CN109952216A - 用于适配商用车的至少一部分的高度的***和方法 - Google Patents

用于适配商用车的至少一部分的高度的***和方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于在至少一个预先确定的地点适配商用车的至少一部分的高度的***，其中，该商用车具有位置确定装置(40)和高度调节装置(50)，所述位置确定装置和高度调节装置构造用于确定该商用车的位置并且改变该商用车的所述至少一部分高于地面的高度。该***包括用于接收数据的接口(110)和控制单元(130)，所述数据表示该商用车的所述至少一部分在所述预先确定的地点的目标高度，所述控制单元能够耦合至所述位置确定装置(40)和所述高度调节装置(50)并且构造为基于求取的位置促使所述商用车的高度调节装置(50)将该商用车的所述至少一部分的高度适配于所述目标高度。

Description

用于适配商用车的至少一部分的高度的***和方法
技术领域
本发明涉及一种用于适配商用车的至少一部分的高度的***和方法，尤其涉及一种用于自主行驶车辆的高度适配***。
背景技术
对于商用车来说，自主行驶也越来越重要。尽管在商用车的自主控制中该商用车在水平平面中的运动处于前景中，但是同样重要的是，也能自主地控制该商用车或商用车的至少一部分的竖直高度。但是，自动的高度控制不仅对于自主行驶的车辆是值得期望的，而且还改善了以传统方式运行的商用车的舒适性。因为可以至少通过控制单元来监控驾驶员的可能的错误估算，所以驾驶员可以被告知在确定点上的高度调整是不足够的。
在商用车的传统运行方式中，驾驶员总是最终获得车辆的控制。但是，对于自主运行的车辆来说，用于高度调节的自动解决方案是非常重要的。属于此的例如有高度适配，为了使得车辆能够驶上确定的装货斜坡或者在通过桥梁时考虑确定的最大高度或者在车站将上车区域足够程度地降低，该高度适配是必要的。此外，还存在其他的、在商用车领域中扮演重要角色的应用情况。
例如在US 5,549,412 A中公开了一种商用车领域中的高度调整，在该现有技术中公开了铺沥青机，其通过传感器装置自动地实施高度控制，以便作为位置函数实施预先确定的高度曲线。在US 2014379214 A1中公开了另一公知的高度调节***，在该现有技术中，如果车辆驶向停放位置，则实施高度水平的自动控制。在US 2014297116 A1中公开了一种自适应弹簧***，其利用车辆位置和地形数据，以便根据前面的街道表面或斜度相应地适配车辆弹簧装置。
但是，这些公知的***中没有一个能实现足够的、对于自主行驶的商用车足够精确且可靠的高度控制。
因此存在寻找用于对商用车进行高度控制的替换***的需求。
发明内容
上述问题的至少一部分通过根据权利要求1或权利要求12的用于适配商用车的至少一部分的高度的***和方法以及根据权利要求10的商用车解决。从属权利要求定义了根据独立权利要求的主题的其他有利的实施例。
本发明涉及一种在至少一个预先确定的地点适配商用车的至少一部分的高度的***，其中，该商用车具有位置确定装置和高度调节装置，所述位置确定装置和高度调节装置构造用于确定该商用车的位置并且改变该商用车的所述至少一部分高于地面的高度。该***包括用于接收数据的接口和控制单元，所述数据表示该商用车的所述至少一部分在所述预先确定的地点的目标高度，所述控制单元能够耦合至所述位置确定装置和所述高度调节装置并且构造为基于求取的位置促使所述商用车的高度调节装置将该商用车的所述至少一部分的高度适配于所述目标高度。所述预先确定的位置例如可以是桥梁通过部、车站、装货斜坡等。本发明不应局限于特定的地点或者仅仅在一定程度上给预先确定的地点分配一位置。
在本发明的框架内，术语“位置”应广泛解释并且并非仅仅涉及全球(或全局)定义的位置(例如在一个坐标系之内或者通过GPS求得)，而是还包括相对位置，所述相对位置例如参照已知的固定点例如建筑物或标记求得。所述相对位置可以例如通过距离测量仪或其他传感器求得。此外，“位置”并非仅仅定义了水平平面中的地点，而是还包括竖直位置，例如地面以上的高度。
所述接口可以例如构造用于特别是在利用无线连接(例如移动式无线电)的情况下从远程数据库接收数据。可选地，所述接口可以将目标高度的值与预先确定的地点的位置一起存储。为此，该接口例如可以调用商用车的存储器或者该***自身包括相应的存储器。
可选地，所述控制单元构造用于实施下列功能：
-求取或从位置确定装置询问该商用车相对于所述预先确定的地点的瞬时距离或该商用车到达所述预先确定的地点的预计时长；和
-如果所述瞬时距离或到达所述预先确定的地点的预计时长低于阈值，则促使所述高度调节装置进行高度适配。
可选地，所述控制单元可以进一步构造为基于来自所述位置确定装置的数据求取或者从所述位置确定装置询问该商用车的所述至少一部分的竖直高度。
所述控制单元还可以构造为基于来自所述位置确定装置的数据求取或者从所述位置确定装置询问在至少一个水平坐标中的位置。
所述位置确定装置可以包括所有适于求取位置的机构。为此，这些机构可以具有多个单元，这些单元中的一个单元例如求取相对于定点的距离，另一单元实施全球定位(例如GPS单元)并且另一单元例如实施商用车的预先确定的点的高度确定(例如从地面)。但是，地面以上的高度的求取还可以通过高度调节装置的刻度实施。例如，高度调节装置可以具有多个促动器，这些促动器改变该商用车的所述至少一部分的高度，其中，确定的促动器位置相应于确定的高度。这些促动器位置可以事先通过高度调节装置的刻度或定标来确定。
因此，根据另外实施例的***包括传感器单元，该传感器单元耦合至所述控制单元并且具有以下构件中的至少一个：雷达、激光扫描仪、无线传输装置、移动式无线电模块、差分或全球定位***、摄像机、其他定位***(例如GPS模块)。
可选地，所述控制单元进一步构造为基于来自所述传感器单元的传感器数据检测处于该商用车的周围环境中的参考点(例如车道上或建筑物上的标记)并且求取该商用车相对于该参考点的位置。
可选地，该商用车可以具有至少一个动态车辆传感器(里程表、转速测量仪等)，该车辆传感器构造用于求取该商用车的速度和/或方向改变。然后，所述控制单元可以构造为基于来自所述至少一个动态车辆传感器的传感器数据确定相对于之前检测到的位置的至少一个位置改变，以便能够实现运动路径的跟踪(例如也可以画出运动曲线)。
可选地，所述控制单元可以进一步构造为在无需与该商用车的驾驶员互动的情况下促使高度适配，从而该***能够在自主行驶的商用车中实施。
本发明还涉及一种商用车，其包括位置确定装置、高度调节装置和前面所述的***。该商用车的高度调节装置例如可以构造为如此长时间地改变该商用车的至少一部分的高度，直至该商用车的参考点或与预先确定的部分达到目标高度为止。
可选地，商用车的至少一部分可以是车辆入口的地板或商用车的特征性的最高突出部或具有最小高度的侧点或车轴的点。
本发明还涉及一种用于在至少一个预先确定的地点适配商用车的至少一部分的高度的方法，其中，该商用车具有位置确定装置和高度调节装置，所述位置确定装置和高度调节装置构造用于确定该商用车的位置并且改变该商用车的所述至少一部分高于地面的高度。该方法包括以下步骤：
-接收数据，所述数据表示该商用车的所述至少一部分在所述预先确定的地点的目标高度；
-求取该商用车的位置；和
-将该商用车的所述至少一部分的高度适配于接收到的目标高度。
因此，本发明的各实施例通过以下方式解决了上述技术问题中的至少一部分，即，可使用具有地形信息的数据库来得到竖直高度值并且将其可选地存储在商用车中，确切地说作为水平位置的函数。因此，如果商用车的水平位置使得需要进行高度适配，则可以使商用车或商用车组合(例如鞍式挂车)的确定的参考点竖直运动。
高度适配例如可以通过该商用车的车轮悬挂或弹簧***实现，而驾驶员不必与该***互动。所需的高度适配可以如已经提及的那样通过阈值定义，该阈值定义了相对于预定位置的预定距离或者预计到达预定位置所需的预定时长。
附图说明
从下面对不同实施例的详细描述和附图可以更好地理解本发明的各实施例，但是这些实施例不应理解为本发明的公开局限于这些特定的实施方式，而是仅仅用于解释和理解。
图1示出用于在至少一个预先确定的地点适配商用车的至少一部分的高度的***的一个实施例；
图2示出示例性的状况，在该状况中可以使用根据各实施例的***；
图3示出根据本发明的一个实施例的用于适配商用车的至少一部分的高度的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出用于在至少一个预先确定的地点(位置)调节商用车的至少一部分的高度的***的一个实施例。该***包括用于接收数据的接口110。所述数据显示所述商用车的至少一部分在预先确定的地点的目标高度。此外，该***包括控制单元130，该控制单元可以耦合至位置确定装置40和高度调节装置50。位置确定装置40和高度调节装置50并非一定是(但可以是)该***的部分，相反，商用车可以具有这些装置。位置确定装置40构造用于确定该商用车的位置，高度调节装置50构造用于改变商用车的至少一部分在地面以上的高度。此外，控制单元130构造为基于所确定的位置来促使该商用车的高度调节装置50将该商用车的该至少一部分的高度调整到目标高度。
高度调节装置50可以例如借助于促动器实现，所述促动器控制商用车的车轮悬挂或弹簧***，以便将车辆的特定区域或将整个车辆以确定的方式升高或降低。
图1中所示的***利用例如该***的接口110从数据库获得高度信息。该信息的传递可以例如无线地或有线地实现。相应的高度信息可以被存储在该商用车中(例如存储在附图中未示出的存储器中)或已经存储在那里。
位置确定装置40可以是任意的定位***，其中，例如基于全球定位***(GPS)、差分全球定位***(DGPS)、摄像机、雷达、激光雷达或其他动态传感器信号进行位置确定。
图2示出示例性的状况，在这些状况中可以使用根据各实施例的***。
例如，商用车可以经由驶入口210驶入到如图2所示的区域中。在该区域中例如存在三个建筑物部分，即具有总共十二个坞站的第一建筑物310、前面存在例如车站230的第二建筑物320和第三建筑物330。
驶入口210可以例如还包括转交站，在该转交站中，商用车的驾驶员释放该车辆以在所示的区域中自动运行。但是也可以的是，驶入口210仅仅是十字路口，在该十字路口中，例如通过驾驶员激活自动的高度修正。驶入口210可以是路径200的第一或起始位置，商用车通过所示的区域跟随该第一或起始位置。
在驶入口210之后跟随着立交桥220(第二位置)，该立交桥横跨所述路径200。在进一步的路径走向中例如将通过站点“6”、“7”、“8”，所述站点例如可以包括车站230(第三位置)。然后，该路径200进一步延伸至第四位置240并且紧接着延伸至第五位置250。最后，在通过了第六位置260之后，路径200延伸至示例性的停放区域270。
沿着该路径200，在预先确定的位置或地点(第一至第七位置)实施高度控制。
例如，在立交桥220处可能需要调节该商用车的最大高度，从而使得该商用车可以在该立交桥220下通过。为此，例如可以改变车轮悬挂或弹簧***，从而使得实施该车辆的自动下降，以便例如达到小于例如4.10米的高度，从而可以在桥梁(立交桥)下通过。
如果该商用车是巴士，则在预先确定的第三位置230可能需要例如在脚部区域中调节乘客入口的高度。例如当该巴士到达车站230的附近时可以实现这一点。该适配可以引起所述入口的地板区域的下降，从而使得该地板区域例如高于地面0.2米。
如果该商用车是升降轴，则可能需要在第四位置240相应地改变升降轴高度。例如，在坞站12的位置处可能需要通过例如弹簧***使升降轴下降，确切地说低于0.5米，以实现车轮和街道之间的连接。这例如为了在该位置测量载货的轴荷是必要的。
如果商用车运送货物，则可能需要适配装货平台的高度，以便例如在预先确定的第五位置250将装货面高度调节到目标值。由此，可以在坞站3实施或简化卸货或装货。例如，可以将挂车调节到示例性所需的1.2米的高度。
在预先确定的第六位置260例如可能需要调节前保险杠的保险杠高度，因为例如在该位置处可能存在斜坡。为了能够在不受损伤的情况下通过该斜坡，前保险杠的下部区段应如此程度地升高(例如通过弹簧***)，直至达到0.4米的最小高度。当车辆接近该斜坡时则可以已经实现该高度调节。
在停放位置270处可以调节该商用车的示例性的停放高度。
可理解的是，每个商用车不必以相同的方式在所示的预先确定的地点或位置处采取预先确定的行动。例如，用来上车的高度适配典型地只是适于巴士，但卡车并不需要。同样，其他的高度适配例如装货斜坡仅仅对于特定的商用车是所需的。因此，控制单元只需要从数据库下载对于该商用车所需的数据。
因此，图2示出的是在预先确定的点上需要相对于参考点适配车辆的高度的各种可能性。尤其是，对于所示的所有动作不需要驾驶员的主动协作。相反，该***通过接口110自动地接收需遵守的高度值和所属的位置(例如预先确定的第一至第七位置的坐标)。然后，在接近预先确定的位置时，该***自动触发相应的高度调节。这尤其可以在到达预先确定的位置之前及时进行。
由此，通过定义相应的、围绕预先确定的位置的区域，可以确保顺利的行驶过程。如已经提及的那样，该预先确定的位置可以例如包括距离或者可选地也包括时间范围，该时间范围定义了到达预先确定的点的预计到达。为了触发高度修正，可以定义阈值，所述阈值定义了相对于预先确定的点的最小或最大距离或者也定义了预先确定的持续时间。为此，该***连续地确定该车辆的位置并且在超过阈值时触发该车辆的该部分的高度适配。
图3示出通过该***实施的方法的流程图，用于在至少一个预先确定的地点改变车辆的至少一部分的高度。该车辆又包括位置确定装置40和高度调节装置50，它们设计用于确定该商用车的位置并且改变该商用车的该至少一部分在地面上的高度。该方法包括以下步骤：接收S110数据，所述数据显示该商用车的至少一部分在预先确定的地点的目标高度；求取S120该商用车的位置；和将该商用车的至少一部分的高度适配S130于接收到的目标高度。
高度的控制例如可通过弹簧***进行并且允许将任意的车辆部分或者也可以将整个车辆根据要求来调节高度。
各实施例可以对于任意的区域灵活地应用，因为相应相关的信息可以通过接口110下载并存储在车辆中。有利地，高度适配不是在达到预给定的位置时才进行，而是通过相应的阈值事先触发，从而实现顺利的驾驶。
各实施例允许直接控制商用车或整个商用车组合(例如牵引机和挂车)。在此，可以在高度方面控制商用车、牵引机或挂车的任意部分，从而可以实现舒适性和安全性的改善。尤其是，自动地进行高度的适配并且此外可以自动地感知环境改变。例如，可以持续监控和修正相对于预先确定的点的距离或期望的行驶时间，以便顺利地实施商用车的运行。为此，可以在该***中集成一传感器单元，以便例如可以连续地检测周围环境。可选地，该***可以调用商用车的相应传感器。所述传感器例如可以是雷达、激光扫描仪、无线传输装置、移动式无线电模块、差分或全球定位***、摄像机、其他定位***。利用这些传感器可以例如检测图2中的建筑物310、320、330，以便从而允许相对的位置确定。
各实施例尤其可以应用于下面的典型应用情况(也参见图2)，但本发明不限于此：
巴士停靠于车站230。在该状况中需要的是，弹簧***使在该车站处的上车高度下降。所需的高于车道的高度信息(例如马路牙子的高度)可以从外部数据库获得。此外，车辆可以自己测量该实际状态(例如通过已有的传感器单元)。此外，该巴士可以求取相对于该车站的距离，以便从而例如可以在停车之前及时实施下降。可理解的是，各车站的不同高度值是可调节的。
装载运输车辆。在该情况下常常需要的是，卡车或挂车根据装载站的情况适配装载面，以便可以在装载面处无需留空就能连续地装货和卸货。目前，这些操作通常是通过驾驶员手动实施，为此，该驾驶员必须在将车辆停放之后首先在装货站台进行调节。然而，如果所需的装载高度已经事先知道并且从数据库传输至车辆，则可以在利用位置确定装置40的情况下事先实施相应的高度调节。例如，运输车辆在接近相应的装载站时可以将装载面调节到所需的高度。这又可以全自动地实现，而无需驾驶员与该***互动。可选地，也可以在相应已有的接口上读出或可视化相应的高度值。
另一应用情况在于在交叉路口进行高度限制，在该交叉路口需要使商用车的最高点不高于最大高度，以便例如可以在信号灯或类似限制物下方自由通过。在此，示例性地可以在作为参考点的车辆最高点处实施高度测量。替换地，也可以在框架或车身的任意其他点上进行高度测量，其中，在该情况下可以进行相应的换算。该车辆又可以通过接口110从数据库获取所需的信息并且将所述信息以本地方式存储于该商用车中。利用该信息，所述***特别是可以在到达相应的点之前及时触发弹簧***，从而自动实施车辆或车辆部分的下降并且接着在通过之后又返回到正常状态。
如已经提及的那样，也可以自主地进行商用车的相应车轴的升高，因为在特定的位置可能需要调整车轴的竖直位置。这些信息(即在哪些地方需要这样做)可以从所连接的数据库得到。
应实施高度适配的位置例如可以通过全球定位***获得。替换地，也可以通过参考点来实施这些点的识别，所述参考点例如设置在车道或建筑物上并且可通过车辆的确定的传感器装置检测到。为此，例如可以在车辆中设置摄像机、激光扫描仪、雷达或其他定位***并且在建筑物或车道上设置相应的基础设施(例如确定的条形码或符号)。相对于参考点的当前位置的确定例如可以在使用动态车辆传感器例如里程表、转速测量仪、转向角传感器或其他传感器进行。
从数据库下载到车辆中的信息可以与其他信息一起存储在商用车的存储器中(例如导航***中)。这些信息也可以与相应的地图相组合，以便由此简化定向和定位。
在说明书、权利要求书和附图中公开的本发明特征可以不仅单个地而且以任意的组合对于实现本发明是重要的。
附图标记表
40 位置确定装置
50 高度调节装置
110 用于接收数据的接口
130 控制单元
310,320,330 建筑物
210,220,… 预先确定的位置/地点

Claims (12)

1.一种用于在至少一个预先确定的地点适配商用车的至少一部分的高度的***，其中，该商用车具有位置确定装置(40)和高度调节装置(50)，所述位置确定装置和高度调节装置构造用于确定该商用车的位置并且改变该商用车的所述至少一部分高于地面的高度，其特征在于：包括
用于接收数据的接口(110)，所述数据表示该商用车的所述至少一部分在所述预先确定的地点的目标高度；和
控制单元(130)，该控制单元能够耦合至所述位置确定装置(40)和所述高度调节装置(50)并且构造为基于求取的位置促使所述商用车的高度调节装置(50)将该商用车的所述至少一部分的高度适配于所述目标高度。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
所述接口(110)构造用于特别是在利用无线连接的情况下从远程数据库接收目标高度的数据并且将该目标高度的值与所述预先确定的地点的位置一起存储。
3.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，
所述控制单元(130)构造用于：
求取或从位置确定装置(40)询问该商用车相对于所述预先确定的地点的瞬时距离或该商用车到达所述预先确定的地点的预计时长；和
如果所述瞬时距离或到达所述预先确定的地点的预计时长低于阈值，则促使所述高度调节装置(50)进行高度适配。
4.根据上述权利要求中任一项所述的***，其特征在于，
所述控制单元(130)构造为基于所述位置确定装置(40)的数据求取或者从所述位置确定装置(40)询问该商用车的所述至少一部分的竖直高度。
5.根据上述权利要求中任一项所述的***，其特征在于，
所述控制单元(130)构造为基于所述位置确定装置(40)的数据求取或者从所述位置确定装置(40)询问在至少一个水平坐标中的位置。
6.根据上述权利要求中任一项所述的***，其特征在于，
包括传感器单元，该传感器单元耦合至所述控制单元(130)并且具有以下构件中的至少一个：雷达、激光扫描仪、无线传输装置、移动式无线电模块、差分或全球定位***、摄像机、其他定位***；并且
所述控制单元(130)进一步构造为基于所述传感器单元的数据求取相对位置。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，
所述控制单元(130)构造为基于所述传感器单元的传感器数据检测处于该商用车的周围环境中的参考点并且求取该商用车相对于该参考点的位置。
8.根据上述权利要求中任一项所述的***，其中，该商用车具有至少一个动态车辆传感器，该动态车辆传感器构造用于求取该商用车的速度和/或方向改变，其特征在于，
所述控制单元(130)构造为基于所述至少一个动态车辆传感器的传感器数据确定相对于之前检测到的位置的至少一个位置改变，以便能够实现运动路径的跟踪。
9.根据上述权利要求中任一项所述的***，其特征在于，
所述控制单元(130)进一步构造为在无需与该商用车的驾驶员互动的情况下促使高度适配，从而该***能够在自主行驶的商用车中实施。
10.一种商用车，其特征在于，包括：
位置确定装置(40)；
高度调节装置(50)；和
根据上述权利要求中任一项所述的***。
11.根据权利要求10所述的商用车，其特征在于，
商用车的至少一部分是车辆入口的地板或商用车的特征性的最高突出部或具有最小高度的侧点或车轴的点。
12.一种用于在至少一个预先确定的地点适配商用车的至少一部分的高度的方法，其中，该商用车具有位置确定装置(40)和高度调节装置(50)，所述位置确定装置和高度调节装置构造用于确定该商用车的位置并且改变该商用车的所述至少一部分高于地面的高度，其特征在于：
接收(S110)数据，所述数据表示该商用车的所述至少一部分在所述预先确定的地点的目标高度；
求取(S120)该商用车的位置；和
使该商用车的所述至少一部分的高度适配(S130)于接收到的目标高度。
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