference symbol.
  • the same reference numerals apply to sub-figures 2) to 8).
  • the front axle 61 is steered at the beginning of the engagement process on the basis of the angle steering signal 17 (see FIG. 3). This results in the front axle position according to sub-figure 2).
  • the front axle 59 is steered in a direction opposite to the steering direction from part 1), from which the axis position according to part 4) results.
  • the vehicle 30 finally arrives in a position in which the vehicle 30 is correctly aligned with the swap body 40.
  • FIG. 7 thus shows a discontinuous approach for the lateral displacement of a vehicle, the vehicle 30 being alternately steered and driven.
  • the evaluation unit 14 can use a linear or a non-linear control method in order to track the vehicle.
  • the non-linear control method for example, the above-mentioned parameters can be adapted while traveling into the swap body 40, for example depending on the remaining path length, on the lateral offset, on the lateral offset speed.
  • Corresponding maps and functions can be stored in the vehicle for this purpose.
  • Correction trajectories can be continuously calculated that lead the vehicle to the desired centerline of the centering tunnel.

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Abstract

A device (10) for controlling a vehicle (30) for a swap body (40), comprising an input interface (12) for inputting a lateral offset between a vehicle-side centring element (32, 34, 36, 38) and a swap-body-side centring element (42, 44), an evaluation unit (14) for comparing the lateral offset with a predefined target value, and, if the input lateral offset is different from the predefined target value, for multiplying the lateral offset by a predefined first control factor in order to produce a first product for an angle control signal (17), and an output interface (16) for outputting the angle control signal (17) to the vehicle (30).

Description

Vorrichtung und -verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs für eine Wechselbrücke  Device and method for controlling a vehicle for a swap body
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs für eine Wechselbrücke nach Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Sensorein- richtung nach Anspruch 14. Die Erfindung betrifft zusätzlich die Verwendung einer solchen Vorrichtung oder einer solchen Sensoreinrichtung in einem Fahrzeug nach Anspruch 15. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs für eine Wechselbrücke nach Anspruch 16. Schließlich betrifft die Erfin- dung ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 17. The present invention relates to a device for controlling a vehicle for a swap body according to claim 1. Furthermore, the invention relates to a sensor device according to claim 14. The invention additionally relates to the use of such a device or such a sensor device in a vehicle according to claim 15. Furthermore The invention relates to a method for controlling a vehicle for a swap body according to claim 16. Finally, the invention relates to a computer program product according to claim 17.
Das Aufnehmen einer Wechselbrücke gilt als eines der schwierigsten Rangiermanö- ver im Nutzfahrzeugbereich. Dies ist vor allem dem Umstand geschuldet, dass, nach- dem die Wechselbrücke aufgenommen worden ist, die Verschlusszapfen des Fahr- zeuges in die Langlöcher der Wechselbrücke korrekt einspuren müssen. Andernfalls kommt es zu einem Verkanten, welches sowohl das Fahrzeug als auch die Wechsel- brücke beschädigen kann. Picking up a swap body is one of the most difficult maneuvers in the commercial vehicle sector. This is mainly due to the fact that, after the swap body has been picked up, the locking pins of the vehicle must correctly engage in the elongated holes of the swap body. Otherwise it will tilt, which can damage both the vehicle and the swap body.
Der für das Einspuren vorgesehene Spielraum ist in der Regel jedoch außeror- dentlich gering. Um den Fahrer bei diesem Manöver eine Rangierhilfe an die Fland zu geben, befinden sich unter der Wechselbrücke zwei parallel nach hinten verlau- fende Zentrierschienen beziehungsweise Zentriertunnel. Als Gegenstück befinden sich auf dem Fahrzeug mehrere Zentrierrollenpaare, die in Längsrichtung auf dem Leiterrahmen angeordnet sind. As a rule, however, the scope provided for the engagement is extremely small. To give the driver a maneuvering aid on the Fland during this maneuver, there are two centering rails or centering tunnels running parallel to the rear under the swap body. As a counterpart, there are several pairs of centering rollers on the vehicle, which are arranged in the longitudinal direction on the lead frame.
Der Fahrer muss in aller Regel vor dem Rangieren aus dem Fahrzeug aussteigen, anschließend optisch die Höhe des Fahrzeugs mit Hilfe der Druckluftfederung so ein- stellen, dass die Zentrierrollen auf halber Höhe der Rollen in die Zentriertunnel eins- puren können. Somit ist bei einem leichten Versatz des Fahrzeugs lateral zur Wech- selbrücke immer noch sichergestellt, dass das Fahrzeug korrekt unter der Wechsel- brücke einspurt. Nichtsdestotrotz können hiermit nur sehr leichte Fehler ausgeglichen werden und das Rangiermanöver erfordert weiterhin ein hohes Können bzw. eine umfassende Erfahrung des Fahrers. Während des Rangiermanövers, was in aller Regel während einer Rückwärtsfahrt er- folgt, muss der Fahrer mit dem beispielsweise am Heck angeordneten Zentrierrollen in die Zentriertunnel einspuren. Dies erfordert, dass der Lateralversatz zwischen der Rollenmitte und der Zentriertunnnelmitte zumindest näherungsweise gegen Null geht. Darüber hinaus muss er vor allem auf einen potentiellen relativen Winkelfehler zwi- schen dem Fahrzeugheck und der Wechselbrückenausrichtung achten. Denn es ist auch erforderlich, dass dieser Winkelfehler gegen Null geht, bevor die Zentrierrollen in die Zentriertunnel einspuren. Sollte während der rückwärtigen Anfahrt an die Zentriertunnel der Höhenversatz zwischen den Zentrierrollen und den Zentriertunneln nicht stimmen, gilt es auch diesen nochmals nachträglich zu korrigieren. The driver usually has to get out of the vehicle before maneuvering, then visually adjust the height of the vehicle using the compressed air suspension so that the centering rollers can run into the centering tunnel halfway up the rollers. This means that if the vehicle is slightly offset laterally to the swap body, it is still ensured that the vehicle is correctly engaged under the swap body. Nevertheless, only very slight errors can be compensated for and the maneuvering still requires a high level of skill or extensive experience of the driver. During the maneuvering maneuver, which usually takes place when reversing, the driver must track into the centering tunnel with the centering rollers, for example, located at the rear. This requires that the lateral misalignment between the center of the roller and the center of the centering tunnel be at least approximately zero. In addition, he must pay particular attention to a potential relative angular error between the rear of the vehicle and the swap body alignment. Because it is also necessary that this angular error goes to zero before the centering rollers engage in the centering tunnel. If the height offset between the centering rollers and the centering tunnels is not correct during the approach to the centering tunnels, this must also be corrected again later.
Der Rangiervorgang erfordert deshalb ein hohes Maß an Konzentration und Erfah- rung. Trotzdem kommt es regelmäßig zu Rangierfehlern, die zu einer Sachbeschädi- gung führen, die Prozesssicherheit gefährden, den Zeitaufwand für dieses Manöver zum Teil stark schwanken lassen und den Schulungsaufwand nach oben treiben. Auf vielen Betriebshöfen kommt hinzu, dass dort eine hohe Personalfluktuation vor- herrscht, was die letztgenannten Punkte besonders in den Fokus rücken lässt. The maneuvering process therefore requires a high degree of concentration and experience. Nevertheless, maneuvering errors occur regularly, which lead to property damage, endanger process security, sometimes cause the time required for this maneuver to fluctuate greatly and drive up the training effort. In addition, many depots have a high staff turnover, which puts the latter points in the spotlight.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs für eine Wechselbrücke zu realisieren, um ein kor- rektes Unterfahren und Ausrichten des Fahrzeugs relativ zur Wechselbrücke zu er- möglichen, so dass diese möglichst optimal aufgenommen werden kann. The invention is therefore based on the object of realizing a device and method for controlling a vehicle for a swap body, in order to enable correct underriding and alignment of the vehicle relative to the swap body, so that it can be received as optimally as possible.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs für eine Wechselbrücke mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Sensoreinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Zusätz- lich wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung einer solchen Vorrichtung in ei- nem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs für eine Wechselbrücke mit den Merkmalen des Anspruchs 16. Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 17. Das fahrzeugseitige Zentrierelement umfasst beispielsweise eine oder mehrere Zentrierrollen. Das wechselbrückenseitige Zentrierelement umfasst beispielsweise eine oder mehrere Zentrierschienen. Das fahrzeugseitige Zentrierelement und das wechselbrückenseitige Zentrierelement sind vorzugsweise dazu ausgebildet, ineinan- der einzugreifen, um eine Zentrierung des Fahrzeugs beim Einspuren zu gewährleis- ten. The object is achieved by a device for controlling a vehicle for a swap body with the features of claim 1. Furthermore, the object is achieved by a sensor device with the features of claim 14. In addition, the object is achieved by using such a device in A vehicle with the features of claim 15. In addition, the object is achieved by a method for controlling a vehicle for a swap body with the features of claim 16. Finally, the object is achieved by a computer program product with the features of claim 17. The vehicle-side centering element comprises, for example, one or more centering rollers. The centering element on the swap bridge side comprises, for example, one or more centering rails. The centering element on the vehicle side and the centering element on the swap body side are preferably designed to engage in one another in order to ensure that the vehicle is centered during engagement.
Der laterale Versatz bezeichnet einen Abstand zwischen dem fahrzeugseitigen Zent- rierelement und dem wechselbrückenseitigen Zentrierelement entlang einer zu einer Längsrichtung der Wechselbrücke im Wesentlichen senkrechten Querrichtung. Der laterale Versatz bezieht sich beispielsweise auf ein der Wechselbrücke zugewandten Ende des fahrzeugseitigen Zentrierelementes. The lateral offset denotes a distance between the centering element on the vehicle side and the centering element on the swap body along a transverse direction which is essentially perpendicular to a longitudinal direction of the swap body. The lateral offset relates, for example, to an end of the vehicle-side centering element facing the swap body.
Der Sollwert für den lateralen Versatz ist vorzugsweise Null. Der Vergleich zwischen dem eingegebenen lateralen Versatz und dem Sollwert ist im Rahmen der vorliegen- den Erfindung so zu verstehen, dass der laterale Versatz als vom Sollwert verschie- den anzusehen ist, sofern der laterale Versatz außerhalb einer vordefinierten Tole- ranzgrenze des Sollwertes liegt. Die vordefinierte Toleranzgrenze entspricht üblicher Messtoleranz für Abstandsmessungen beim Aufnehmen von Wechselbrücken. The setpoint for the lateral offset is preferably zero. The comparison between the entered lateral offset and the target value is to be understood within the scope of the present invention in such a way that the lateral offset is to be regarded as different from the target value if the lateral offset lies outside a predefined tolerance limit of the target value. The predefined tolerance limit corresponds to the usual measurement tolerance for distance measurements when mounting swap bodies.
Der laterale Versatz wird mit dem ersten Regelungsfaktor multipliziert, solange der laterale Versatz vom vordefinierten Sollwert verschieden ist. Dazu verwendet die Auswerteeinheit vorzugsweise einen Regelkreis. Sobald dies nicht mehr der Fall ist, ist das Auswerteeinheit dazu ausgebildet, das Multiplizieren des lateralen Versatzes mit dem ersten Regelungsfaktor zu unterlassen und/oder den Regelkreis zu deakti- vieren. The lateral offset is multiplied by the first control factor as long as the lateral offset is different from the predefined setpoint. For this purpose, the evaluation unit preferably uses a control loop. As soon as this is no longer the case, the evaluation unit is designed to refrain from multiplying the lateral offset by the first control factor and / or to deactivate the control loop.
Das Winkelsteuersignal umfasst das Produkt aus dem lateralen Versatz und dem ersten Regelungsfaktor, welches einen Lenkwinkel für das Fahrzeug ergibt. Das Win- kelsteuersignal wird an das Fahrzeug ausgegeben. Das Fahrzeug empfängt das Winkelsteuersignal und führt es aus, um den Lenkwinkel einzustellen. Mittels des Winkelsteuersignals kann das Fahrzeug derart gesteuert werden, dass der laterale Versatz zwischen dem fahrzeugseitigen Zentrierelement und dem wechselbrücken- seitigen Zentrierelement reduziert wird. The angle control signal comprises the product of the lateral offset and the first control factor, which gives a steering angle for the vehicle. The angle control signal is output to the vehicle. The vehicle receives the angle control signal and executes it to adjust the steering angle. By means of the angle control signal, the vehicle can be controlled in such a way that the lateral one Offset between the centering element on the vehicle side and the centering element on the swap body side is reduced.
Vorteilhafterweise ist der Regelkreis der Auswerteeinheit dazu ausgebildet, den late- ralen Versatz zwischen dem fahrzeugseitigen Zentrierelement und dem wechselbrü- ckenseitigen Zentrierelement schnell gegen den Sollwert einschwingen zu lassen.The control loop of the evaluation unit is advantageously designed to allow the lateral offset between the vehicle-side centering element and the swap-bridge-side centering element to settle quickly against the target value.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit eine automatisierte Zentrierung bzw. ein automatisiertes Einspuren beim Aufnehmen von Wechselbrücken. Vorteilhafterweise ist das Aufnehmen von Wechselbrücken stark vereinfacht und präzise durchführbar. Gleichzeitig werden Fahrer der Fahrzeuge hierbei entlastet, was die Wahrscheinlich- keit eines fehlerhaften Einspurens deutlich reduziert. The present invention thus enables automated centering or automated engagement when picking up swap bodies. The mounting of swap bodies is advantageously greatly simplified and can be carried out precisely. At the same time, the drivers of the vehicles are relieved, which significantly reduces the likelihood of incorrect alignment.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen an- gegeben. Advantageous refinements and developments are specified in the subclaims.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der erste Regelungsfaktor derart ge- wählt, um gleichzeitig einen Winkelversatz zwischen dem fahrzeugseitigen Zentrie- relement und dem wechselbrückenseitigen Zentrierelement zu reduzieren. According to a preferred embodiment, the first control factor is selected in order to simultaneously reduce an angular misalignment between the centering element on the vehicle side and the centering element on the swap body side.
Der Winkelversatz ist der Winkel zwischen einer Ausrichtung des Fahrzeugs, insbe- sondere seiner Längsrichtung, und einer Ausrichtung der Wechselbrücke, insbeson- dere ihrer Längsrichtung. Beim korrekten Einspuren fallen diese beiden Ausrichtun- gen zusammen. Mittels einer geeigneten Wahl des ersten Regelungsfaktors kann, gleichzeitig zum Reduzieren, insbesondere Minimieren, des lateralen Versatzes, der Winkelversatz vorliegend verringert werden. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit ei- nes fehlerhaften Einspurens. Vorzugsweise ist der erste Regelungsfaktor konstant und/oder größer als Null. The angular offset is the angle between an orientation of the vehicle, in particular its longitudinal direction, and an orientation of the swap body, in particular its longitudinal direction. If the alignment is correct, these two alignments coincide. By means of a suitable choice of the first control factor, the angular offset can be reduced in the present case, at the same time as reducing, in particular minimizing, the lateral offset. This reduces the likelihood of incorrect tracking. The first control factor is preferably constant and / or greater than zero.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der laterale Versatz mittels ei- ner Sensoranordnung ermittelt oder mittels eines Zustandsbeobachters geschätzt. According to a further preferred embodiment, the lateral offset is determined by means of a sensor arrangement or estimated by means of a status observer.
Die Sensoranordnung und/oder die Schätzungseinheit ist vorzugsweise am Fahr- zeug, insbesondere am Heck des Fahrzeugs, angebracht. Die Sensoranordnung und/oder die Schätzungseinheit kann alternativ an einem Gebäude befestigt sein, etwa in einem zentralen Überwachungssystem. Die Sensoranordnung umfasst vor- zugsweise einen Radarsensor, einen Light-Detection-and-Ranging-Sensor (Lidar- sensor), eine Kamera und/oder einen Ultraschallsensor. Die Schätzungseinheit ist eine Prozessiereinheit, die dazu geeignet ist, selbständig oder auf Basis von Mess- daten den lateralen Versatz rechnerisch zu ermitteln. The sensor arrangement and / or the estimation unit is preferably attached to the vehicle, in particular to the rear of the vehicle. The sensor arrangement and / or the estimation unit can alternatively be attached to a building, for example in a central monitoring system. The sensor arrangement preferably comprises a radar sensor, a light detection and ranging sensor (lidar sensor), a camera and / or an ultrasonic sensor. The estimation unit is a processing unit which is suitable for calculating the lateral offset independently or on the basis of measurement data.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung dient das Winkelsteuersignal dazu, um einen Vorderachslenkwinkel einzustellen. According to a further preferred embodiment, the angle control signal serves to set a front axle steering angle.
In diesem Fall beschreibt das Produkt aus dem lateralen Versatz und dem ersten Re- gelungsfaktor den Vorderachslenkwinkel, welcher in das entsprechende Winkelsteu- ersignal einfließt. Das Winkelsteuersignal wird an das Fahrzeug ausgegeben. Das Fahrzeug empfängt das Winkelsteuersignal und führt es aus, indem die Vorderachse so betätigt wird, dass diese den Vorderachslenkwinkel einstellt. Dies ermöglicht ein vereinfachtes und schnelles Einspuren. In this case, the product of the lateral offset and the first control factor describes the front axle steering angle, which is incorporated into the corresponding angle control signal. The angle control signal is output to the vehicle. The vehicle receives the angle control signal and executes it by operating the front axle to adjust the front axle steering angle. This enables simple and quick engagement.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung basiert der erste Regelungsfaktor auf einem ersten Abstand zwischen einer Vorderachse und einer Flinterachse des Fahrzeugs und/oder auf einem zweiten Abstand zwischen der Hinterachse des Fahr- zeugs und einer Sensorbefestigungsstelle. According to a further preferred embodiment, the first control factor is based on a first distance between a front axle and a flinter axle of the vehicle and / or on a second distance between the rear axle of the vehicle and a sensor attachment point.
Der erste Abstand ist ein Raumparameter des Fahrzeugs, der mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann. Die Sensorbefestigungsstelle ist als die Stelle zu verstehen, von der aus der laterale Versatz gemessen wird. Der zweite Abstand ist bei einer am Fahrzeug angebrachten Sensoranordnung ebenfalls ein genau ermittelbarer Raum- parameter. Vorteilhafterweise kann durch genaue Bestimmung des ersten Rege- lungsfaktors das Einspuren mit erhöhter Präzision durchgeführt werden. Außerdem ist ein solcher Regelungsfaktor vorteilhaft, um zusätzlich den Winkelversatz zu redu- zieren. Vorzugsweise ist der erste Regelungsfaktor proportional zum ersten Abstand und/oder umkehrproportional zu einem Quadrat des zweiten Abstandes. Weiter vor- zugsweise beträgt der erste Regelungsfaktor ein ganzzahliges Vielfaches, insbeson- dere ein Vierfaches, eines ersten Bruchwertes, dessen Zähler der erste Abstand und dessen Nenner das Quadrat des zweiten Abstandes ist. Dies ist besonders vorteilhaft für ein stabiles Einspurverhalten. Starkes Aufschwingen und trägeres Einschwingver- halten des Fahrzeugs können hierdurch reduziert oder gar vermieden werden. The first distance is a spatial parameter of the vehicle that can be determined with high accuracy. The sensor attachment point is to be understood as the point from which the lateral offset is measured. With a sensor arrangement attached to the vehicle, the second distance is also a precisely determinable room parameter. Advantageously, by precisely determining the first control factor, the engagement can be carried out with increased precision. Such a control factor is also advantageous in order to additionally reduce the angular misalignment. The first control factor is preferably proportional to the first distance and / or inversely proportional to a square of the second distance. Furthermore, the first control factor is an integral multiple, in particular a fourfold, of a first fractional value, the numerator of which is the first distance and whose denominator is the square of the second distance. This is particularly advantageous for stable single-track behavior. This makes it possible to reduce or even avoid excessive swinging and sluggish transient response of the vehicle.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit dazu aus- gebildet, zusätzlich zum ersten Produkt ein zweites Produkt aus einem effektiven La- teralversatz zwischen dem fahrzeugseitigen Zentrierelement und dem wechselbrü- ckenseitigen Zentrierelement und einem vordefinierten zweiten Regelungsfaktor zu bilden. According to a further preferred embodiment, the evaluation unit is designed to form a second product, in addition to the first product, from an effective lateral offset between the vehicle-side centering element and the swap-bridge centering element and a predefined second control factor.
Der effektive Lateralversatz ist gegenüber dem eingegebenen, tatsächlichen latera- len Versatz zu verstehen und vorzugsweise eine Funktion des eingegebenen latera- len Versatzes, beispielsweise dessen zeitliche Ableitung erster oder höherer Ord- nung. Alternativ oder zusätzlich ist der effektive Lateralversatz beispielsweise eine Funktion der Geschwindigkeit und/oder eines Lenkwinkels (etwa des Vorderachs- lenkwinkels) des Fahrzeugs. Vorzugsweise enthält der effektive Lateralversatz ein Additionsergebnis aus einem zweiten Bruchwert und der zeitlichen Ableitung des ein- gegebenen lateralen Versatzes erster oder höherer Ordnung, wobei der zweite Bruchwert proportional zur Geschwindigkeit, zum zweiten Abstand und/oder zum (Vorderachs-)Lenkwinkel des Fahrzeugs ist. Das zweite Produkt ermöglicht einen weiteren Regelungsparameter, basierend auf dem das Winkellenksignal erzeugt wird. Die Präzision des Einspurverhaltens wird weiter gesteigert. The effective lateral offset is to be understood in relation to the entered, actual lateral offset and is preferably a function of the entered lateral offset, for example its time derivative of a first or higher order. Alternatively or additionally, the effective lateral offset is, for example, a function of the speed and / or a steering angle (for example the front axle steering angle) of the vehicle. The effective lateral offset preferably contains an addition result from a second fractional value and the time derivative of the entered lateral offset of first or higher order, the second fractional value being proportional to the speed, the second distance and / or the (front axle) steering angle of the vehicle. The second product enables a further control parameter, on the basis of which the angle steering signal is generated. The precision of the single-track behavior is further increased.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der zweite Regelungsfaktor kleiner als Null und/oder betragsmäßig kleiner als einem Produkt aus dem ersten Re- gelungsfaktor und einem dritten Bruchwert, der proportional zur Geschwindigkeit, zum zweiten Abstand und/oder umkehrproportional zum ersten Abstand ist. According to a further preferred embodiment, the second control factor is less than zero and / or in terms of magnitude less than a product of the first control factor and a third fractional value, which is proportional to the speed, the second distance and / or inversely proportional to the first distance.
Dies erzeugt bei einer am Heck des Fahrzeugs angebrachten Sensoranordnung ei- nen vergleichbaren Effekt, als wäre die Sensoranordnung in der Nähe der Hinter- achse angeordnet. Dies ist günstig, um den tatsächlichen lateralen Versatz und zu- gleich den Winkelversatz auf Null zu reduzieren beziehungsweise zu minimieren. So- mit kann das Fahrzeug korrekt zur Wechselbrücke ausgerichtet werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit (14) dazu ausgebildet, eine Summe aus dem ersten und dem zweiten Produkt zu bilden. With a sensor arrangement attached to the rear of the vehicle, this produces a comparable effect as if the sensor arrangement were arranged in the vicinity of the rear axle. This is favorable in order to reduce or minimize the actual lateral offset and, at the same time, the angular offset to zero. This enables the vehicle to be correctly aligned with the swap body. According to a further preferred embodiment, the evaluation unit (14) is designed to form a sum of the first and the second product.
Anstatt des basierend auf dem obigen ersten Produkt errechneten Lenkwinkel ergibt sich aus der Summe ein neuer Lenkwinkel, der in das Winkellenksignal einfließt. So- mit ist das Winkellenksignal zusätzlich durch weitere Parameter einstellbar, was die Genauigkeit und Korrektheit des Einspurverhaltens des Fahrzeugs erhöht. Außerdem ermöglicht diese Maßnahme ein schnelleres Einschwingen des lateralen Versatzes und zugleich des Winkelversatzes auf Null. Instead of the steering angle calculated based on the first product above, the sum results in a new steering angle which is incorporated into the angle steering signal. The angle steering signal can thus also be set by means of further parameters, which increases the accuracy and correctness of the tracking behavior of the vehicle. In addition, this measure enables the lateral offset and the angular offset to settle faster to zero.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der laterale Versatz an einer Stelle am Fahrzeug gemessen, die in einem Bereich von einer Hinterachse bis zu ei- nem Heck des Fahrzeugs angeordnet ist. According to a further preferred embodiment, the lateral offset is measured at a point on the vehicle which is arranged in a region from a rear axle to a rear of the vehicle.
Beispielsweise ist die Sensoranordnung zumindest teilweise in diesem Bereich längs des Fahrzeugs angeordnet. Eine Anordnung des Sensors am Heck begünstigt die Regelbarkeit des Fahrzeugeinspurverhaltens. Grundsätzlich ist eine Anordnung des beziehungsweise der Sensoren hinter For example, the sensor arrangement is arranged at least partially in this area along the vehicle. An arrangement of the sensor at the rear favors the controllability of the vehicle engagement behavior. Basically there is an arrangement of the sensor or sensors behind
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit dazu aus- gebildet, den lateralen Versatz erst dann mit dem vordefinierten Sollwert zu verglei- chen, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs unterhalb einer vordefinierten Obergrenze ist. According to a further preferred embodiment, the evaluation unit is designed to only compare the lateral offset with the predefined setpoint value when a speed of the vehicle is below a predefined upper limit.
Bei zu hohen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs kann es dazu kommen, dass der von der Auswerteeinheit verwendete Regelkreis der Geschwindigkeitsänderung zeit- lich nicht nachkommt. Hieraus würde ein fehlerhaftes Einspurverhalten resultieren. Die vorliegende Maßnahme stellt also sicher, dass der Regelkreis nur aktiv ist und den eingegebenen lateralen Versatz weiter rechnerisch verarbeitet, wenn die Ge- schwindigkeit des Fahrzeugs hinreichend niedrig ist. Alternativ oder zusätzlich ist die Auswerteeinheit dazu ausgebildet, den Regelkreis zu deaktivieren, wenn die Ge- schwindigkeit des Fahrzeugs oberhalb einer vordefinierten Obergrenze liegt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung enthält die Sensoranordnung zu- mindest zwei Sensorpaare. Jedes Sensorpaar umfasst zwei Sensoren, die jeweils den lateralen Versatz zwischen einem fahrzeugseitigen Zentrierelement (beispiels- weise einer Zentrierrolle) und einem wechselbrückenseitigen Zentrierelement (bei- spielsweise einem Zentriertunnel) erfasst. Somit können zwei Rollen-Tunnel-Paare erfasst werden. Die zumindest zwei Sensorpaare sind vorzugsweise entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs voneinander beabstandet. Dies ermöglicht vorteilhaf- terweise eine robustere Winkelschätzung. If the vehicle's speeds are too high, it may happen that the control loop used by the evaluation unit does not meet the speed change in time. This would result in incorrect single-track behavior. The present measure thus ensures that the control loop is only active and further processes the entered lateral offset when the speed of the vehicle is sufficiently low. As an alternative or in addition, the evaluation unit is designed to deactivate the control loop when the speed of the vehicle is above a predefined upper limit. According to a further preferred embodiment, the sensor arrangement contains at least two sensor pairs. Each pair of sensors includes two sensors, each of which detects the lateral offset between a centering element on the vehicle (for example a centering roller) and a centering element on the swap body (for example a centering tunnel). Two roller-tunnel pairs can thus be recorded. The at least two sensor pairs are preferably spaced apart from one another along the longitudinal direction of the vehicle. This advantageously enables a more robust angle estimation.
Ein Fahrzeug im Rahmen dieser Erfindung ist ein Landfahrzeug, zum Beispiel ein Personenkraftwagen, ein Nutzfahrzeug, beispielsweise ein Lastkraftwagen oder eine Zugmaschine wie ein Traktor, oder ein Schienenfahrzeug. Ein Fahrzeug ist auch ein Wasserfahrzeug wie zum Beispiel ein Schiff. A vehicle in the context of this invention is a land vehicle, for example a passenger car, a commercial vehicle, for example a truck or a tractor such as a tractor, or a rail vehicle. A vehicle is also a watercraft, such as a ship.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist ausgeführt, in einen Speicher eines Computers geladen zu werden und umfasst Softwarecodeabschnitte, mit de- nen die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kalibrieren eines Sensors oder die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Tainie- ren eines künstlichen neuronalen Netzwerks ausgeführt werden, wenn das Compu- terprogrammprodukt auf dem Computer läuft. The computer program product according to the invention is designed to be loaded into a memory of a computer and comprises software code sections with which the method steps of the method according to the invention for calibrating a sensor or the method steps of the method according to the invention for training an artificial neural network are carried out if that Computer program product running on the computer.
Ein Programm gehört zur Software eines Daten verarbeitenden Systems, zum Bei- spiel einer Auswerteeinrichtung oder einem Computer. Software ist ein Sammelbe- griff für Programme und zugehörigen Daten. Das Komplement zu Software ist Hard- ware. Hardware bezeichnet die mechanische und elektronische Ausrichtung eines Daten verarbeitenden Systems. Ein Computer ist eine Auswerteeinrichtung. A program belongs to the software of a data processing system, for example an evaluation device or a computer. Software is a collective term for programs and related data. The complement to software is hardware. Hardware refers to the mechanical and electronic alignment of a data processing system. A computer is an evaluation device.
Computerprogrammprodukte umfassen in der Regel eine Folge von Befehlen, durch die die Hardware bei geladenem Programm veranlasst wird, ein bestimmtes Verfah- ren durchzuführen, das zu einem bestimmten Ergebnis führt. Wenn das betreffende Programm auf einem Computer zum Einsatz kommt, ruft das Computerprogramm- Produkt einen technischen Effekt hervor, nämlich ein korrektes Unterfahren und Aus- richten des Fahrzeugs relativ zur Wechselbrücke zu ermöglichen, so dass diese möglichst optimal aufgenommen werden kann. Computer program products generally comprise a sequence of instructions, by means of which the hardware is caused, when the program is loaded, to carry out a specific procedure which leads to a specific result. If the program in question is used on a computer, the computer program calls Product has a technical effect, namely to enable the vehicle to be correctly driven under and aligned relative to the swap body so that it can be received as optimally as possible.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist Plattform unabhängig. Das heißt, es kann auf jeder beliebigen Rechenplattform ausgeführt werden. Bevorzugt wird das Computerprogrammprodukt auf einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs für eine Wechselbrücke. The computer program product according to the invention is platform independent. That means it can be run on any computing platform. The computer program product is preferred on a device according to the invention for controlling a vehicle for a swap body.
Die Softwarecodeabschnitte sind in einer beliebigen Programmiersprache geschrie- ben, zum Beispiel in Python. The software code sections are written in any programming language, for example in Python.
Die Erfindung wird in den Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen: The invention is illustrated by way of example in the figures. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs für eine Wechselbrücke; Figure 1 is a schematic representation of a vehicle for a swap body.
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung des Fahrzeugs aus Fig. 1 ; FIG. 2 shows a schematic sectional illustration of the vehicle from FIG. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung des Fahr- zeugs für die Wechselbrücke aus Fig. 1 ; 3 shows a schematic illustration of a device for controlling the vehicle for the swap body from FIG. 1;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Regelkreises für eine Vorrichtung zur Steuerung des Fahrzeugs für die Wechselbrücke aus Fig. 1 ; FIG. 4 shows a schematic illustration of a control circuit for a device for controlling the vehicle for the swap body from FIG. 1;
Fig. 5 ein repräsentatives Diagramm zur Veranschaulichung des Einspurens durch das Fahrzeug aus Fig. 1 ; FIG. 5 shows a representative diagram to illustrate the engagement by the vehicle from FIG. 1; FIG.
Fig. 6 ein weiteres repräsentatives Diagramm zur Veranschaulichung des Einspu- rens durch das Fahrzeug aus Fig. 1 ; und FIG. 6 shows another representative diagram to illustrate the engagement by the vehicle from FIG. 1; and
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Einspurvorgangs. In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktionsähnli- che Bezugsteile. In den einzelnen Figuren sind die jeweils relevanten Bezugsteile ge- kennzeichnet. Fig. 7 is a schematic representation of a single-track process. In the figures, the same reference symbols refer to the same or functionally similar reference parts. The relevant reference parts are identified in the individual figures.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 30 für eine Wechselbrü- cke 40. Das Fahrzeug 30 ist beispielhaft ein Lastkraftwagen, der die Wechselbrücke 40 aufnehmen soll. Dazu weist die Wechselbrücke 40 ein oder mehrere wechselbrü- ckenseitige Zentrierelemente auf, die hier beispielhaft als Zentriertunnel 42, 44 ge- zeigt sind. Als wechselbrückenseitige Zentrierelement können auch Langlöcher und/oder Zentrierschienen, die sich entlang der Längsrichtung der Wechselbrücke 40 erstrecken, dienen. 1 shows a schematic illustration of a vehicle 30 for a swap body 40. The vehicle 30 is an example of a truck that is to accommodate the swap body 40. For this purpose, the swap body 40 has one or more centering elements on the swap body side, which are shown here by way of example as centering tunnels 42, 44. Elongated holes and / or centering rails, which extend along the longitudinal direction of the swap body 40, can also serve as the centering element on the swap body side.
Als fahrzeugseitiges Gegenstück weist das Fahrzeug in seinem hinteren, der Wech- selbrücke 40 zugewandten Abschnitt (beispielsweise dem Leiterrahmen des Last- kraftwagens) ein oder mehrere fahrzeugseitige Zentrierelemente auf, die, wie in Fig. 2 ersichtlich, als Zentrierrollen 32, 34, 36, 38 gezeigt sind. Als fahrzeugseitige Zentrierelemente können auch Verschlusszapfen dienen. As a counterpart on the vehicle side, the vehicle has in its rear section facing the swap body 40 (for example the ladder frame of the truck) one or more centering elements on the vehicle side, which, as can be seen in FIG. 2, as centering rollers 32, 34, 36, 38 are shown. Locking pins can also serve as vehicle-side centering elements.
Beim Aufnehmen der Wechselbrücke 40 durch das Fahrzeug 30 sollen die fahrzeug- seitigen Zentrierelemente in die wechselbrückenseitigen Zentrierelemente korrekt einspuren beziehungsweise eingeführt werden, um ein Verkanten zwischen dem Fahrzeug 30 und der Wechselbrücke 40 zu vermeiden. When the swap body 40 is picked up by the vehicle 30, the vehicle-side centering elements should correctly engage or be inserted into the swap body centering elements in order to avoid tilting between the vehicle 30 and the swap body 40.
Um ein vereinfachtes Aufnehmen von Wechselbrücken zu ermöglichen, dient eine Vorrichtung 10 zur Steuerung des Fahrzeugs 30 für die Wechselbrücke 40. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Eingabeschnittstelle 12 zum Eingeben eines lateralen Versatzes 11 zwischen dem fahrzeugseitigen Zentrierelement und dem wechselbrückenseitigen Zentrierele- ment. Dir Vorrichtung 10 umfasst des Weiteren eine Auswerteeinheit 14 zum Verglei- chen des lateralen Versatzes 11 mit einem vordefinierten Sollwert 15 (siehe Fig. 4) und, solange der eingegebene laterale Versatz 11 verschieden vom vordefinierten Sollwert 15 ist, zum Multiplizieren des lateralen Versatzes 11 mit einem vordefinier- ten ersten Reglungsfaktor, um ein erstes Produkt für ein Winkelsteuersignal 17 zu er- zeugen. Die Vorrichtung 10 umfasst ferner eine Ausgabeschnittstelle 16 zum Ausge- ben des Winkelsteuersignals 17 an das Fahrzeug 30. In order to make it easier to accommodate swap bodies, a device 10 is used to control the vehicle 30 for the swap body 40. FIG. 3 shows a schematic illustration of the device 10. The device 10 comprises an input interface 12 for entering a lateral offset 11 between the vehicle side Centering element and the swap body centering element. The device 10 further comprises an evaluation unit 14 for comparing the lateral offset 11 with a predefined setpoint 15 (see FIG. 4) and, as long as the entered lateral offset 11 is different from the predefined setpoint 15, for multiplying the lateral offset 11 by a predefined th first control factor in order to generate a first product for an angle control signal 17. The device 10 further comprises an output interface 16 for outputting the angle control signal 17 to the vehicle 30.
Der Auswertefunktion der Auswerteeinheit 14 liegt ein Regelkreis zugrunde, der in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Der Regelkreis beginnt mit der Eingabe des latera- len Versatzes 11 zwischen dem zwischen dem fahrzeugseitigen Zentrierelement und dem wechselbrückenseitigen Zentrierelement. Der laterale Versatz 11 ist vorzugs- weise durch einen oder mehrere von Sensoren 52, 54, 56, 58 gemessen. Wie in Fig. 2 gezeigt, bilden diese Sensoren 52, 54, 56, 58 zwei Sensorpaare, wobei ein erstes Sensorpaar 52, 54 näher am Fleck des Fahrzeugs 30 als ein zweites Sensor- paar 56, 58 angeordnet ist. Die jeweilige Lage 53, 57 der beiden Sensorpaare ent- lang der Längsrichtung des Fahrzeugs 30 ist als gestrichelte Linie dargestellt. Nach- folgend wird in Bezug auf das erste Sensorpaar 52, 54 die vorliegende Erfindung bei- spielhaft erläutert. The evaluation function of the evaluation unit 14 is based on a control circuit which is shown schematically in FIG. 4. The control loop begins with the input of the lateral offset 11 between the centering element on the vehicle side and the centering element on the swap body side. The lateral offset 11 is preferably measured by one or more of sensors 52, 54, 56, 58. As shown in FIG. 2, these sensors 52, 54, 56, 58 form two sensor pairs, a first sensor pair 52, 54 being arranged closer to the spot of vehicle 30 than a second sensor pair 56, 58. The respective position 53, 57 of the two pairs of sensors along the longitudinal direction of the vehicle 30 is shown as a dashed line. The present invention is explained by way of example below with reference to the first pair of sensors 52, 54.
Der laterale Versatz 11 wird, beispielsweise mittels einer Vergleichseinheit 22 (Kom- parator), mit dem vordefinierten Sollwert, vorzugsweise Null, verglichen. Solange der Sollwert noch nicht erreicht ist, wird der laterale Versatz 11 , beispielsweise mittels ei- nes Computers 20, mit dem ersten Regelungsfaktor Ki unter einer Eingabe 13 multi- pliziert. Der erste Regelungsfaktor Ki ist beispielsweise gemäß Formel (1 ) definiert:
Figure imgf000013_0001
The lateral offset 11 is compared, for example by means of a comparison unit 22 (comparator), with the predefined target value, preferably zero. As long as the setpoint has not yet been reached, the lateral offset 11 is multiplied by the first control factor Ki under an input 13, for example by means of a computer 20. The first control factor Ki is defined, for example, according to formula (1):
Figure imgf000013_0001
Hierbei bezeichnet
Figure imgf000013_0002
den ersten Regelungsfaktor, Lv den Abstand zwischen der Vor- derache 61 und der Hinterachse 59 des Fahrzeugs 30 und Lh den Abstand zwischen der Hinterachse 59 und dem ersten Sensorpaar 52, 54 (siehe Fig. 2). Inscribed here
Figure imgf000013_0002
the first control factor, L v the distance between the front axle 61 and the rear axle 59 of the vehicle 30 and Lh the distance between the rear axle 59 and the first pair of sensors 52, 54 (see FIG. 2).
Der laterale Versatz 11 wird mit dem ersten Regelungsfaktor Ki gemäß Formel (2) multipliziert: The lateral offset 11 is multiplied by the first control factor Ki according to formula (2):
5 = KxyE (2) Hierbei bezeichnet d den Lenkwinkel, der in das Winkelsteuersignal 17 einfließt, yE den lateralen Versatz zwischen dem fahrzeugseitigen und dem wechselbrückenseiti- gen Zentrierelement. Es versteht sich, dass das Bezugszeichen 11 die Eingabe des lateralen Versatzes repräsentiert, während yE den Wert des lateralen Versatzes re- präsentiert. 5 = K x y E (2) Here, d denotes the steering angle which flows into the angle control signal 17, y E the lateral offset between the centering element on the vehicle side and the swap body on the swap body. It is understood that the reference symbol 11 represents the input of the lateral offset, while y E represents the value of the lateral offset.
Das Winkellenksignal 17 wird an ein Lenksystem 24 des Fahrzeugs 30 weitergeleitet. Das Lenksystem 24 stellt im Fahrzeug 30, insbesondere in der Vorderachse 61 , den Lenkwinkel ein und führt das Einspuren des fahrzeugseitigen Zentrierelementes in das wechselbrückenseitige Zentrierelement durch. The angle steering signal 17 is forwarded to a steering system 24 of the vehicle 30. The steering system 24 sets the steering angle in the vehicle 30, in particular in the front axle 61, and engages the centering element on the vehicle side in the centering element on the swap body.
Um das hierdurch initiierte Lenkverhalten zu veranschaulichen, zeigt Fig. 5 ein sche- matisches Diagramm, auf dem die räumlichen Verhältnisse der Vorder- und Hinter- achse 57, 61 ersichtlich sind. Die x-Achse des hier beispielhaft verwendeten kartesi- schen Koordinatensystems ist die longitudinale Achse und fällt mit der Ausrichtung beziehungsweise Längsrichtung der Wechselbrücke 40 (hier nicht gezeigt) zusam- men. Die y-Achse ist die laterale Achse und senkrecht zur Längsrichtung der Wech- selbrücke 40. In order to illustrate the steering behavior initiated in this way, FIG. 5 shows a schematic diagram on which the spatial relationships of the front and rear axles 57, 61 can be seen. The x-axis of the Cartesian coordinate system used here as an example is the longitudinal axis and coincides with the orientation or longitudinal direction of the swap body 40 (not shown here). The y-axis is the lateral axis and perpendicular to the longitudinal direction of the swap body 40.
Das Fahrzeug 30 (hier stark vereinfacht und auf die beiden Achsen reduziert darge- stellt) bewegt sich mit einer Geschwindigkeit v entlang einer Längsrichtung, wobei die Längsrichtung mit der Ausrichtung der Wechselbrücke einen Winkelversatz e ein- schließt. In der Vorderachse 61 ist ein Lenkwinkel d eingestellt, der relativ zur Längs- richtung des Fahrzeugs gemessen ist. Infolgedessen erhält die Vorderachse 61 ne- ben der Geschwindigkeitskomponente in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs zu- sätzlich eine hierzu senkrechte Geschwindigkeitskomponente v . Es gilt somit For- mel (3) und (4): x = 17 cos e (3) The vehicle 30 (here greatly simplified and shown reduced to the two axes) moves at a speed v along a longitudinal direction, the longitudinal direction including an angular offset e with the alignment of the swap body. A steering angle d is set in the front axle 61 and is measured relative to the longitudinal direction of the vehicle. As a result, in addition to the speed component in the direction of movement of the vehicle, the front axle 61 also receives a speed component v perpendicular thereto. The following formula (3) and (4) apply: x = 17 cos e (3)
y = 1 sin e (4) Hierbei bezeichnet x die Position der Flinterachse 57 entlang der Längsrichtung der Wechselbrücke 40 und y die Position der Hinterachse 61 senkrecht zur Längsrich- tung der Wechselbrücke 40. Außerdem gilt Formel (5):
Figure imgf000015_0001
y = 1 sin e (4) Here, x denotes the position of the flinter axis 57 along the longitudinal direction of the swap body 40 and y the position of the rear axis 61 perpendicular to the longitudinal direction of the swap body 40. Formula (5) also applies:
Figure imgf000015_0001
Unter den Annahmen, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 30 konstant ist und die Winkel e und d klein sind, gilt für die zeitliche Ableitung der Größe y Formel (6):
Figure imgf000015_0002
Assuming that the speed of the vehicle 30 is constant and the angles e and d are small, the following applies to the time derivative of the quantity y formula (6):
Figure imgf000015_0002
Fig. 6 zeigt ein schematisches Diagramm, auf dem zusätzlichen zu den in Fig. 5 ge- zeigten räumlichen Verhältnissen die Position des Sensors 52, 54 gezeigt ist. Auf- grund geometrischer Betrachtung gilt Formel (7) für die Position PE des Sensors 52, 54, welche bezogen auf die Längsrichtung der Wechselbrücke 40 gemessen ist:
Figure imgf000015_0003
FIG. 6 shows a schematic diagram, on which the position of the sensor 52, 54 is shown in addition to the spatial relationships shown in FIG. 5. Based on geometric considerations, formula (7) applies to the position PE of the sensor 52, 54, which is measured in relation to the longitudinal direction of the swap body 40:
Figure imgf000015_0003
Hierbei bezeichnet yE die laterale Position des Sensors 52, 54. Here yE denotes the lateral position of the sensor 52, 54.
Unter Berücksichtigung der Formel (2) lässt sich Formel (6) in Formel (8) umwan- deln:
Figure imgf000015_0004
Taking formula (2) into account, formula (6) can be converted into formula (8):
Figure imgf000015_0004
Mit positiven Werten für v, und U führt ein positiver Wert für den ersten Rege- lungsfaktor Ki stets zu einem stabilen Einschwingverhalten, bei dem der laterale Ver- satz yE und zusätzlich der Winkelversatz e auf Null einschwingen könne. Damit kann das Fahrzeug in eine Lage überführt werden, bei der es korrekt zur Wechselbrücke ausgerichtet ist. Vorzugsweise verhält sich Ki gemäß Formel (1). Definiert man einen effektiven lateralen Versatz gemäß Formel (9):
Figure imgf000016_0001
und führt man einen erweiterten Lenkwinkel gemäß Formel (10) ein: With positive values for v and U, a positive value for the first control factor Ki always leads to a stable transient response, in which the lateral offset yE and additionally the angular offset e can settle to zero. This enables the vehicle to be brought into a position in which it is correctly aligned with the swap body. Ki preferably behaves according to formula (1). Define an effective lateral offset according to formula (9):
Figure imgf000016_0001
and introducing an extended steering angle according to formula (10):
S* = KiyE + K2y (10) dann kann man durch eine geschickte Wahl eines zweiten Regelungsfaktors K2 ei- nen Effekt erzeugen, der einem Verschieben des Sensors 52, 54 in Richtung der Hin- terachse 59 gleichkommt, wobei der Sensor 52, 54 in Realität am Heck angeordnet und demzufolge beim Eintreten in den Zentriertunnel greift. S * = K iyE + K 2 y (10) then, by a clever choice of a second control factor K2, an effect can be generated which is equivalent to a displacement of the sensor 52, 54 in the direction of the rear axle 59, the sensor 52 , 54 arranged in reality at the rear and consequently engages when entering the centering tunnel.
Der zweite Regelungsfaktor K2 wird vorzugsweise analog zum ersten Regelungsfak- tor K1 im Regelkreis (siehe Fig. 4) zur rechnerischen Verarbeitung des lateralen Ver- satzes 11 weiter prozessiert. In diesem Fall umfasst die Eingabe 13 auch den zwei- ten Regelungsfaktor K2. Vorzugsweise gelten für den zweiten Regelungsfaktor K2 zu- mindest eine der folgenden Bedingungen nach Formel (11 ) und (12): The second control factor K2 is preferably further processed in the control circuit analogously to the first control factor K1 (see FIG. 4) for the computational processing of the lateral offset 11. In this case, input 13 also includes the second control factor K2. At least one of the following conditions according to formulas (11) and (12) preferably apply to the second control factor K2:
K7 < 0 (1 1 )K 7 <0 (1 1)
Figure imgf000016_0002
Figure imgf000016_0002
Fig. 7 zeigt schematisch den Einspurvorgang. In Teilfigur 1 ) sind die Vorderachse 61 , die Hinterachse 59, der Sensor 52, 54 und eine Mittellinie 70 des Zentriertunnels der Wechselbrücke 40 (Letztere hier nicht gezeigt) jeweils mit einem Bezugszeichen ver- sehen. Dieselben Bezugszeichen gelten für Teilfiguren 2) bis 8). Fig. 7 shows schematically the single-track process. In partial figure 1) the front axle 61, the rear axle 59, the sensor 52, 54 and a center line 70 of the centering tunnel of the swap body 40 (the latter not shown here) are each provided with a reference symbol. The same reference numerals apply to sub-figures 2) to 8).
Wenn das Fahrzeug sich in einer relativen Position zur Wechselbrücke 40 gemäß der Darstellung in Teilfigur 1 ) befindet, wird die Vorderachse 61 am Beginn des Einspur- vorgangs aufgrund des Winkellenksignals 17 (siehe Fig. 3) gelenkt. Hieraus ergibt sich die Vorderachsenlage gemäß Teilfigur 2). In Teilfigur 3) wird die Vorderachse 59 in einer zur Lenkrichtung aus Teilfigur 1 ) entgegengesetzten Richtung gelenkt, wo- raus sich die Achsenlage gemäß Teilfigur 4) ergibt. Nach den in Teilfiguren 5) bis 8) gezeigten weiteren Lenkwinkeleinstellungen gelangt das Fahrzeug 30 schließlich in einer Position, in der das Fahrzeug 30 korrekt mit der Wechselbrücke 40 ausgerichtet ist. If the vehicle is in a position relative to the swap body 40 as shown in partial figure 1), the front axle 61 is steered at the beginning of the engagement process on the basis of the angle steering signal 17 (see FIG. 3). This results in the front axle position according to sub-figure 2). In part 3), the front axle 59 is steered in a direction opposite to the steering direction from part 1), from which the axis position according to part 4) results. According to the in figures 5) to 8) shown further steering angle settings, the vehicle 30 finally arrives in a position in which the vehicle 30 is correctly aligned with the swap body 40.
Fig. 7 zeigt somit einen diskontinuierlichen Ansatz für das laterale Versetzen eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug 30 abwechselnd gelenkt und gefahren wird. FIG. 7 thus shows a discontinuous approach for the lateral displacement of a vehicle, the vehicle 30 being alternately steered and driven.
Die Auswerteeinheit 14 kann ein lineares oder ein nichtlineares Reglungsverfahren verwenden, um das Fahrzeug einzuspuren. Beim nichtlinearen Reglungsverfahren kann beispielsweise die oben genannten Parameter während der Unterfahrt in die Wechselbrücke 40 angepasst werden, etwa in Abhängigkeit von der verbleibenden Weglänge, vom Lateralversatz, von der Lateralversatzgeschwindigkeit. Hierzu kön- nen im Fahrzeug entsprechende Kennfelder und Funktionen hinterlegt werden. The evaluation unit 14 can use a linear or a non-linear control method in order to track the vehicle. In the case of the non-linear control method, for example, the above-mentioned parameters can be adapted while traveling into the swap body 40, for example depending on the remaining path length, on the lateral offset, on the lateral offset speed. Corresponding maps and functions can be stored in the vehicle for this purpose.
Es können fortlaufend Korrekturtrajektorien berechnet werden, die das Fahrzeug auf die gewünschte Mittellinie des Zentriertunnels führen. Correction trajectories can be continuously calculated that lead the vehicle to the desired centerline of the centering tunnel.
Bezuqszeichen Reference sign
Steuervorrichtung Control device
lateraler Versatz  lateral offset
Eingabeschnittstelle  Input interface
Eingabe des erstes und/oder des zweiten Regelungsfaktors Entry of the first and / or the second control factor
Auswerteeinheit Evaluation unit
Sollwert  Setpoint
Ausgabeschnittstelle  Output interface
Winkellenksignal  Angle steering signal
Computer  computer
Komparator  Comparator
Lenksystem  Steering system
Fahrzeug vehicle
, 34, 36, 38 Zentrierrollen , 34, 36, 38 centering rollers
Wechselbrücke Swap body
, 44 Zentriertunnel, 44 centering tunnel
, 54, 56, 58 Sensoren , 54, 56, 58 sensors
Längsposition der Sensoren 52, 54  Longitudinal position of sensors 52, 54
Längsposition der Sensoren 56, 58  Longitudinal position of the sensors 56, 58
Hinterachse  Rear axle
Vorderachse  Front axle
Mittellinie des Zentriertunnels  Center line of the centering tunnel

Claims

Patentansprüche Claims
1. Vorrichtung (10) zur Steuerung eines Fahrzeugs (30) für eine Wechselbrücke (40), umfassend: A device (10) for controlling a vehicle (30) for a swap body (40), comprising:
eine Eingabeschnittstelle (12) zum Eingeben eines lateralen Versatzes zwi- schen einem fahrzeugseitigen Zentrierelement (32, 34, 36, 38) und einem wechsel- brückenseitigen Zentrierelement (42, 44);  an input interface (12) for inputting a lateral offset between a centering element (32, 34, 36, 38) on the vehicle side and a centering element (42, 44) on the swap body side;
eine Auswerteeinheit (14) zum Vergleichen des lateralen Versatzes mit einem vordefinierten Sollwert und, solange der eingegebene laterale Versatz verschieden vom vordefinierten Sollwert ist, zum Multiplizieren des lateralen Versatzes mit einem vordefinierten ersten Reglungsfaktor, um ein erstes Produkt für ein Winkelsteuersig- nal (17) zu erzeugen; und  an evaluation unit (14) for comparing the lateral offset with a predefined setpoint and, as long as the entered lateral offset is different from the predefined setpoint, for multiplying the lateral offset with a predefined first control factor by a first product for an angle control signal (17) to create; and
eine Ausgabeschnittstelle (16) zum Ausgeben des Winkelsteuersignals (17) an das Fahrzeug (30).  an output interface (16) for outputting the angle control signal (17) to the vehicle (30).
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei der erste Regelungsfaktor derart gewählt ist, um gleichzeitig einen Winkelversatz zwischen dem fahrzeugseitigen Zentrierele- ment (32, 34, 36, 38) und dem wechselbrückenseitigen Zentrierelement (42, 44) zu reduzieren. 2. Device (10) according to claim 1, wherein the first control factor is selected in order to simultaneously reduce an angular offset between the vehicle-side centering element (32, 34, 36, 38) and the swap-side centering element (42, 44).
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der laterale Versatz mittels einer Sensoranordnung (52, 54, 56, 58) ermittelt oder mittels eines Zustandsbeobachters geschätzt ist. 3. Device (10) according to claim 1 or 2, wherein the lateral offset is determined by means of a sensor arrangement (52, 54, 56, 58) or is estimated by means of a status observer.
4. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Winkelsteuersignal dazu dient, um einen Vorderachslenkwinkel einzustellen. 4. The device (10) according to any one of claims 1 to 3, wherein the angle control signal is used to set a front axle steering angle.
5. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Regelungs- faktor konstant und/oder größer als Null ist. 5. Device (10) according to one of claims 1 to 4, wherein the first control factor is constant and / or greater than zero.
6. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Regelungs- faktor auf einem ersten Abstand zwischen einer Vorderachse (61 ) und einer Hinter- achse (59) des Fahrzeugs (30) und/oder auf einem zweiten Abstand zwischen der Hinterachse (59) des Fahrzeugs (30) und einer Sensorbefestigungsstelle (PE) ba- siert. 6. The device (10) according to any one of claims 1 to 5, wherein the first control factor at a first distance between a front axle (61) and a rear axle (59) of the vehicle (30) and / or at a second distance between the Rear axle (59) of the vehicle (30) and a sensor attachment point (PE) based.
7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei der erste Regelungsfaktor proportional zum ersten Abstand und/oder umkehrproportional zu einem Quadrat des zweiten Ab- standes ist. 7. The device (10) according to claim 6, wherein the first control factor is proportional to the first distance and / or inversely proportional to a square of the second distance.
8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Auswerteein- heit (14) dazu ausgebildet ist, eine zeitliche Ableitung des eingegebenen lateralen Versatzes mit einem Bruchwert zu einem Additionsergebnis zu addieren, wobei der Bruchwert proportional zu einer Geschwindigkeit und/oder einem Lenkwinkel, vor- zugsweise einem Vorderachslenkwinkel, des Fahrzeugs (30) ist. 8. The device (10) according to one of claims 1 to 7, wherein the evaluation unit (14) is designed to add a time derivative of the entered lateral offset with a fraction to an addition result, the fraction being proportional to a speed and / or a steering angle, preferably a front axle steering angle, of the vehicle (30).
9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei die Auswerteeinheit (14) dazu ausgebil- det ist, das Additionsergebnis mit einem vordefinierten zweiten Regelungsfaktor zu multiplizieren, um ein zweites Produkt für das Winkelsteuersignal (17) zu erzeugen. 9. The device (10) according to claim 8, wherein the evaluation unit (14) is designed to multiply the addition result by a predefined second control factor in order to generate a second product for the angle control signal (17).
10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, wobei der zweite Regelungsfaktor kleiner als Null und/oder betragsmäßig kleiner als einem Produkt aus dem ersten Regelungsfak- tor und einem Bruchwert ist, wobei der Bruchwert proportional zu einer Geschwindig- keit, einem zweiten Abstand zwischen der Hinterachse (59) des Fahrzeugs (30) und einer Sensorbefestigungsstelle und/oder umkehrproportional zu einem ersten Ab- stand zwischen einer Vorderachse (61 ) und einer Hinterachse (59) des Fahr- zeugs (30) ist. 10. The device (10) according to claim 9, wherein the second control factor is less than zero and / or smaller in magnitude than a product of the first control factor and a fractional value, the fractional value being proportional to a speed, a second distance between the rear axle (59) of the vehicle (30) and a sensor attachment point and / or is inversely proportional to a first distance between a front axle (61) and a rear axle (59) of the vehicle (30).
11. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Auswerteeinheit (14) dazu ausgebildet ist, eine Summe aus dem ersten und dem zweiten Produkt zu bilden. 11. The device (10) according to claim 9 or 10, wherein the evaluation unit (14) is designed to form a sum of the first and the second product.
12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei der laterale Versatz an einer Stelle am Fahrzeug (30) gemessen ist, die in einem Bereich von einer Hin- terachse bis zu einem Heck des Fahrzeugs (30) angeordnet ist. 12. The device (10) according to one of claims 1 to 11, wherein the lateral offset is measured at a point on the vehicle (30) which is arranged in a region from a rear axle to a rear of the vehicle (30).
13. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Auswerteein- heit (14) dazu ausgebildet ist, den lateralen Versatz erst dann mit dem vordefinierten Sollwert zu vergleichen, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (30) unterhalb einer vordefinierten Obergrenze ist. 13. The device (10) according to any one of claims 1 to 12, wherein the evaluation unit (14) is designed to compare the lateral offset with the predefined setpoint only when a speed of the vehicle (30) is below a predefined upper limit is.
14. Sensoreinrichtung (50); umfassend: 14. Sensor device (50); full:
einen Sensor (52, 54, 56, 58) zur Erfassung eines lateralen Versatzes zwi- schen einem fahrzeugseitigen Zentrierelement (32, 34, 36, 38) und einem wechsel- brückenseitigen Zentrierelement (42, 44); und  a sensor (52, 54, 56, 58) for detecting a lateral offset between a centering element (32, 34, 36, 38) on the vehicle side and a centering element (42, 44) on the swap body side; and
eine Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 Vorrichtung (10) zur Steuerung eines Fahrzeugs (30) für eine Wechselbrücke (40) basierend auf der Er- fassung durch den Sensor (52, 54, 56, 58).  a device (10) according to any one of claims 1 to 13 device (10) for controlling a vehicle (30) for a swap body (40) based on the detection by the sensor (52, 54, 56, 58).
15. Verwendung einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder einer Sensoreinrichtung (50) nach Anspruch 14 in einem Fahrzeug (30). 15. Use of a device (10) according to one of claims 1 to 13 and / or a sensor device (50) according to claim 14 in a vehicle (30).
16. Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs für eine Wechselbrücke, umfassend: einen ersten Schritt, in dem ein lateraler Versatz zwischen einem fahrzeugsei- tigen Zentrierelement und einem wechselbrückenseitigen Zentrierelement eingege- ben wird; 16. A method for controlling a vehicle for a swap body, comprising: a first step in which a lateral offset is entered between a centering element on the vehicle side and a centering element on the swap body side;
einen zweiten Schritt, in dem der laterale Versatz mit einem vordefinierten Sollwert verglichen und, solange der eingegebene laterale Versatz verschieden vom vordefinierten Sollwert ist, der laterale Versatz mit einem vordefinierten ersten Reg- lungsfaktor multipliziert wird, um ein erstes Produkt für ein Winkelsteuersignal zu er- zeugen; und  a second step in which the lateral offset is compared to a predefined setpoint and, as long as the entered lateral offset is different from the predefined setpoint, the lateral offset is multiplied by a predefined first control factor in order to generate a first product for an angle control signal witness; and
einen dritten Schritt, in dem das Winkelsteuersignal an das Fahrzeug ausge- geben wird.  a third step in which the angle control signal is output to the vehicle.
17. Computer-Programm-Produkt, das in einem Datenträger gespeichert und dazu ausgebildet ist, um das Verfahren nach Anspruch 16 durchzuführen, wenn das Com- puter-Programm-Produkt durch einen Rechner ausgeführt wird. 17. A computer program product which is stored in a data carrier and is designed to carry out the method according to claim 16 when the computer program product is executed by a computer.
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