WO2020160862A1 - Control device and control method and computer program product for operating a vehicle for a swap body - Google Patents

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WO2020160862A1
WO2020160862A1 PCT/EP2020/050344 EP2020050344W WO2020160862A1 WO 2020160862 A1 WO2020160862 A1 WO 2020160862A1 EP 2020050344 W EP2020050344 W EP 2020050344W WO 2020160862 A1 WO2020160862 A1 WO 2020160862A1
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WO
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vehicle
swap body
control device
control signal
relative position
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/050344
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German (de)
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Inventor
Marcus Hiemer
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285—Parking performed automatically
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0225—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving docking at a fixed facility, e.g. base station or loading bay

Definitions

  • the present invention relates to the field of vehicles for swap bodies.
  • it relates to a control device and a control method as well as a computer program product for operating a vehicle for a swap body.
  • Such a device and a corresponding method are known, for example, from DE 295 13 079 U1.
  • the invention is therefore based on the object of realizing a control device and method for operating a vehicle for a swap body in order to at least reduce the above-mentioned problems that occur when the vehicle is steered prematurely.
  • the vehicle for a swap body can be, for example, an autonomously or partially autonomously driving truck, an autonomously or partially autonomously driving off-road vehicle or some other land vehicle suitable for receiving and parking a swap body.
  • the control device can be used, for example, for an autonomous vehicle so that it can act entirely or partially without the influence of a human driver.
  • the control device can be located in the vehicle, or also outside or partially outside the vehicle. For example, it can be an algorithm that runs on a server or a cloud system.
  • the relative position between the vehicle and the swap body is determined with the aid of the sensor device.
  • the sensor device is preferably attached to the vehicle. However, it is conceivable to use a stationary or mobile sensor device arranged outside the vehicle for determining the above relative position.
  • the relative position can include, for example, a distance between a rear surface of the vehicle cabin and a front surface of the swap body.
  • the relative position can include an angle between the vehicle (for example its longitudinal axis or the orientation of the rear surface of the cabin) and the swap body (for example its longitudinal axis or the orientation of its front surface).
  • the sensor device is, for example, one or more radar, lidar and / or ultrasonic sensors that are particularly suitable for measuring distances and / or angles.
  • the relative position can be forwarded directly (preferably without an image evaluation step) from the sensor device to the input interface.
  • the control device comprises an additional unit connected upstream of the input interface, which unit can process the sensor data in order to determine the relative position.
  • the sensor device is alternatively one or more cameras which have image sensors, in particular in the form of a CCD or CMOS.
  • the image data generated by the image sensors can, for example, consist of luminance data (gray values, brightness) or also contain chrominance data (color).
  • These image data can be processed by an image processor which is arranged wholly or at least partially outside the control device in order to determine the relative position.
  • the control device comprises an additional unit connected upstream of the input interface, which can process the image data in order to determine the relative position.
  • the image processor or the unit connected upstream of the input interface can be designed to evaluate the local distribution and variation of gray values and / or chrominance values in the camera-based image data.
  • the detection unit is designed to detect whether the vehicle is under the swap body. This detection is based on the obtained relative position. For this purpose, for example, a predefined limit value (such as a lower limit value) can be compared with the obtained relative position, in particular with the distance and / or the angle between the vehicle and the swap body. As long as the limit value is not exceeded, the detection unit delivers a positive result. Otherwise the detection unit delivers a negative result.
  • a predefined limit value such as a lower limit value
  • the signal generation unit If the detection unit delivers a positive result, namely that the vehicle is located under the swap body, the signal generation unit generates a control signal which is used to restrict driver-side and / or assisted steering of the vehicle.
  • a driver-side steering of the vehicle is a process in which the driver actively steers the vehicle by operating the steering wheel or another mechanical or mechatronic steering device.
  • Assisted steering of the vehicle is a process in which a driver assistance system takes on the role of the driver and steers the vehicle.
  • the control signal is forwarded from the output interface for controlling the vehicle to the latter, in particular to a control module of the vehicle.
  • the risk can be avoided, or at least reduced, that the swap body vehicle, at the time it is still under the swap body, is turned in due to premature steering maneuvers in such a way that the swap body or the swap body on the swap body is accidentally moved .
  • the risk can be avoided, but at least reduced, that the interchangeable container is twisted / shifted on the site or even tipping over after the parking process, which makes the subsequent pick-up process difficult.
  • control signal is designed to prevent the driver from steering the vehicle and / or assisted steering.
  • the corresponding control signal is generated, for example, and output to the swap-bridge vehicle after the detection unit has detected that the value obtained for the relative position falls below the predefined limit value by a predefined amount. A premature turning of the swap body vehicle can thereby advantageously be adequately avoided.
  • control signal is designed to generate a counter-torque which counteracts a driver-side and / or assisted steering torque.
  • the corresponding control signal is generated, for example, and output to the swap body vehicle after the detection unit has detected that the value obtained for the relative position falls below the predefined limit value, but is still below a predefined intermediate amount. A premature turning of the swap body vehicle can thereby advantageously be adequately reduced.
  • control signal comprises a vibration signal, an acoustic signal and / or a visual signal.
  • the driver of the swap body vehicle can be made aware of the risk of the vehicle turning prematurely, in particular that the vehicle has already moved or turned. This advantageously enables the swap body to be parked more safely.
  • control signal is designed to bring about an intervention in a driver-side and / or assisted braking and / or acceleration process.
  • Such an intervention is suitable to restrict the steering of the vehicle by the driver or a driver assistance system, since braking or the acceleration of the vehicle is prevented or at least made difficult.
  • the premature turning of the vehicle is advantageously actively reduced.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a control device according to a
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a further swap body vehicle with the control device from FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the swap body vehicle from FIG.
  • FIG. 5 is a schematic representation of the swap body vehicle from FIG.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the swap body vehicle from FIG.
  • FIG. 7 shows a schematic illustration of a control method according to a
  • the control device 10 comprises an input interface 12 for obtaining a relative position between a swap body vehicle 22 and a swap body 28 (not shown in FIG. 1, see FIGS. 4 to 6).
  • the control device 10 further comprises a detection unit 14 for detecting, based on the obtained relative position, whether the vehicle 22 is located under the swap body 28.
  • the control device 10 further comprises a signal generation unit 16 for generating a control signal when the detection unit 14 detects that the vehicle 22 is located under the swap body 28, the control signal serving to restrict driver-side and / or assisted steering of the vehicle 22.
  • the control device 10 further comprises an output interface 18 for outputting the control signal to the vehicle 22.
  • the relative position is generated and obtained by a sensor device 21.
  • the sensor device 21 is shown in FIG. 1 as a separate component for the control device 10. However, it is conceivable to integrate the sensor device 21 into the control device 10 or to combine it with it.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a swap body vehicle 22 with the control device 10 from FIG. 1.
  • vehicle 22 comprises a driver's cab 24 and a loading section 25 behind the driver's cab 24.
  • the control device 10 is arranged in the driver's cab 24.
  • the sensor device 21 is in this Ausry approximately example on a surrounding development of the swap body 28, which is shown here with play as a ceiling 19, stationary.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of another swap body vehicle 23 with the control device 10 from Fig. 1.
  • the sensor device 21 in the embodiment shown in Fig. 3 is approximately on the vehicle 22, preferably on a loading area of the Ladeab section 25, and thus arranged mobile.
  • FIGS. 4 to 6 show a schematic representation of the swap body vehicle 23 from FIG. 3 with a first, second and third spacing di, d2, as between the swap body vehicle 23 and the swap body 28.
  • the first, second and third distance di, d2, d ß in the respective embodiment relates to the distance between a rear surface of the driver's cab 24 and a front surface of a swap container 34 carried by the swap body 28.
  • the swap body 28 also has a centering element 36 on the swap body in the form of a centering tunnel for guiding a vehicle-side centering element and several support feet 32.
  • the support feet 32 can be folded up in the direction of the interchangeable container 34 at the end of the deposition process.
  • the sensor device 21 measures the distance between the rear surface of the driver's cab 24 and the front surface of the interchangeable container 34 Vehicle 23 to restrict.
  • the first distance di is, for example, significantly smaller than the lower limit value.
  • the second stand from d2 is, for example, slightly smaller than the lower limit value. In both of these cases, the steering-restricting control signal is triggered in order to prevent the vehicle from turning prematurely.
  • the third distance d ⁇ is greater than the lower limit value. In this case, no steering-restricting control signal is triggered.
  • the driver or the driver assistance system can easily turn the vehicle in to leave the swap body.
  • the sensor device 21 can have several sensors, one sensor being arranged at a front end of the charging section 25 and another sensor being arranged at a rear end of the charging section 25. It is conceivable that the distance measurement is carried out using one of these sensors or using both sensors. For example, the results obtained by means of the respective sensors can be averaged in order to obtain the final result of the measured distance.
  • a relative position between the Vehicle 22, 23 and the swap body 28 received.
  • a second step based on the relative position obtained, it is detected whether the vehicle 22, 23 is located under the swap body 28.
  • a control signal is generated if it has been detected in the second step that the vehicle 22, 23 is located under the swap body 28.
  • the control signal is output to the vehicle 22, 23.

Abstract

The invention relates to a control device (10) for operating a vehicle (22, 23) for a swap body (28), comprising an input interface (12) for receiving a relative position between the vehicle (22, 23) and the swap body (28), a detection unit (14) for detecting, on the basis of the received relative position, whether the vehicle (22, 23) is located under the swap body (28), a signal-generating unit (16) for generating a control signal when the detection unit (14) detects that the vehicle (22, 23) is located under the swap body (28), wherein the control signal serves to limit steering by the driver and/or assisted steering of the vehicle (22, 23), and an output interface (18) for outputting the control signal to the vehicle (22, 23).

Description

Steuervorrichtung und -verfahren sowie Computer-Programm-Produkt zum Betrei ben eines Fahrzeugs für eine Wechselbrücke Control device and method as well as computer program product for operating a vehicle for a swap body
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Fahrzeuge für Wechselbrücken. Insbesondere betrifft sie eine Steuervorrichtung und eine Steuerverfahren sowie ein Computer-Programm-Produkt zum Betreiben eines Fahrzeugs für eine Wechselbrü cke. The present invention relates to the field of vehicles for swap bodies. In particular, it relates to a control device and a control method as well as a computer program product for operating a vehicle for a swap body.
TECHNISCHER HINTERGRUND TECHNICAL BACKGROUND
Eine derartige Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren sind beispielsweise aus der DE 295 13 079 U1 bekannt. Such a device and a corresponding method are known, for example, from DE 295 13 079 U1.
Um Güter möglichst einfach, schnell und sicher befördern und Umschlägen zu kön nen, ist es für den Fahrer des Wechselbrückenfahrzeugs entscheidend, das Fahr zeug günstig zu rangieren. Sowohl beim Aufnehmen als auch beim Abstellen der Wechselbrücke sind hohe Anforderungen an das Rangiermanöver des Fahrers ge stellt. Um diese Vorgänge mit erhöhter Sicherheit durchzuführen, sind sowohl fahr zeugseitig als auch wechselbrückenseitig Zentrierelemente vorgesehen, mittels derer das Fahrzeug zur Wechselbrücke ausgerichtet werden kann. In order to be able to move goods and transshipment as simply, quickly and safely as possible, it is crucial for the driver of the swap body vehicle to maneuver the vehicle cheaply. Both when picking up and when setting down the swap body, high demands are placed on the driver's maneuvering maneuvers. In order to carry out these processes with increased safety, centering elements are provided both on the vehicle side and on the swap body side, by means of which the vehicle can be aligned with the swap body.
Nichtsdestotrotz ist eine Entlastung des Fahrers beim Rangieren des Wechselbrü ckenfahrzeugs bei den bekannten Vorrichtungen und Verfahren aufgrund des bisher niedrigen Automatisierungsgrades nur bedingt möglich. Es ist weiterhin erforderlich, dass sich der Fahrer während des gesamten Rangiervorgangs hoch konzentriert. Da Konzentrationsnachlässe des Fahrers in der Regel unvermeidbar sind, kommt es häufig zu fehlerhaften Ausrichtungen des Fahrzeugs respektive der Wechselbrücke. Nevertheless, relieving the driver when maneuvering the swap body is only possible to a limited extent with the known devices and methods due to the previously low level of automation. It is also necessary for the driver to concentrate fully during the entire maneuvering process. Since the driver's reduction in concentration is generally unavoidable, the vehicle or swap body is often misaligned.
Insbesondere kann es passieren, dass der Fahrer einen Lenkvorgang zu früh startet. Beim Abstellen der Wechselbrücke führt das verfrühte Lenken des Fahrzeugs dazu, dass das Fahrzeug von seiner geraden Fahrtrichtung abweicht, in der es korrekter- weise weiter bleiben sollte, und in eine Kurve fährt. Da sich das Fahrzeug in diesem Moment noch unter der Wechselbrücke befindet, zieht das Fahrzeug die Wechsel brücke aufgrund des weiterhin bestehenden Kontakts zwischen dem Fahrzeugend abschnitt und dem Kopfabschnitt der Wechselbrücke mit sich mit. Es kommt dabei zu einer Verschiebung der Wechselbrücke, bei der die ausklappbaren Wechselbrücken träger möglicherweise beschädigt werden. Je nach Zugrichtung kann es sogar zum seitlichen Umkippen der Wechselbrücke kommen, was die im von der Wechselbrü cke getragenen Container befindlichen Waren mehr oder minder beeinträchtigen kann. In particular, it can happen that the driver starts a steering process too early. When the swap body is parked, the premature steering of the vehicle leads to the vehicle deviating from its straight direction of travel in which it is more correct. should stay wise and drive into a curve. Since the vehicle is still under the swap body at this moment, the vehicle pulls the swap body with it due to the continued contact between the vehicle end section and the head section of the swap body. This leads to a shift in the swap body, which can damage the swap body carriers that can be folded out. Depending on the direction of pull, the swap body can even tip over sideways, which can more or less affect the goods in the container carried by the swap body.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Steuervorrichtung und - verfahren zu Betreiben eines Fahrzeugs für eine Wechselbrücke zu realisieren, um die oben genannten Probleme, die bei einem verfrühten Lenken des Fahrzeugs auf- treten, zumindest zu reduzieren. The invention is therefore based on the object of realizing a control device and method for operating a vehicle for a swap body in order to at least reduce the above-mentioned problems that occur when the vehicle is steered prematurely.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Steuervorrichtung, ein Steuerverfahren sowie ein Computer-Programm-Produkt gemäß den unabhängigen Ansprüchen . The object is achieved by a control device, a control method and a computer program product according to the independent claims.
Bei dem Fahrzeug für eine Wechselbrücke kann es sich beispielsweise um einen autonom oder teilautonom fahrenden Lastkraftwagen, ein autonom oder teilautonom fahrendes Offroad-Fahrzeug oder ein sonstiges, zur Aufnahme und zum Abstellen einer Wechselbrücke geeignetes Landfahrzeug handeln. The vehicle for a swap body can be, for example, an autonomously or partially autonomously driving truck, an autonomously or partially autonomously driving off-road vehicle or some other land vehicle suitable for receiving and parking a swap body.
Bei der Steuervorrichtung kann es sich beispielsweise um eine elektronische Steuer einheit (engl. ECU = electronic control unit), ein elektronisches Steuermodul (ECM = electronic control module) oder eine Steuereinheit für autonomes Fahren (z.B. ein „Autopilot“) handeln. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise für ein autonomes Fahrzeug eingesetzt werden, so dass dieses ganz oder teilweise ohne Einfluss eines menschlichen Fahrers agieren kann. Die Steuervorrichtung kann sich im Fahrzeug befinden, oder auch außerhalb oder teilweise außerhalb des Fahrzeugs. So kann es sich beispielsweise um einen Algorithmus handeln, der auf einem Server oder einem Cloud-System abläuft. Die Relativposition zwischen dem Fahrzeug und der Wechselbrücke wird mit Hilfe der Sensoreinrichtung ermittelt. Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung am Fahrzeug angebracht. Es ist jedoch denkbar, eine außerhalb des Fahrzeugs angeordnete, sta tionäre oder mobile Sensoreinrichtung für die Ermittlung der obigen Relativposition einzusetzen. Die Relativposition kann beispielsweise ein Abstand zwischen einer Rückfläche der Fahrzeugkabine und einer Vorderfläche der Wechselbrücke umfas sen. Alternativ oder zusätzlich kann die Relativposition einen Winkel zwischen dem Fahrzeug (etwa seiner Längsachse oder der Ausrichtung der Fahrkabinenrückfläche) und der Wechselbrücke (etwa ihrer Längsachse oder der Ausrichtung ihrer Vorder fläche) umfassen. The control device can be, for example, an electronic control unit (ECU), an electronic control module (ECM = electronic control module) or a control unit for autonomous driving (eg an “autopilot”). The control device can be used, for example, for an autonomous vehicle so that it can act entirely or partially without the influence of a human driver. The control device can be located in the vehicle, or also outside or partially outside the vehicle. For example, it can be an algorithm that runs on a server or a cloud system. The relative position between the vehicle and the swap body is determined with the aid of the sensor device. The sensor device is preferably attached to the vehicle. However, it is conceivable to use a stationary or mobile sensor device arranged outside the vehicle for determining the above relative position. The relative position can include, for example, a distance between a rear surface of the vehicle cabin and a front surface of the swap body. Alternatively or additionally, the relative position can include an angle between the vehicle (for example its longitudinal axis or the orientation of the rear surface of the cabin) and the swap body (for example its longitudinal axis or the orientation of its front surface).
Bei der Sensoreinrichtung handelt es sich beispielsweise um einen oder mehrere Radar-, Lidar- und/oder Ultraschallsensoren handeln, die insbesondere zur Ab stands- und/oder Winkelmessung geeignet sind. Die Relativposition kann direkt (vor zugsweise ohne einen Bildauswertungsschritt) von der Sensoreinrichtung an die Ein gabeschnittstelle weitergeleitet werden. Alternativ ist denkbar, dass die Steuervor richtung eine zusätzliche, der Eingabeschnittstelle vorgeschaltete Einheit umfasst, die die Sensordaten dahingehend verarbeiten kann, um die Relativposition zu ermit teln. The sensor device is, for example, one or more radar, lidar and / or ultrasonic sensors that are particularly suitable for measuring distances and / or angles. The relative position can be forwarded directly (preferably without an image evaluation step) from the sensor device to the input interface. Alternatively, it is conceivable that the control device comprises an additional unit connected upstream of the input interface, which unit can process the sensor data in order to determine the relative position.
Bei der Sensoreinrichtung handelt es sich alternativ um eine oder mehrere Kameras, die Bildsensoren insbesondere in Form eines CCD oder CMOS aufweisen. Die von den Bildsensoren erzeugten Bilddaten können beispielsweise aus Luminanzdaten (Grauwerte, Helligkeit) bestehen oder auch Chrominanzdaten (Farbe) enthalten. Die se Bilddaten können von einem Bildprozessor verarbeitet werden, der ganz oder zu mindest teilweise außerhalb der Steuervorrichtung angeordnet ist, um die Relativpo sition zu bestimmen. Alternativ ist denkbar, dass die Steuervorrichtung eine zusätzli che, der Eingabeschnittstelle vorgeschaltete Einheit umfasst, die die Bilddaten da hingehend verarbeiten kann, um die Relativposition zu ermitteln. Der Bildprozessor beziehungsweise die der Eingabeschnittstelle vorgeschaltete Einheit kann dazu aus gelegt sein, die lokale Verteilung und Variation von Grauwerten und/oder von Chro minanzwerten in den kamerabasierten Bilddaten zu evaluieren. Die Detektionseinheit ist dazu ausgelegt, zu detektieren, ob sich das Fahrzeug unter der Wechselbrücke befindet. Diese Detektion basiert auf der erhaltenen Relativposi tion. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein vordefinierter Grenzwert (etwa ein unterer Grenzwert) mit der erhaltenen Relativposition, insbesondere mit dem Ab stand und/oder dem Winkel zwischen dem Fahrzeug und der Wechselbrücke, vergli chen werden. Solange der Grenzwert nicht überschritten wird, liefert die Detektions einheit ein positives Ergebnis. Andernfalls liefert die Detektionseinheit ein negatives Ergebnis. The sensor device is alternatively one or more cameras which have image sensors, in particular in the form of a CCD or CMOS. The image data generated by the image sensors can, for example, consist of luminance data (gray values, brightness) or also contain chrominance data (color). These image data can be processed by an image processor which is arranged wholly or at least partially outside the control device in order to determine the relative position. Alternatively, it is conceivable that the control device comprises an additional unit connected upstream of the input interface, which can process the image data in order to determine the relative position. The image processor or the unit connected upstream of the input interface can be designed to evaluate the local distribution and variation of gray values and / or chrominance values in the camera-based image data. The detection unit is designed to detect whether the vehicle is under the swap body. This detection is based on the obtained relative position. For this purpose, for example, a predefined limit value (such as a lower limit value) can be compared with the obtained relative position, in particular with the distance and / or the angle between the vehicle and the swap body. As long as the limit value is not exceeded, the detection unit delivers a positive result. Otherwise the detection unit delivers a negative result.
Wenn die Detektionseinheit ein positives Ergebnis liefert, nämlich, dass sich das Fahrzeug unter der Wechselbrücke befindet, erzeugt die Signalerzeugungseinheit ein Steuersignal, das dazu dient, ein fahrerseitiges und/oder assistiertes Lenken des Fahrzeugs einzuschränken. Ein fahrerseitiges Lenken des Fahrzeugs ist ein Vor gang, in dem der Fahrer aktiv durch Bedienen des Lenkrads oder eine andere me chanische oder mechatronische Lenkvorrichtung das Fahrzeug lenkt. Ein assistiertes Lenken des Fahrzeugs ist ein Vorgang, in dem ein Fahrerassistenzsystem die Rolle des Fahrers übernimmt und das Fahrzeug lenkt. Das Steuersignal wird von der Aus gabeschnittstelle zur Ansteuerung des Fahrzeugs an dieses, insbesondere an ein Steuermodul des Fahrzeugs, weitergeleitet. If the detection unit delivers a positive result, namely that the vehicle is located under the swap body, the signal generation unit generates a control signal which is used to restrict driver-side and / or assisted steering of the vehicle. A driver-side steering of the vehicle is a process in which the driver actively steers the vehicle by operating the steering wheel or another mechanical or mechatronic steering device. Assisted steering of the vehicle is a process in which a driver assistance system takes on the role of the driver and steers the vehicle. The control signal is forwarded from the output interface for controlling the vehicle to the latter, in particular to a control module of the vehicle.
Auf diese Weise kann das Risiko vermieden, zumindest jedoch reduziert werden, dass das Wechselbrückenfahrzeug zum Zeitpunkt, in dem sich dieses noch unter der Wechselbrücke befindlich ist, aufgrund verfrühten Lenkmanövers so eingelenkt wird, dass die Wechselbrücke beziehungsweise der auf der Wechselbrücke befindlichen Wechselcontainer versehentlich verschoben wird. Es kann insbesondere die Gefahr vermieden, zumindest jedoch reduziert werden, dass der Wechselcontainer nach dem Abstellvorgang verdreht/verschoben auf dem Gelände steht oder gar umkippt, was den späteren Aufnahmevorgang erschwert. In this way, the risk can be avoided, or at least reduced, that the swap body vehicle, at the time it is still under the swap body, is turned in due to premature steering maneuvers in such a way that the swap body or the swap body on the swap body is accidentally moved . In particular, the risk can be avoided, but at least reduced, that the interchangeable container is twisted / shifted on the site or even tipping over after the parking process, which makes the subsequent pick-up process difficult.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Steuersignal dazu ausgelegt, das fahrerseitige und/oder assistierte Lenken des Fahrzeugs zu unterbinden. Das entsprechende Steuersignal wird beispielsweise erzeugt und an das Wechsel brückenfahrzeug ausgegeben, nachdem die Detektionseinheit detektiert hat, dass der erhaltene Wert für die Relativposition den vordefinierten Grenzwert um einen vordefinierten Betrag unterschreitet. Vorteilhafterweise kann hierdurch ein verfrühtes Einlenken des Wechselbrückenfahrzeugs adäquat vermieden werden. According to one embodiment, the control signal is designed to prevent the driver from steering the vehicle and / or assisted steering. The corresponding control signal is generated, for example, and output to the swap-bridge vehicle after the detection unit has detected that the value obtained for the relative position falls below the predefined limit value by a predefined amount. A premature turning of the swap body vehicle can thereby advantageously be adequately avoided.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Steuersignal dazu ausgelegt, ein Gegendrehmoment zu erzeugen, das einem fahrerseitigen und/oder assistierten Lenkmoment entgegenwirkt. According to a further embodiment, the control signal is designed to generate a counter-torque which counteracts a driver-side and / or assisted steering torque.
Das entsprechende Steuersignal wird beispielsweise erzeugt und an das Wechsel brückenfahrzeug ausgegeben, nachdem die Detektionseinheit detektiert hat, dass der erhaltene Wert für die Relativposition den vordefinierten Grenzwert unterschrei tet, jedoch noch unterhalb eines vordefinierten Zwischenbetrags liegt. Vorteilhafter weise kann hierdurch ein verfrühtes Einlenken des Wechselbrückenfahrzeugs adä quat reduziert werden. The corresponding control signal is generated, for example, and output to the swap body vehicle after the detection unit has detected that the value obtained for the relative position falls below the predefined limit value, but is still below a predefined intermediate amount. A premature turning of the swap body vehicle can thereby advantageously be adequately reduced.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Steuersignal ein Vibrationssig nal, ein akustisches Signal und/oder ein visuelles Signal. According to a further embodiment, the control signal comprises a vibration signal, an acoustic signal and / or a visual signal.
Mit Hilfe eines Vibrationssignals, eines akustischen Signals beziehungsweise eines visuellen Signals kann der Fahrer des Wechselbrückenfahrzeugs auf das Risiko ei nes verfrühten Einlenkens des Fahrzeugs, insbesondere auf ein bereits stattgefun denes Verschieben oder Verdrehen des Fahrzeugs aufmerksam gemacht werden. Vorteilhafterweise kann hierdurch das Abstellen der Wechselbrücke sicherer durch geführt werden. With the help of a vibration signal, an acoustic signal or a visual signal, the driver of the swap body vehicle can be made aware of the risk of the vehicle turning prematurely, in particular that the vehicle has already moved or turned. This advantageously enables the swap body to be parked more safely.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Steuersignal dazu ausgelegt, einen Eingriff in einen fahrerseitigen und/oder assistierten Brems- und/oder Beschleuni gungsvorgangs zu bewirken. According to a further embodiment, the control signal is designed to bring about an intervention in a driver-side and / or assisted braking and / or acceleration process.
Ein solcher Eingriff ist geeignet, um das Lenken des Fahrzeugs durch den Fahrer beziehungsweise ein Fahrerassistenzsystem einzuschränken, da das Bremsen be- ziehungsweise das Beschleunigen des Fahrzeugs unterbunden oder zumindest er schwert wird. Vorteilhafterweise wird das verfrühte Einlenken des Fahrzeugs aktiv reduziert. Such an intervention is suitable to restrict the steering of the vehicle by the driver or a driver assistance system, since braking or the acceleration of the vehicle is prevented or at least made difficult. The premature turning of the vehicle is advantageously actively reduced.
Ausführungsformen werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beige fügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Embodiments will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung gemäß einer 1 shows a schematic representation of a control device according to a
Ausführungsform; Embodiment;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Wechselbrückenfahrzeugs mit der 2 shows a schematic representation of a swap body vehicle with the
Steuervorrichtung aus Fig. 1 ; Control device from FIG. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Wechselbrückenfahr zeugs mit der Steuervorrichtung aus Fig. 1 ; 3 shows a schematic representation of a further swap body vehicle with the control device from FIG. 1;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Wechselbrückenfahrzeugs aus Fig. FIG. 4 shows a schematic representation of the swap body vehicle from FIG.
3 mit einem ersten Abstand zwischen dem Wechselbrückenfahrzeug und einer Wechselbrücke; 3 with a first distance between the swap body vehicle and a swap body;
Fig. 5 eine schematische Darstellung des Wechselbrückenfahrzeugs aus Fig. FIG. 5 is a schematic representation of the swap body vehicle from FIG.
3 mit einem zweiten Abstand zwischen dem Wechselbrückenfahrzeug und einer Wechselbrücke; 3 with a second distance between the swap body vehicle and a swap body;
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Wechselbrückenfahrzeugs aus Fig. 6 shows a schematic representation of the swap body vehicle from FIG.
3 mit einem dritten Abstand zwischen dem Wechselbrückenfahrzeug und einer Wechselbrücke; und 3 with a third distance between the swap body vehicle and a swap body; and
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Steuerverfahrens gemäß einer 7 shows a schematic illustration of a control method according to a
Ausführungsform. Embodiment.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform. Die Steuervorrichtung 10 umfasst eine Eingabeschnittstelle 12 zum Erhalten einer Relativposition zwischen einem Wechselbrückenfahrzeug 22 und einer Wechselbrücke 28 (in Fig. 1 nicht gezeigt, siehe Fig. 4 bis 6). Die Steuervor richtung 10 umfasst ferner eine Detektionseinheit 14 zum Detektieren basierend auf der erhaltenen Relativposition, ob sich das Fahrzeug 22 unter der Wechselbrücke 28 befindet. Die Steuervorrichtung 10 umfasst ferner eine Signalerzeugungseinheit 16 zum Erzeugen eines Steuersignals, wenn die Detektionseinheit 14 detektiert, dass sich das Fahrzeug 22 unter der Wechselbrücke 28 befindet, wobei das Steuersignal dazu dient, ein fahrerseitiges und/oder assistiertes Lenken des Fahrzeugs 22 einzu schränken. Die Steuervorrichtung 10 umfasst ferner eine Ausgabeschnittstelle 18 zum Ausgeben des Steuersignals an das Fahrzeug 22. 1 shows a schematic illustration of a control device 10 according to an embodiment. The control device 10 comprises an input interface 12 for obtaining a relative position between a swap body vehicle 22 and a swap body 28 (not shown in FIG. 1, see FIGS. 4 to 6). The control device 10 further comprises a detection unit 14 for detecting, based on the obtained relative position, whether the vehicle 22 is located under the swap body 28. The control device 10 further comprises a signal generation unit 16 for generating a control signal when the detection unit 14 detects that the vehicle 22 is located under the swap body 28, the control signal serving to restrict driver-side and / or assisted steering of the vehicle 22. The control device 10 further comprises an output interface 18 for outputting the control signal to the vehicle 22.
Die Relativposition wird von einer Sensoreinrichtung 21 erzeugt und erhalten. Die Sensoreinrichtung 21 ist in Fig. 1 als separates Bauteil zur Steuervorrichtung 10 ge zeigt. Es ist jedoch denkbar, die Sensoreinrichtung 21 in die Steuervorrichtung 10 zu integrieren oder mit dieser zu kombinieren. The relative position is generated and obtained by a sensor device 21. The sensor device 21 is shown in FIG. 1 as a separate component for the control device 10. However, it is conceivable to integrate the sensor device 21 into the control device 10 or to combine it with it.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Wechselbrückenfahrzeugs 22 mit der Steuervorrichtung 10 aus Fig. 1 . Das Fahrzeug 22 umfasst eine Fahrerkabine 24 und einen Ladeabschnitt 25 hinter der Fahrerkabine 24. Die Steuervorrichtung 10 ist in der Fahrerkabine 24 angeordnet. Die Sensoreinrichtung 21 ist in diesem Ausfüh rungsbeispiel an einer Umgebungsbebauung der Wechselbrücke 28, die hier bei spielhaft als Decke 19 gezeigt ist, stationär angeordnet. FIG. 2 shows a schematic representation of a swap body vehicle 22 with the control device 10 from FIG. 1. The vehicle 22 comprises a driver's cab 24 and a loading section 25 behind the driver's cab 24. The control device 10 is arranged in the driver's cab 24. The sensor device 21 is in this Ausfüh approximately example on a surrounding development of the swap body 28, which is shown here with play as a ceiling 19, stationary.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Wechselbrückenfahrzeugs 23 mit der Steuervorrichtung 10 aus Fig. 1. Im Unterschied zum Wechselbrücken fahrzeug 22 aus Fig. 2 ist die Sensoreinrichtung 21 im in Fig. 3 gezeigten Ausfüh rungsbeispiel am Fahrzeug 22, vorzugsweise auf einer Ladefläche des Ladeab schnittes 25, und somit mobil angeordnet. Fig. 3 shows a schematic representation of another swap body vehicle 23 with the control device 10 from Fig. 1. In contrast to the swap body vehicle 22 from Fig. 2, the sensor device 21 in the embodiment shown in Fig. 3 is approximately on the vehicle 22, preferably on a loading area of the Ladeab section 25, and thus arranged mobile.
Fig. 4 bis 6 zeigen eine schematische Darstellung des Wechselbrückenfahrzeugs 23 aus Fig. 3 mit einem ersten, zweiten beziehungsweise dritten Abstand di, d2, da zwi schen dem Wechselbrückenfahrzeug 23 und der Wechselbrücke 28. Der erste, zweite beziehungsweise dritte Abstand di , d2, dß bezieht sich im jeweiligen Ausführungsbeispiel auf den Abstand zwischen einer Rückfläche der Fahrerkabine 24 und einer Vorderfläche eines von der Wechselbrücke 28 getragenen Wechselcon tainers 34. Die Wechselbrücke 28 weist ferner ein wechselbrückenseitiges Zentrie relement 36 in Form eines Zentriertunnels zum Führen eines fahrzeugseitiges Zent rierelement und mehrere Stützfüße 32 auf. Die Stützfüße 32 sind am Ende des Ab stellvorgangs nach oben in Richtung des Wechselcontainers 34 umklappbar. FIGS. 4 to 6 show a schematic representation of the swap body vehicle 23 from FIG. 3 with a first, second and third spacing di, d2, as between the swap body vehicle 23 and the swap body 28. The first, second and third distance di, d2, d ß in the respective embodiment relates to the distance between a rear surface of the driver's cab 24 and a front surface of a swap container 34 carried by the swap body 28. The swap body 28 also has a centering element 36 on the swap body in the form of a centering tunnel for guiding a vehicle-side centering element and several support feet 32. The support feet 32 can be folded up in the direction of the interchangeable container 34 at the end of the deposition process.
Die Sensoreinrichtung 21 misst den Abstand zwischen der Rückfläche der Fahrerka bine 24 und der Vorderfläche des Wechselcontainers 34. Beim Unterschreiten eines vordefinierten unteren Grenzwertes wird ein Steuersignal 44 (hier zur Veranschauli chung schematisch gezeigt) ausgelöst, das dazu dient, das Lenken beziehungsweise die Lenkfunktion des Fahrzeugs 23 einzuschränken. In Fig. 4 ist der erste Abstand di beispielsweise deutlich kleiner als der untere Grenzwert. In Fig. 5 ist der zweite Ab stand d2 beispielsweise geringfügig kleiner als der untere Grenzwert. In diesen bei den Fällen wird das Lenken-einschränkende Steuersignal ausgelöst, um ein verfrüh tes Einlenken des Fahrzeugs zu vermeiden. The sensor device 21 measures the distance between the rear surface of the driver's cab 24 and the front surface of the interchangeable container 34 Vehicle 23 to restrict. In FIG. 4, the first distance di is, for example, significantly smaller than the lower limit value. In Fig. 5, the second stand from d2 is, for example, slightly smaller than the lower limit value. In both of these cases, the steering-restricting control signal is triggered in order to prevent the vehicle from turning prematurely.
In Fig. 6 ist der dritte Abstand dß größer als der untere Grenzwert. In diesem Fall wird kein Lenken-einschränkendes Steuersignal ausgelöst. Der Fahrer beziehungsweise das Fahrerassistenzsystem kann das Fahrzeug ohne Weiteres einlenken um die Wechselbrücke zu verlassen. In FIG. 6, the third distance d β is greater than the lower limit value. In this case, no steering-restricting control signal is triggered. The driver or the driver assistance system can easily turn the vehicle in to leave the swap body.
Wie in Fig. 4 bis 6 beispielhaft gezeigt kann die Sensoreinrichtung 21 mehrere Sen soren aufweisen, wobei ein Sensor an einem vorderen Ende des Ladeabschnittes 25 und ein anderer Sensor an einem hinteren Ende des Ladeabschnittes 25 angeordnet sind. Es ist denkbar, dass die Abstandsmessung mittels eines dieser Sensoren oder mittels beider Sensoren durchgeführt wird. Beispielsweise können die mittels der je weiligen Sensoren erworbenen Ergebnisse gemittelt werden, um das Endergebnis des gemessenen Abstandes zu erhalten. As shown by way of example in FIGS. 4 to 6, the sensor device 21 can have several sensors, one sensor being arranged at a front end of the charging section 25 and another sensor being arranged at a rear end of the charging section 25. It is conceivable that the distance measurement is carried out using one of these sensors or using both sensors. For example, the results obtained by means of the respective sensors can be averaged in order to obtain the final result of the measured distance.
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Steuerverfahrens 100 gemäß einer Aus führungsform. In einem ersten Schritt S1 wird eine Relativposition zwischen dem Fahrzeug 22, 23 und der Wechselbrücke 28 erhalten. In einem zweiten Schritt wird basierend auf der erhaltenen Relativposition detektiert, ob sich das Fahrzeug 22, 23 unter der Wechselbrücke 28 befindet. In einem dritten Schritt wird ein Steuersignal erzeugt, wenn im zweiten Schritt detektiert worden ist, dass sich das Fahrzeug 22, 23 unter der Wechselbrücke 28 befindet. In einem vierten Schritt wird das Steuersignal an das Fahrzeug 22, 23 ausgegeben. 7 shows a schematic representation of a control method 100 according to one embodiment. In a first step S1, a relative position between the Vehicle 22, 23 and the swap body 28 received. In a second step, based on the relative position obtained, it is detected whether the vehicle 22, 23 is located under the swap body 28. In a third step, a control signal is generated if it has been detected in the second step that the vehicle 22, 23 is located under the swap body 28. In a fourth step, the control signal is output to the vehicle 22, 23.
Bezuaszeichen Steuervorrichtung Reference control device
Eingabeschnittstelle Input interface
Detektionseinheit Detection unit
Signalerzeugungseinheit Signal generation unit
Ausgabeschnittstelle Output interface
Decke ceiling
Sensoreinrichtung Sensor device
, 23 Wechselbrückenfahrzeug , 23 swap body vehicle
Fahrerkabine Driver's cab
Ladeabschnitt Loading section
Wechselbrücke Swap body
Stützfuß Support leg
Wechselcontainer Swap container
Zentriertunnel Centering tunnel
Steuersignal Control signal
bis S4 to S4
Verfahrensschritte Procedural steps

Claims

Patentansprüche Claims
1 . Steuervorrichtung (10) zum Betreiben eines Fahrzeugs (22, 23) für eine Wechselbrücke (28), umfassend: 1 . Control device (10) for operating a vehicle (22, 23) for a swap body (28), comprising:
eine Eingabeschnittstelle (12) zum Erhalten einer Relativposition zwischen dem Fahrzeug (22, 23) und der Wechselbrücke (28); an input interface (12) for obtaining a relative position between the vehicle (22, 23) and the swap body (28);
eine Detektionseinheit (14) zum Detektieren basierend auf der erhaltenen Re- lativposition, ob sich das Fahrzeug (22, 23) unter der Wechselbrücke (28) befindet; eine Signalerzeugungseinheit (16) zum Erzeugen eines Steuersignals, wenn die Detektionseinheit (14) detektiert, dass sich das Fahrzeug (22, 23) unter der Wechselbrücke (28) befindet, wobei das Steuersignal dazu dient, ein fahrerseitiges und/oder assistiertes Lenken des Fahrzeugs (22, 23) einzuschränken; und a detection unit (14) for detecting, based on the obtained relative position, whether the vehicle (22, 23) is located under the swap body (28); a signal generating unit (16) for generating a control signal when the detection unit (14) detects that the vehicle (22, 23) is under the swap body (28), the control signal being used to enable the driver to steer the vehicle and / or assist it (22, 23) to restrict; and
eine Ausgabeschnittstelle (18) zum Ausgeben des Steuersignals an das Fahr zeug (22, 23). an output interface (18) for outputting the control signal to the vehicle (22, 23).
2. Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die Relativposition einen Ab stand zwischen einer Fahrzeugkabine (24) des Fahrzeugs (22, 23) und der Wechsel brücke (28) ist. 2. Control device (10) according to claim 1, wherein the relative position was a stand between a vehicle cabin (24) of the vehicle (22, 23) and the interchangeable bridge (28).
3. Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Detektionseinheit (14) da zu ausgebildet ist, den erhaltenen Abstand mit einer vordefinierten Untergrenze zu vergleichen. 3. Control device (10) according to claim 2, wherein the detection unit (14) is designed to compare the obtained distance with a predefined lower limit.
4. Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei die Signalerzeugungseinheit (16) dazu ausgebildet ist, das Steuersignal zu erzeugen, wenn der erhaltene Abstand kleiner als die vordefinierte Untergrenze ist. 4. Control device (10) according to claim 3, wherein the signal generation unit (16) is designed to generate the control signal when the distance obtained is smaller than the predefined lower limit.
5. Steuervorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Steuersignal dazu ausgelegt ist, das fahrerseitige und/oder assistierte Lenken des Fahrzeugs (22, 23) zu unterbinden. 5. Control device (10) according to one of the preceding claims, wherein the control signal is designed to prevent the driver-side and / or assisted steering of the vehicle (22, 23).
6. Steuervorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Steuersignal dazu ausgelegt ist, ein Gegendrehmoment zu erzeugen, das einem fah rerseitigen und/oder assistierten Lenkmoment entgegenwirkt. 6. Control device (10) according to one of the preceding claims, wherein the control signal is designed to generate a counter torque that counteracts a driver-side and / or assisted steering torque.
7. Steuervorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Steuersignal ein Vibrationssignal, ein akustisches Signal und/oder ein visuelles Sig nal umfasst. 7. Control device (10) according to one of the preceding claims, wherein the control signal comprises a vibration signal, an acoustic signal and / or a visual Sig signal.
8. Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei das Vibrationssignal ein Vib rieren des Lenkrads enthält. 8. Control device (10) according to claim 7, wherein the vibration signal includes a vibration of the steering wheel.
9. Steuervorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Steuersignal dazu ausgelegt ist, einen Eingriff in einen fahrerseitigen und/oder assis tierten Brems- und/oder Beschleunigungsvorgangs zu bewirken. 9. Control device (10) according to one of the preceding claims, wherein the control signal is designed to effect an intervention in a driver-side and / or assisted braking and / or acceleration process.
10. Steuervorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter um fassend eine der Eingabeschnittstelle (12) vorgeschaltete Einheit zur Ermittlung der Relativposition aus von einer Sensoreinrichtung (21 ) empfangenen Sensordaten. 10. Control device (10) according to one of the preceding claims, further comprising a unit connected upstream of the input interface (12) for determining the relative position from sensor data received from a sensor device (21).
1 1 . Fahrzeug (22, 23), umfassend eine Steuervorrichtung nach einem der voran gehenden Ansprüche, sowie eine Sensoreinrichtung (21 ), die einen oder mehrere Sensoren zum Ermitteln einer Relativposition zwischen dem Fahrzeug (22, 23) und der Wechselbrücke (28) umfasst. 1 1. Vehicle (22, 23), comprising a control device according to one of the preceding claims, and a sensor device (21) which comprises one or more sensors for determining a relative position between the vehicle (22, 23) and the swap body (28).
12. Steuerverfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (22, 23) für eine Wechsel brücke (28), umfassend: 12. A control method for operating a vehicle (22, 23) for an interchangeable bridge (28), comprising:
einen ersten Schritt, in dem eine Relativposition zwischen dem Fahrzeug (22, 23) und der Wechselbrücke (28) erhalten wird; a first step in which a relative position between the vehicle (22, 23) and the swap body (28) is obtained;
einen zweiten Schritt, in dem basierend auf der erhaltenen Relativposition de- tektiert wird, ob sich das Fahrzeug (22, 23) unter der Wechselbrücke (28) befindet; einen dritten Schritt, in dem ein Steuersignal erzeugt wird, wenn im zweiten Schritt detektiert worden ist, dass sich das Fahrzeug (22, 23) unter der Wechselbrü cke (28) befindet; und einen vierten Schritt, in dem das Steuersignal an das Fahrzeug (22, 23) aus gegeben wird. a second step in which, based on the obtained relative position, it is detected whether the vehicle (22, 23) is located under the swap body (28); a third step in which a control signal is generated if it has been detected in the second step that the vehicle (22, 23) is under the swap bridge (28); and a fourth step in which the control signal is given to the vehicle (22, 23).
13. Computer-Programm-Produkt, das in einem Datenträger gespeichert und dazu ausgebildet ist, um das Steuerverfahren nach Anspruch 12 durchzuführen, wenn das Computer-Programm-Produkt durch einen Rechner ausgeführt wird. 13. Computer program product which is stored in a data carrier and is designed to carry out the control method according to claim 12 when the computer program product is executed by a computer.
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