DE102004009187A1 - Steuerungssystem für ein Gespann - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungssystem (7) für ein Gespann aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger zum Aufnehmen, Transportieren und Absetzen eines auf Stützen abstellbaren und mit einer Nutzlast beladbaren Gestells, wobei ein Bahnrechner (8) vorgesehen ist, der zum Aufnehmen des Gestells (4) eine den Anhänger rückwärts unter das Gestell führende Bahn berechnet. DOLLAR A Ein besonders zuverlässiges System ergibt sich dann, wenn eine erste Eingabeeinrichtung (10) vorgesehen ist, über die eine Istposition und eine Istlage des Gestells in den Bahnrechner (8) eingebbar sind, und wenn eine zweite Eingabeeinrichtung (11) vorgesehen ist, über die eine Istposition und eine Istlage des Anhängers in den Bahnrechner (8) eingebbar sind. Der Bahnrechner (8) ist dann so ausgestaltet, dass er aus der Istposition und der Istlage des Gestells eine Sollposition und eine Solllage für den Anhänger berechnet, bei welcher sich der Anhänger zum Aufnehmen des Gestells unter diesem befindet, und dass er aus den Istwerten und den Sollwerten von Position und Lage des Anhängers die den Anhänger rückwärts unter das Gestell führende Bahn berechnet.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für ein Gespann aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
- Aus der
DE 195 26 702 A1 ist für ein Gespann aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger zum Aufnehmen, Transportieren und Absetzen eines auf Stützen abstellbaren und mit einer Nutzlast beladbaren Gestells ein Steuerungssystem bekannt, das einen Bahnrechner aufweist, der zum Aufnehmen des Gestells eine den Anhänger rückwärts unter das Gestell führende Bahn berechnet. Hierzu arbeitet das bekannte Steuerungssystem mit einer am Heck des Anhängers angeordneten Kamera, welche bei einer entsprechenden Relativlage zwischen Gespann und Gestell das Gestell erkennt. Dabei wird eine Entfernung zwischen dem Gestell und dem Anhänger sowie ein Winkel zwischen einer Gestelllängsachse und einer Anhängerlängsachse bestimmt. Aus dieser Entfernung und diesem Winkel kann dann die Bahn berechnet werden, die beim Rückwärtsfahren den Anhänger unter das Gestell führt. - Beim bekannten Steuerungssystem bestimmt ein Zustandsregler aus der berechneten Bahn Bahnsollwerte und aus diesen zugehörige Lenkwinkelsollwerte. Mit einem entsprechenden Servome chanismus können dann die Lenkwinkel an einer Lenkanlage des Fahrzeugs automatisch eingestellt werden.
- Mit Hilfe eines derartigen Steuerungssystems kann das Aufnehmen eines Gestells auf den Anhänger eines Gespanns erheblich vereinfacht werden, da das Rückwärtsfahren eines Gespanns aufgrund der komplexen Kinematik ohne ein derartiges Steuerungssystem einen erfahrenen Fahrzeugführer sowie regelmäßig einen Einweiser erfordert.
- Aus der
DE 100 32 179 A1 ist ein anderes Steuerungssystem bekannt, bei dem das Fahrzeug mit einem elektronisch ansteuerbaren Antriebsstrang ausgestattet ist. Dieser Antriebsstrang umfasst zumindest eine Lenkanlage, eine Bremsanlage und ein Antriebsaggregat. Derartige Steuerungssysteme für Fahrzeuge mit elektronisch ansteuerbarem Antriebsstrang werden auch als Drive-by-Wire-Systeme oder als X-by-Wire-Systeme bezeichnet. Bei solchen Systemen können Lenkanlage, Bremsanlage und Antriebsaggregat des Fahrzeugs elektronisch gesteuert werden, ohne dass zwischen entsprechenden Bedienelementen, wie Lenkrad, Bremspedal und Gaspedal, und der jeweiligen Antriebsstrang-Komponente eine durchgehende mechanische oder hydraulische Verbindung besteht. Das zugehörige Steuerungssystem umfasst eine fahrzeugfeste Bedieneinrichtung, in die ein Fahrzeugführer über entsprechende Bedienelemente, wie Lenkrad, Bremspedal, Gaspedal, einen Fahrwunsch eingibt und die aus dem Fahrwunsch einen standardisierten Bewegungsvektor generiert. Dieser Bewegungsvektor entspricht dabei beispielsweise einem Bus-Protokoll, insbesondere einem CAN-Protokoll. Diese Bedieneinrichtung bildet somit eine Eingabeebene für Vorgaben (Fahrwünsche), die vom Antriebsstrang abgearbeitet werden sollen. Des Weiteren ist dann auch eine Steuereinrichtung vorgesehen, die aus einem eingangsseitigen Bewegungsvektor ausgangsseitig Steuersignale zum Ansteuern des Antriebs strangs generiert. Diese Steuersignale werden dann an den Antriebsstrang übermittelt und von diesem zur Umsetzung des Fahrwunsches abgearbeitet. Diese Steuereinrichtung bildet somit eine Koordinationsebene, die das Umsetzen der standardisierten Sollsignale (Fahrwunsch) am Antriebsstrang ermöglicht. - Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Steuerungssystem der eingangs genannten Art eine andere Ausführungsform anzugeben, die insbesondere zuverlässig arbeitet und eine zusätzliche Funktionalität aufweisen kann.
- Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Anspruche.
- Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, aus Istwerten für Position und Lage des Gestells Sollwerte für Position und Lage des Anhängers zu ermitteln, um durch einen Vergleich der Sollwerte und Istwerte zur Lage und Position des Anhängers die erforderliche Bahn zu berechnen, die es ermöglicht, den Anhänger von seiner Istposition und Istlage in die berechnete Sollposition und Solllage zu überführen, in der sich dann der Anhänger unterhalb des Gestells befindet und dieses aufnehmen kann.
- Über die Genauigkeit, mit welcher die Istwerte von Lage und Position für den Anhänger und für das Gestell bereitgestellt bzw. in das Steuerungssystem eingelesen werden können, kann eine ordnungsgemäße Funktionsweise des Steuerungssystems und somit des Aufnahmevorgangs für das Gestell verbessert werden. Das erfindungsgemäße Steuerungssystem ist grundsätzlich unabhängig von der optischen Güte und Justierung einer Kamera oder von aktuellen Sichtverhältnissen.
- Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei welcher die Istwerte für Position und Lage des Gestells elektronisch in einem Speicher des Gestells auslesbar gespeichert sind, wobei eine erste Eingabeeinrichtung, über die eine Istposition und eine Istlage des Gestells in den Bahnrechner eingebbar sind, oder ein Zentralspeicher eines Speditionshofs oder Logistikzentrums mit diesem Gestellspeicher zur Datenübertragung verbindbar ist. Auf diese Weise sind die benötigten Istwerte für Position und Lage des Gestells dem jeweiligen Gestell exakt zugeordnet. Die elektronische oder digitale Speicherung der benötigten Gestell-Istwerte vermeidet bei einer entsprechenden elektronischen Datenübertragung Eingabefehler, was die Funktionssicherheit des Steuerungssystems erhöht. Des Weiteren können die Istwerte quasi mit einer beliebig hohen Genauigkeit abgespeichert werden, was ebenfalls die Funktionsfähigkeit des Steuerungssystems verbessert.
- Gemäß einer Weiterbildung kann der Gestellspeicher am Gestell fest angeordnet sein, wobei dann die erste Eingabeeinrichtung und/oder der Zentralspeicher mit dem Gestellspeicher zu einer telemetrischen Datenübertragung verbindbar sind. Hierbei handelt es sich um eine besonders komfortable Lösung, die eine besonders einfache und zuverlässige Datenübertragung zwischen dem Gestellspeicher und dem Bahnrechner ermöglicht. Alternativ kann der Gestellspeicher auch am Gestell entfernbar angeordnet sein, wobei dann die erste Eingabeeinrichtung und/oder der Zentralspeicher mit einer geeigneten Schnittstelle ausgestattet ist, über die der Gestellspeicher zur Datenübertragung mit der ersten Eingabeeinrichtung bzw. mit dem Zentralspeicher verbindbar ist. Bei dieser preiswerteren Ausführungsform kann ebenfalls eine zuverlässige und sichere Datenübertragung erreicht werden.
- Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
- Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.
- Es zeigen, jeweils schematisch,
-
1 eine stark vereinfachte Draufsicht auf ein Gespann beim Aufnehmen eines Gestells, -
2 eine schaltplanartige Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Steuerungssystems. - Entsprechend
1 besitzt ein Gespann1 ein Zugfahrzeug2 sowie einen Anhänger3 , der zum Aufnehmen, zum Transportieren und zum Absetzen eines Gestells4 ausgebildet ist, ein derartiges Gestell4 weist Stützen5 auf, auf denen es abstellbar ist, und kann mit einer Nutzlast32 , z. B. ein Container, beladen werden. - Zum Abstellen des Gestells
4 werden die Stützen5 ausgefahren und das Gestell4 relativ zum Anhänger3 angehoben. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, den Anhänger3 relativ zum Ge stell4 abzusenken. Anschließend kann der Anhänger3 unter dem Gestell4 weggefahren werden. Zum Aufnehmen des Gestells4 muss der Anhänger3 demnach wieder rückwärts unter das Gestell4 verfahren werden. Hierzu muss der Anhänger3 eine geeignete, hier durch eine unterbrochene Linie angedeutete Bahn6 rückwärts durchfahren, was bei einem solchen Gespann1 aufgrund der vorherrschenden komplexen Kinematik manuell nur recht schwer realisierbar und in der Regel sehr zeitaufwendig ist und außerdem einen Einweiser erfordern kann. - Entsprechend den
1 und2 umfasst ein erfindungsgemäßes Steuerungssystem7 einen fahrzeugfesten Bahnrechner8 , mit dessen Hilfe die zuvor genannte Bahn6 berechnet werden kann. Die fahrzeugfesten Komponenten des Steuerungssystems7 sind hier in einem mit unterbrochener Linie gezeichneten und mit9 bezeichneten Rahmen angeordnet. Demnach umfasst das Steuerungssystem7 außerdem eine fahrzeugfeste erste Eingabeeinrichtung10 , die so ausgestaltet ist, dass darüber eine Istposition und eine Istlage des Gestells4 in den Bahnrechner8 eingebbar sind. Des Weiteren ist eine ebenfalls fahrzeugfeste zweite Eingabeeinrichtung11 vorgesehen, die so ausgestaltet ist, dass darüber eine Istposition und eine Istlage des Anhängers3 in den Bahnrechner8 eingebbar sind. - Im vorliegenden Zusammenhang wird zwischen den Begriffen „Lage" und „Position" unterschieden. Zum einen bestimmt die „Position" des Zugfahrzeugs
2 , des Anhängers3 bzw. des Gestells4 die Relativlage eines vorbestimmten Referenzpunktes des Zugfahrzeugs2 , des Anhängers3 bzw. des Gestells4 innerhalb eines geostationären Bezugs-Koordinatensystems, das in der Regel mit Längen- und Breitenkoordinaten aufgespannt ist. Im Unterschied dazu bezeichnet der Begriff „Lage" die Orientierung einer Längsachse des Zugfahrzeugs2 , des Anhängers3 bzw. des Gestells9 innerhalb des jeweiligen Bezugs- Koordinatensystems. Beispielsweise können zur Beschreibung der Lage die Himmelsrichtungen genutzt werden. - Erfindungsgemäß ist nun der Bahnrechner
8 so ausgestaltet, dass er zunächst aus der Istposition und der Istlage des Gestells4 eine Sollposition und eine Solllage für den Anhänger3 berechnet, wobei diese Sollwerte für Position und Lage des Anhängers3 so gewählt sind, dass sich dann der Anhänger3 zum Aufnehmen des Gestells4 in einer dafür geeigneten Relativlage unter dem Gestell4 befindet. - Der Bahnrechner
8 ist außerdem so programmiert bzw. ausgestattet, dass er anschließend aus den Istwerten und den Sollwerten für Position und Lage des Anhängers3 die zuvor genannte Bahn6 berechnen kann, die den Anhänger3 beim Rückwärtsfahren des Gespanns1 unter das Gestell4 führt. - Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Gestell
4 einen Speicher oder Gestellspeicher12 auf. In diesem Gestellspeicher12 sind die benötigten Istwerte für die Position und Lage des Gestells4 elektronisch so gespeichert, dass diese Daten bedarfsabhängig aus dem Gestellspeicher12 auslesbar sind. Die erste Eingabeeinrichtung10 kann nun auf geeignete Weise mit diesem Gestellspeicher12 so verbunden werden, dass eine Datenübertragung stattfinden kann. So können die Istwerte für Position und Lage des Gestells4 vom Gestellspeicher12 über die erste Eingabeeinrichtung10 zum Bahnrechner8 gelangen. Bevorzugt ist hierbei eine Ausführungsform, bei welcher die Datenübertragung zwischen Gestellspeicher12 und erster Eingabeeinrichtung10 telemetrisch arbeitet. Bei einer derartigen Ausführungsform ist der Gestellspeicher12 fest am Gestell4 angebracht. Je nach Ausgestaltung des Gestellspeichers12 benötigt dieser für die telemetrische Datenübertragung keine eigene Spannungsversorgung. - Es ist klar, dass für die telemetrische Datenübertragung eine hier nicht näher gezeigte, geeignete Sender-Empfänger-Anordnung vorgesehen ist, welche die drahtlose Datenübertragung zwischen dem Gestellspeicher
12 und der ersten Eingabeeinrichtung10 ermöglicht. - Zusätzlich oder alternativ kann es auch vorgesehen sein, den Gestellspeicher
12 so am Gestell4 anzubringen, dass er davon abnehmbar bzw. entfernbar ist. Der entfernbare Gestellspeicher, im folgenden mit12' bezeichnet, besitzt dann eine entsprechende Schnittstelle13 und kann mit einer komplementären Schnittstelle14 kontaktiert werden, die fahrzeugfest angeordnet ist und mit der ersten Eingabeeinrichtung10 verbunden ist. - Darüber hinaus ist es grundsätzlich auch möglich, den gestellfesten Gestellspeicher
12 über eine entsprechende Verbindungsleitung an die erste Eingabeeinrichtung10 anzuschließen. Eine derartige Leitung kann beispielsweise die Schnittstellen13 und14 miteinander verbinden und dadurch eine drahtgebundene Datenübertragung ermöglichen. - Das Gestell
4 kann gemäß1 beispielsweise auf einem Gelände15 eines im übrigen nicht dargestellten Speditionshofs oder Logistikzentrums abgestellt sein. Gemäß2 kann dieses Logistikzentrum einen Zentralspeicher16 aufweisen, der ebenfalls zur Datenübertragung mit dem Gestellspeicher12 verbindbar ist. Auch hier ist grundsätzlich eine telemetrische Datenübertragung sowie eine Verbindung über einen Steckplatz oder über eine drahtgebundene Verbindung möglich. - Im Zentralspeicher
16 sind dann zweckmäßig die Istpositionen und Istlagen für sämtliche Gestelle4 abgelegt, die sich momentan auf dem Gelände15 des Speditionshofs befinden. Bei einer Weiterbildung kann nun die erste Eingabeeinrichtung10 die Istwerte für Lage und Position des jeweils aufzunehmenden Gestells4 direkt vom Zentralspeicher16 erhalten, wobei auch hier eine telemetrische Datenübertragung denkbar ist. Alternativ kann auch hier eine drahtgebundene Datenübertragung stattfinden. - Dabei kann es zweckmäßig sein, im Gestellspeicher
12 zusätzliche Informationen, wie z. B. Ladegutinformationen, zu speichern. Derartige Ladegutinformationen, wie z. B. Art der Ladung, Ziel der Ladung und Liefertermin für die Ladung, können zum einen für das Logistikzentrum von Bedeutung sein. Zum anderen können sie auch für den Fahrzeugführer des Gespanns1 von Interesse sein. Denkbar ist beispielsweise eine Kopplung eines fahrzeuginternen Navigationssystems, derart, dass dessen Zieleingabe automatisch den Zielort der Ladung übernimmt und daraus die Fahrtroute für das Gespann1 berechnet. - Zur Bestimmung der Istposition des Gestells
4 kann das Gestell4 beispielsweise mit einer satellitengestützten Positionsbestimmungseinrichtung ausgestattet sein. Zur Bestimmung seiner Istlage kann das Gestell4 beispielsweise mit einem auslesbaren Kompass ausgestattet sein. Diese Lagebestimmungseinrichtung und die Positionsbestimmungseinrichtung können dann die Istwerte für Lage und Position in den Gestellspeicher12 einlesen. Alternativ dazu kann der jeweilige Speditionshof mit einer zentralen Positions- und Lagebestimmungseinrichtung17 ausgestattet sein, die es ermöglicht, für jedes Gestell4 , das sich auf dem Gelände15 des Speditionshofs befindet, die aktuelle Lage und Position zu ermitteln. Beispielsweise kann eine derartige Lage- und Positionsbestimmungseinrichtung mit Kameras und/oder mit Radar und/oder mit Sonar arbeiten. Sobald das jeweilige Gestell4 auf dem Gelände15 abgestellt ist, kann die Positions- und Lagebestim mungseinrichtung17 die jeweilige Lage und Position des Gestells4 ermitteln und die zugehörigen Istwerte dem Zentralspeicher16 übermitteln. - Die zweite Eingabeeinrichtung
11 kann mit einer satellitengestützten Navigationseinrichtung18 sowie mit wenigstens einem auslesbaren Kompass19 verbunden sein. Die Navigationseinrichtung18 , in der Regel ein GPS, sowie der auslesbare Kompass19 sind dabei fahrzeugfest, insbesondere zugfahrzeugfest angeordnet. Bei einem anhängerfesten Kompass19 kann die Istlage des Anhängers3 besonders einfach in Abhängigkeit der Istposition des Zugfahrzeugs2 bei einem zugfahrzeugfesten Navigationssystem18 aus der Geometrie des Anhängers3 und des Zugfahrzeugs2 ermittelt werden. Einfacher gestaltet sich die Positionsbestimmung des Anhängers3 jedoch durch ein anhängerfestes Navigationssystem18 . Da dies jedoch relativ aufwendig ist und das Zugfahrzeug2 in der Regel sowieso mit einem zugfahrzeugfesten Navigationssystem18 sowie mit einem zugfahrzeugfesten Kompass19 ausgestattet ist, arbeitet die zweite Eingabeeinrichtung11 vorzugsweise mit einem Knickwinkelsensor20 und/oder mit einem Deichselwinkelsensor21 . - Bezugnehmend auf
1 kann mit Hilfe des Knickwinkelsensors20 ein Knickwinkel α bestimmt werden, der sich zwischen einer Anhängerlängsachse22 und einer Deichsellängsachse23 aufspannt. Der Anhänger3 ist hier über eine Deichsel24 mit einer Anhängerkupplung25 des Zugfahrzeugs2 verbunden. Die Deichsel24 dient zur Lenkbetätigung lenkbarer Räder26 des Anhängers3 . Die Deichsellängsachse23 erstreckt sich durch eine Drehachse27 zwischen Deichsel24 und Anhänger3 und durch eine Drehachse28 zwischen Deichsel24 und Anhängerkupplung25 . Der Knickwinkelsensor20 ist dabei vorzugsweise am Anhänger3 angebracht und kann über entsprechende Schnittstellen29 und30 mit der zweiten Eingabeeinrichtung11 des Zugfahrzeugs2 kommunizieren. Im Unterschied dazu dient der Deichselwinkelsensor21 zum Messen eines Deichselwinkels β, der sich zwischen der Deichsellängsachse23 und einer Zugfahrzeuglängsachse31 aufspannt. Zweckmäßig ist der Deichselwinkelsensor21 am Zugfahrzeug2 installiert, was die datenübertragende Kopplung mit der zweiten Eingabeeinrichtung11 vereinfacht. - Bei einem als Auflieger ausgestalteten Anhänger
3 kann auf einen der Winkelsensoren20 ,21 verzichtet werden, da ein derartiger Auflieger keine Deichsel, aufweist, so dass der Knickwinkel dort zwischen der Anhängerlängsachse22 und der Zugfahrzeuglängsachse31 direkt gemessen werden kann. - Entsprechendes gilt dann auch für einen Anhänger, der mit einer Starrdeichsel fest verbunden ist und nur eine Achse aufweist, die beispielsweise auch eine Doppelachse oder Zwillingsachse sein kann. Auch bei einem derartigen Anhänger
3 muss nur ein Sensor zur Bestimmung des Winkels zwischen Anhängerlängsachse22 und Zugfahrzeuglängsachse31 vorgesehen werden. - Der Bahnrechner
8 kann somit über die Daten des Navigationssystems18 , des Kompass19 und der Winkelsensoren20 ,21 aus der Istlage und Istposition des Zugfahrzeugs2 die Istlage und Istposition des Anhängers3 ermitteln. - Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Bahnrechner
8 beim Abstellen des Gestells4 die ihm bekannten Istwerte für Lage und Position des Anhängers3 in Istwerte für Lage und Position des Gestells4 transformieren. In der Regel werden sich diese Istwerte etwa entsprechen, so dass diese Transformation relativ einfach ist. Des Weiteren kann der Bahnrechner8 so eingestellt sein, dass er die ermittel ten Istwerte für Lage und Position des Gestells4 beim Abstellvorgang, z. B. beim oder nach dem Ausfahren der Stützen5 in den Gestellspeicher12 einliest. - Wenn bei einer anderen Ausführungsform der Speditionshof mit der Positions- und Lagebestimmungseinrichtung
17 ausgestattet ist, kann auch diese die Istwerte für Lage und Position des Zugfahrzeugs2 und/oder des Anhängers3 ermitteln und bereitstellen. Die zweite Eingabeeinrichtung11 kann die so bereitgestellten Istwerte z. B. am Zentralrechner16 drahtgebunden oder drahtlos abrufen. Bei einer derartigen Ausführungsform benötigt das Gespann1 keine eigene Navigationseinrichtung18 bzw. keinen eigenen Kompass19 . - Der Bahnrechner
8 generiert die Bahn6 zweckmäßig so, dass diese aus einer Abfolge von Bewegungsvektoren BV besteht. Diese Bewegungsvektoren BV umfassen zumindest einen Lenkbefehl für eine Lenkanlage33 des Zugfahrzeugs2 . Der Bahnrechner8 ermittelt diese Lenkbefehle dabei so, dass der Anhänger3 beim Rückwärtsfahren des Gespanns1 und bei Befolgung der genannten Lenkbefehle der Bahn6 folgt und somit unter das Gestell4 fährt. - Bei einer einfachen Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Steuerungssystem
7 eine Anzeigeeinrichtung34 aufweisen, die in einem Cockpit42 des Fahrzeugs angeordnet ist. Diese Anzeigeeinrichtung34 ist so ausgestaltet, dass sie dem Fahrzeugführer den aktuellen Lenkbefehl des Bewegungsvektors BV optisch und/oder akustisch anzeigt. Der Fahrzeugführer muss dann beim Rückwärtsfahren nur die angezeigten Lenkbefehle befolgen, um den Anhänger3 seines Gespanns1 problemlos unter das Gestell4 zu fahren. Diese Variante des Steuerungssystems7 kann insbesondere auch nachträglich in ein herkömmliches Fahrzeug eingebaut werden. - Ein modernes Zugfahrzeug
2 kann mit einem elektronisch ansteuerbaren Antriebsstrang35 ausgestattet sein. Dieser Antriebsstrang35 umfasst zumindest eine elektronisch betätigbare Lenkanlage33 . Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Antriebsstrang35 außerdem eine elektronisch betätigbare Bremsanlage36 sowie ein elektronisch betätigbares Antriebsaggregat37 . Des Weiteren kann auch ein elektronisch betätigbares Getriebe38 vorgesehen sein. - Darüber hinaus umfasst ein derartiges Zugfahrzeug
2 eine Steuereinrichtung39 zur Betätigung des Antriebsstrangs35 bzw. der Komponenten dieses Antriebsstrangs35 . Die Steuereinrichtung39 ist dabei so ausgestaltet, dass sie eingangsseitige Bewegungsvektoren BV ausgangsseitig in Steuersignale SS transformiert und mit diesen den Antriebsstrang35 ansteuert. Der Antriebsstrang35 kann nun diese Steuersignale SS abarbeiten, d. h. die Komponenten des Antriebsstrangs35 werden durch die Steuersignale SS betätigt. Bei einem Aufsetzvorgang bedeutet dies, dass die Lenkanlage33 die erforderlichen Lenkbefehle automatisch ausführt. - Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Einfahren der Stützen
5 am Ende des Aufnahmevorgangs automatisch vom Bahnrechner8 oder von der Steuereinrichtung39 durchgeführt wird. - Sofern die vom Bahnrechner
8 generierten Bewegungsvektoren BV neben den Lenkbefehlen außerdem Bremsbefehle und Beschleunigungsbefehle bzw. Geschwindigkeitsbefehle umfassen, kann auch ein autonomer Betrieb des Gespanns1 realisiert werden, bei welchem das Rückwärtsfahren des Gespanns1 zum Aufnehmen des Gestells4 automatisch abläuft. Hierzu wird vorab das Gespann1 in einer geeigneten Weise relativ zum Gestell4 positioniert und in einen speziellen Betriebsmodus gebracht, der ein automatisches Aufnehmen des Gestells4 ermöglicht. Im Rahmen dieses Betriebsmodus werden dann die Istwerte für Lage und Position des Gestells4 sowie des Anhängers3 ermittelt und über die Eingabeeinrichtungen10 und11 dem Bahnrechner8 mitgeteilt. Der Bahnrechner8 bestimmt daraus zum einen die Sollwerte für Lage und Position des Anhängers3 und daraus die Bahn6 , welche die erforderlichen Bewegungsvektoren BV enthält. - Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Anhänger
3 zusätzlich mit einer Abstandssensorik40 ausgestattet sein, die einen oder mehrere Abstandssensoren41 umfasst. Diese Abstandssensorik40 überwacht nun die unmittelbare Umgebung des Anhängers3 und kann beim Annähern des Anhängers3 an das Gestell4 Abstandswerte ermitteln. Diese Abstandswerte können zum einen vom Bahnrechner8 zum Abgleich der Istwerte für Lage und Position des Anhängers3 und des Gestells4 genutzt werden. Der Bahnrechner8 kann daher mit Hilfe der Abstandswerte permanent die Bahn6 korrigieren. Auf diese Weise kann zumindest im Nahbereich die Funktionsweise des Steuerungssystems verbessert werden. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der Bahnrechner8 und/oder die Steuereinheit39 aus den aktuellen Abstandswerten das Vorliegen einer Kollisionsgefahr überwachen kann bzw. können. Bei Vorliegen einer akuten Kollisionsgefahr können nun der Bahnrechner8 und/oder die Steuereinrichtung39 einen vorrangigen Bremsbefehl generieren, der das Zugfahrzeug2 rechtzeitig zum Stillstand bringt. Dieser Not-Bremsbefehl geht dabei sämtlichen Befehlen der Bewegungsvektoren BV der Bahn6 vor.
Claims (14)
- Steuerungssystem für ein Gespann (
1 ) aus einem Zugfahrzeug (2 ) und einem Anhänger (3 ) zum Aufnehmen, Transportieren und Absetzen eines auf Stützen (5 ) abstellbaren und mit einer Nutzlast (32 ) beladbaren Gestells (4 ), wobei ein Bahnrechner (8 ) vorgesehen ist, der zum Aufnehmen des Gestells (4 ) eine den Anhänger (3 ) rückwärts unter das Gestell (4 ) führende Bahn (6 ) berechnet, dadurch gekennzeichnet, – dass eine erste Eingabeeinrichtung (10 ) vorgesehen ist, über die eine Istposition und eine Istlage des Gestells (4 ) in den Bahnrechner (8 ) eingebbar sind, – dass eine zweite Eingabeeinrichtung (11 ) vorgesehen ist, über die eine Istposition und eine Istlage des Anhängers (3 ) in den Bahnrechner (8 ) eingebbar sind, – dass der Bahnrechner (8 ) so ausgestaltet ist, dass er aus der Istposition und der Istlage des Gestells (4 ) eine Sollposition und eine Solllage für den Anhänger (3 ) berechnet, bei welcher sich der Anhänger (3 ) zum Aufnehmen des Gestells (4 ) unter diesem befindet, und dass er aus den Istwerten und den Sollwerten von Position und Lage des Anhängers (3 ) die den Anhänger (3 ) rückwärts unter das Gestell (4 ) führende Bahn (6 ) berechnet. - Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass die Istwerte für Position und Lage des Gestells (
4 ) elektronisch in einem Speicher (12 ) des Gestells (4 ) auslesbar gespeichert sind, – dass die erste Eingabeeinrichtung (10 ) und/oder ein Zentralspeicher (16 ) eines Speditionshofs oder Logistikzentrums mit diesem Gestellspeicher (12 ) zur Datenübertragung verbindbar ist. - Steuerungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, – dass der Gestellspeicher (
12 ) am Gestell (4 ) fest angeordnet ist und dass die erste Eingabeeinrichtung (10 ) und/oder der Zentralspeicher (16 ) mit dem Gestellspeicher (12 ) zu einer telemetrischen Datenübertragung verbindbar ist, oder – dass der Gestellspeicher (12 ) am Gestell (4 ) entfernbar angeordnet ist und dass die erste Eingabeeinrichtung (10 ) und/oder der Zentralspeicher (16 ) mit einer geeigneten Schnittstelle (14 ) ausgestattet ist, über die der Gestellspeicher (12 ) zur Datenübertragung mit der ersten Eingabeeinrichtung (10 ) und/oder mit dem Zentralspeicher (16 ) verbindbar ist. - Steuerungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, – dass ein Speditionshof oder ein Logistikzentrum in seinem Zentralspeicher (
16 ) die Istpositionen und Istlagen für sämtliche auf seinem Gelände (15 ) abgestellten Gestelle (4 ) enthält, – dass die erste Eingabeeinrichtung (10 ) zum Einlesen der Istposition und der Istlage des aufzunehmenden Gestells (4 ) mit dem Zentralspeicher (16 ) zur Datenübertragung verbindbar ist. - Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Gestellspeicher (
12 ) außerdem Ladegutinformationen gespeichert sind. - Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bahnrechner (
8 ) beim Abstellen des Gestells (4 ) aus der Istposition und der Istlage des Anhängers (3 ) die Istlage und Istposition des Gestells (4 ) berechnet und im Gestellspeicher (12 ) abspeichert. - Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, – dass die zweite Eingabeeinrichtung (
11 ) eine satellitengestützte Navigationseinrichtung (18 ) und wenigstens einen auslesbaren Kompass (19 ) aufweist und mit deren Hilfe die Istposition und die Istlage des Anhängers (3 ) ermittelt, und/oder – dass ein Speditionshof oder Logistikzentrum eine Politions- und Lagebestimmungseinrichtung (17 ) aufweist, die Istwerte für die Lage und Position des Zugfahrzeugs (2 ) und/oder des Anhängers (3 ) ermittelt und zur Datenübertragung mit der zweiten Eingabeeinrichtung (11 ) drahtgebunden oder drahtlos verbindbar ist. - Steuerungssystem nach einem der Anspruch aufweist und mit dessen bzw. deren Hilfe die Istposition und Istlage des Anhängers (
3 ) ermittelt. - Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhänger (
3 ) als Auflieger oder als mit einer Lenkdeichsel (24 ) lenkbarer Anhänger (3 ) oder als mit einer Starrdeichsel fest verbundener Anhänger (3 ) ausgebildet ist. - Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, – dass die Bahn (
6 ) aus einer Abfolge von Bewegungsvektoren (BV) besteht, die jeweils wenigstens einen Lenkbefehl für eine Lenkanlage (33 ) des Zugfahrzeugs (2 ) aufweisen, – dass der Bahnrechner (8 ) die Lenkbefehle so berechnet, dass der Anhänger (3 ) beim Rückwärtsfahren und bei Befolgung der Lenkbefehle unter das Gestell (4 ) fährt. - Steuerungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Cockpit (
42 ) des Zugfahrzeugs (2 ) eine Anzeigeeinrichtung (34 ) vorgesehen ist, die dem Fahrzeugführer die Lenkbefehle optisch und/oder akustisch anzeigt. - Steuerungssystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, – dass das Zugfahrzeug (
2 ) einen elektronisch ansteuerbaren Antriebsstrang (35 ) aufweist, der zumindest eine elektronisch betätigbare Lenkanlage (33 ) umfasst, – dass eine Steuereinrichtung (39 ) vorgesehen ist, die aus eingangsseitigen Bewegungsvektoren (BV) ausgangs seitig Steuersignale (SS) generiert und damit den Antriebsstrang (35 ) ansteuert, derart, dass beim Rückwärtsfahren zum Aufnehmen des Gestells (4 ) die Lenkanlage (33 ) automatisch die Lenkbefehle befolgt. - Steuerungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, – dass der Antriebsstrang (
35 ) außerdem eine elektrisch betätigbare Bremsanlage (36 ) sowie ein elektrisch betätigbares Antriebsaggregat (37 ) umfasst, – dass der Bewegungsvektor (BV) außerdem Bremsbefehle und Beschleunigungs- und/oder Geschwindigkeitsbefehle aufweist, – dass die Steuersignale (SS) der Steuereinrichtung (39 ) den Antriebsstrang (35 ) so ansteuern, dass dieser das Rückwärtsfahren zum Aufnehmen des Gestells (4 ) automatisch durchführt. - Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhänger (
3 ) mit einer Abstandssensorik (40 ) ausgestattet ist, die beim Annähern des Anhängers (3 ) an das Gestell (4 ) Abstandswerte ermittelt, die vom Bahnrechner (8 ) zur Korrektur der Bahn (6 ) verwendbar sind und/oder die von der Steuereinrichtung (39 ) und/oder vom Bahnrechner (8 ) derart berücksichtigt werden, dass die Steuereinrichtung (39 ) und/oder der Bahnrechner (8 ) bei Vorliegen einer akuten Kollisionsgefahr einen vorrangigen Bremsbefehl generiert.
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