DE10308668A1 - Device and method for carrying out a docking operation of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung stellt eine Andockhilfe dar, die den Fahrer eines Fahrzeugs (5), insbesondere eines Lastkraftwagens oder eines Transporters, bei der Durchführung eines Andockvorgangs an ein ruhendes Objekt (6), beispielsweise an eine ortsfeste Verladerampe, unterstützt. Die Andockhilfe weist Abstandserfassungsmittel (8) auf, mit denen eine Abstandsgröße (d*), die den Abstand (d) zwischen dem Fahrzeug (5) und dem ruhenden Objekt (6) beschreibt, ermittelt wird. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Auswerteeinheit (9) auf, der die ermittelte Abstandsgröße (d*) zugeführt wird. Der gesamte Andockvorgang wird fahrerunabhängig dergestalt durchgeführt, dass die Auswerteeinheit (9) in Abhängigkeit der ermittelten Abstandsgröße (d*) Ansteuersignale zur Ansteuerung von Bremsmitteln (11) und/oder Antriebsmitteln (13) des Fahrzeugs (5) zur Durchführung des Andockvorgangs ermittelt.The invention provides a docking aid which assists the driver of a vehicle (5), in particular a lorry or a transporter, in carrying out a docking operation on a stationary object (6), for example on a stationary loading ramp. The docking aid has distance detection means (8) with which a distance variable (d *) which describes the distance (d) between the vehicle (5) and the stationary object (6) is determined. Furthermore, the device has an evaluation unit (9) to which the determined distance variable (d *) is supplied. The entire docking operation is performed independently of the driver in such a way that the evaluation unit (9) determines control signals for controlling brake means (11) and / or drive means (13) of the vehicle (5) for carrying out the docking operation as a function of the determined distance variable (d *).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Durchführung eines Andockvorgangs eines Fahrzeugs an ein ruhendes Objekt nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 12. Die Erfindung stellt eine Andockhilfe dar, die den Fahrer eines Fahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens oder eines Transporters, bei der Durchführung eines Andockvorgangs an ein ruhendes Objekt, beispielsweise an eine ortsfeste Verladerampe unterstützt.The invention relates to a device and a method of implementation a docking operation of a vehicle to a dormant object after The preamble of claim 1 or claim 12. The Invention provides a docking aid which is the driver of a vehicle, in particular a truck or a transporter, at the implementation a docking operation to a dormant object, such as a stationary loading ramp supported.
Aus der japanischen Druckschrift 05296777 A ist ein Führungssystem für ein Fahrzeug bekannt, mit dem es möglich ist, ein Fahrzeug in eine unter Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen wählbare Zielposition zu überführen. Das Führungssystem weist unter anderem mehrere im Heckbereich des Fahrzeugs angeordnete Abstandssensoren auf, mit denen die relative Position und Ausrichtung des Fahrzeugs in Bezug auf Hindernisse, die sich im Bereich des Fahrzeughecks befinden, ermittelt werden. Unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und Ausrichtung des Fahrzeugs berechnet eine Recheneinheit einen geeigneten Weg, entlang dem das Fahrzeug durch Ansteuerung der Bremsen und der Lenkung fahrerunabhängig in die gewählte Zielposition überführt wird. Das Führungssystem hat die Aufgabe, den Fahrer des Fahrzeugs bei der Durchführung eines rückwärtsgerichteten Einparkvorgangs zu entlasten. Die Durchführung eines Andockvorgangs des Fahrzeugs an eines der ermittelten Hindernisse ist nicht vorgesehen.From the Japanese publication 05296777 A is a guidance system for a Vehicle known with which it is possible is a vehicle in one, taking into account the environmental conditions selectable To transfer target position. The Guide system points including several arranged in the rear of the vehicle distance sensors indicating the relative position and orientation of the vehicle in terms of obstacles that are in the area of the vehicle's rear be determined. Taking into account the determined relative position and orientation of the vehicle calculates a computing unit a suitable way along which the vehicle is controlled by the brakes and the steering is transferred independently of the driver into the selected target position. The leadership system has the task of the driver of the vehicle in carrying out a backward Relieve parking. The implementation of a docking process the vehicle to one of the detected obstacles is not provided.
Die Druckschrift
In der Druckschrift
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art zuschaffen, die bzw. das den Fahrer des Fahrzeugs bei der Durchführung des Andockvorgangs in komfortabler und sicherer Weise unterstützt. Es soll verhindert werden, dass es bei dem Andockvorgang zu einem versehentlichen Auffahren auf das Hindernis kommt.It is therefore the object of the present invention provide a device or a method of the type mentioned, the driver of the vehicle in carrying out the Docking process supported in a comfortable and safe way. It to prevent it from becoming accidental during the docking process Driving up the obstacle comes.
Diese Aufgabe wird gemäß der Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 12 gelöst.This object is achieved according to the features of Patent claim 1 or of claim 12 solved.
Die Vorrichtung zur Durchführung eines Andockvorgangs eines Fahrzeugs an ein ruhendes Objekt weist Abstandserfassungsmittel auf, mit denen eine Abstandsgröße, die einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem ruhenden Objekt beschreibt, ermittelt wird. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Auswerteein heit auf, der die ermittelte Abstandsgröße zugeführt wird. Der gesamte Andockvorgang wird fahrerunabhängig dergestalt durchgeführt, dass die Auswerteeinheit in Abhängigkeit der ermittelten Abstandsgröße Ansteuersignale zur Ansteuerung von Bremsmitteln und/oder Antriebsmitteln des Fahrzeugs zur Durchführung des Andockvorgangs ermittelt. Somit muss der Fahrer zur Durchführung des Andockvorgangs lediglich noch die Lenkung des Fahrzeugs in geeigneter Weise betätigen. Aufgrund der fahrerunabhängigen Ansteuerung der Bremsmittel und/oder der Antriebsmittel kann ein versehentliches Auffahren des Fahrzeugs auf das ruhende Objekt von vornherein ausgeschlossen werden, sodass der Andockvorgang nicht nur komfortabler, sondern auch wesentlich sicherer wird. Die Vorrichtung wird vorzugsweise in einem einteiligen Lastkraftwagen oder einem Transporter oder einem aus einem Zugfahrzeug und einem Auflieger oder Anhänger bestehenden Fahrzeuggespann eingesetzt, da hier erfahrungsgemäß ein Andockvorgang aufgrund der schlecht für den Fahrer einsehbaren Fahrzeugumrisse erschwert wird. Bei dem ruhenden Objekt kann es sich beispielsweise um eine ortsfeste Verladerampe oder eine ähnliche Einrichtung handeln. Unter einem versehentlichen Auffahren des Fahrzeugs auf das ruhende Objekt ist folgendes zu verstehen: Ein Andockvorgang wird normalerweise so durchgeführt, dass das Fahrzeug mit solch einer Geschwindigkeit an das ruhende Objekt herangeführt wird, dass zum Ende des Andockvorgangs ein zerstörungsfreies Berühren von Fahrzeug und ruhendem Objekt erfolgt. Dies gilt sowohl für einen von einem Fahrer durchgeführten als auch für einen fahrerunabhängig durchgeführten Andockvorgang. Bei einem versehentlichen Auffahren ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs so groß, dass es beim Berühren des ruhenden Objekts zu Zerstörungen am Fahrzeug und/oder am ruhenden Objekt kommt.The device for performing a docking operation of a vehicle to a stationary object has distance detection means with which a distance amount that describes a distance between the vehicle and the stationary object is determined. Furthermore, the device has a Auswerteein unit, which is supplied to the determined distance size. The entire docking operation is performed independently of the driver in such a way that the evaluation unit determines control signals for controlling brake means and / or drive means of the vehicle for carrying out the docking operation as a function of the determined distance variable. Thus, the driver only has to operate the steering of the vehicle in a suitable manner for carrying out the docking operation. Due to the driver-independent control of the braking means and / or the drive means accidental driving of the vehicle can be excluded on the dormant object from the outset, so that the docking operation is not only more comfortable, but also much safer. The device is preferably used in a one-piece truck or a van or one consisting of a towing vehicle and a trailer or trailer vehicle combination, since experience has shown that a docking difficult due to the poorly visible to the driver vehicle outlines. The stationary object may be, for example, a fixed loading ramp or a similar device. By accidentally driving the vehicle onto the stationary object, the following is to be understood: A docking operation is normally carried out in such a way that the vehicle is brought to the stationary object at such a speed that a non-destructive contact between the vehicle and the stationary object takes place at the end of the docking procedure , This applies both for a carried out by a driver as well as for a driver-independent docking performed. In the event of an accidental drive-up, the speed of the vehicle is so great that destruction of the vehicle and / or the stationary object occurs when the stationary object is touched.
Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus den Unteransprüchen hervor, wobei auch eine beliebige Kombination der einzelnen Gegenstände der Unteransprüche denkbar ist.Advantageous embodiments of the device according to the invention are apparent from the dependent claims, where also any combination of the individual objects of under claims is conceivable.
Vorteilhafterweise werden die Bremsmittel und/oder die Antriebsmittel des Fahrzeugs derart angesteuert, dass sich das Fahrzeug mit einer vorgegebenen niedrigen Geschwindigkeit auf das ruhende Objekt zubewegt. Personen oder Fahrzeuge, die sich während eines Andockvorgangs in den Bereich zwischen Fahrzeug und ruhendem Objekt hineinbewegen, sind gefährdet. Durch Vorgabe einer entsprechend niedrigen Geschwindigkeit kann das Fahrzeug notfalls ohne nennenswerte Verzögerung in den Stillstand abgebremst werden.Advantageously, the braking means and / or the drive means of the vehicle so controlled that the Vehicle with a given low speed on the moving to stationary object. People or vehicles that are during a Docking operation in the area between vehicle and resting object move in, are at risk. By specifying a correspondingly low speed can If necessary, the vehicle is braked to standstill without appreciable delay become.
Hierbei ist es möglich, die vorgegebene niedrige Geschwindigkeit durch entsprechende Ansteuerung der Bremsmittel und/oder der Antriebsmittel des Fahrzeugs in Abhängigkeit der ermittelten Abstandsgröße zu beeinflussen. Die Beeinflussung kann derart erfolgen, dass die vorgegebene niedrige Geschwindigkeit mit kleiner werdendem Abstand zwischen Fahrzeug und ruhendem Objekt abnimmt. Der Andockvorgang wird so wesentlich komfortabler, da das Fahrzeug mit Beendigung des Andockvorgangs nicht schlagartig abgebremst wird. Außerdem wird sichergestellt, dass es am Ende des Andockvorgangs, d.h. bei einem Berühren von Fahrzeug und ruhendem Objekt aufgrund der niedrigen Geschwindigkeit zu keinen Zerstörungen an Fahrzeug und ruhendem Objekt kommen kann.It is possible to set the default low Speed by appropriate control of the braking means and / or to influence the drive means of the vehicle as a function of the determined distance variable. The influence can be such that the predetermined low Speed with decreasing distance between vehicle and dormant object decreases. The docking process becomes so essential more comfortable, since the vehicle does not stop when the docking process is braked abruptly. In addition it is ensured that at the end of the docking process, i. at a touch from vehicle and dormant due to low speed too no destruction can come to vehicle and stationary object.
Um eine Anpassung des Andockvorgangs an äußere Gegebenheiten zu ermöglichen, sind erste Mittel vorhanden, mit denen der Höhenverlauf der zwischen dem Fahrzeug und dem ruhenden Objekt befindlichen Fahrbahn in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung ermittelt wird. Der Höhenverlauf der Fahrbahn ist insbesondere durch Unebenheiten und/oder eine Neigung der Fahrbahn charakterisiert, sodass je nach Höhenverlauf die Ermittlung der Ansteuersignale unterschiedlich erfolgen muss, um die Durchführung des Andockvorgangs in gleichbleibender Weise zu gewährleisten. Letzteres wird sichergestellt, indem in Abhängigkeit des ermittelten Höhenverlaufs die in der Auswerteeinheit ablaufende Ermittlung der Ansteuersignale in entsprechender Weise modifiziert wird.To adapt the docking process to external conditions to enable are first funds available, with which the height course of between the Vehicle and the stationary object located roadway in the vehicle longitudinal direction and / or is determined in the vehicle transverse direction. The height gradient of the roadway is characterized in particular by unevenness and / or inclination of the roadway, so depending on altitude the determination of the control signals must be different, to the implementation to ensure the docking process in a consistent manner. The latter is ensured by depending on the determined height profile the evaluation of the control signals running in the evaluation unit is modified in a corresponding manner.
Zur Ermittlung der Ansteuersignale wird ein Berechnungsalgorithmus verwendet. Die Modifikation der Ansteuersignale erfolgt dann in der Form, dass je nach ermitteltem Höhenverlauf ein anderer Berechnungsalgorithmus aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Berechnungsalgorithmen ausgewählt wird und/oder wenigstens ein Parameter des verwendeten Berechnungsalgorithmus verändert wird.To determine the control signals a calculation algorithm is used. The modification of Ansteuersignale is then in the form that, depending on determined height profile another calculation algorithm of a plurality of different ones Calculation algorithms is selected and / or at least one parameter of the calculation algorithm used changed becomes.
Vorteilhafterweise sind zweite Mittel vorhanden, mit denen eine Fahrbahnneigungsgröße, die eine Neigung und/oder Neigungsrichtung der Fahrbahn in Fahrtrichtung beschreibt, ermittelt wird. Die ermittelte Fahrbahnneigungsgröße wird der Auswerteeinheit zugeführt, wobei die Auswerteeinheit die Bremsmittel und/oder die Antriebsmittel derart in Abhängigkeit der ermittelten Fahrbahnneigungsgröße ansteuert, dass die vorgegebene niedrige Geschwindigkeit unabhängig von der Neigung und/oder der Neigungsrichtung der Fahrbahn in Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist. So wird sichergestellt, dass der Andockvorgang unabhängig von Kräften, die aufgrund der Neigung und/oder der Neigungsrichtung der Fahrbahn in Fahrtrichtung auf das Fahrzeug wirken, in gleichbleibender Weise durchgeführt wird.Advantageously, second means present, with which a road gradient, the inclination and / or Describes direction of inclination of the road in the direction of travel, determined becomes. The ascertained road surface gradient becomes the evaluation unit supplied wherein the evaluation unit, the braking means and / or the drive means so dependent the determined road gradient size controls that the predetermined low speed independently from the inclination and / or the inclination direction of the road in the direction of travel of the vehicle. This will ensure that the docking process independently of forces, due to the inclination and / or the inclination direction of the roadway act in the same direction on the vehicle, in a consistent manner carried out becomes.
Um einen eventuellen versehentlichen Aufprall zwischen Fahrzeug und ruhendem Objekt zu vermeiden, ist eine mit der Auswerteeinheit zusammenwirkende Nothaltvorrichtung vorhanden, die bei Unterschreiten eines vorgegebenen Reserveabstands zwischen Fahrzeug und ruhendem Objekt eine selbsttätige Vollbremsung des Fahrzeugs auslöst. Bei der Nothaltvorrichtung handelt es sich beispielsweise um eine aus wenigstens einem Schaltelement bestehende Anordnung.In order to avoid a possible accidental impact between the vehicle and the stationary object, a cooperating with the evaluation Nothaltvorrichtung is present, which falls below a predetermined reserve distance between the vehicle and the stationary object an automatic emergency braking of the vehicle triggers. The emergency stop device is, for example, an arrangement comprising at least one switching element.
Vorteilhafterweise sind Positionserfassungsmittel vorhanden, mit denen Positionsdaten, die die räumliche Position und/oder die Ausrichtung des Fahrzeugs relativ zum ruhenden Objekt und/oder zu umgebenden Hindernissen beschreiben, ermittelt werden, wobei die ermittelten Positionsdaten der Auswerteeinheit zugeführt werden. Die Auswerteeinheit ermittelt dann aufgrund der ihr zugeführten Positionsdaten einen geeigneten Andockweg zur Durchführung des Andockvorgangs des Fahrzeugs. Auf Basis des ermittelten Andockwegs können beispielsweise dem Fahrer Lenkhinweise gegeben werden, wie er die Lenkung zur korrekten Duchführung des Andockvorgangs zu betätigen hat.Advantageously, position detecting means present, with which position data, the spatial position and / or the Alignment of the vehicle relative to the stationary object and / or surrounding Describe obstacles, be determined, with the determined Position data are supplied to the evaluation unit. The evaluation unit then determines a position based on the supplied position data suitable docking path for implementation the docking process of the vehicle. Based on the determined docking route can For example, given to the driver steering instructions, as he Steering for correct guidance of the docking operation Has.
Um den Andockvorgang noch komfortabler zu gestalten, kann die Vorrichtung zusätzlich eine mit der Auswerteeinheit zusammenwirkende Lenkwinkelsteuerung aufweisen, mittels der eine Lenkwinkelgröße, die den an den lenkbaren Rädern des Fahrzeugs eingestellten Lenkwinkel beschreibt, fahrerunabhängig beeinflusst wird. Die Auswerteeinheit steuert die Bremsmittel und/oder die Antriebsmittel und/oder die Lenkwinkelsteuerung derart an, dass das Fahrzeug fahrerunabhängig entlang des ermittelten Andockwegs an das ruhende Objekt herangeführt wird.To make the docking process even more comfortable design, the device can additionally one with the evaluation having cooperating steering angle control, by means of a Steering angle size, the the at the steerable wheels describes the steering angle set by the vehicle, regardless of the driver becomes. The evaluation unit controls the braking means and / or the drive means and / or the steering angle control such that the vehicle driver independently along of the determined docking path is brought to the dormant object.
Damit eine Gefährdung von Personen und/oder Fahrzeugen bei der Durchführung des Andockvorgangs verringert wird, können dritte Mittel vorhanden sein, mit denen Personen und/oder Fahrzeuge erkannt werden, die sich in den ermittelten Andockweg hineinbewegen. Im Falle sich in den Andockweg hineinbewegender Personen und/oder Fahrzeuge wird eine selbsttätige Vollbremsung des Fahrzeugs ausgelöst, um eine Gefährdung der Personen und/oder Fahrzeuge zu verhindern. Zusätzlich ist es möglich, dass während der Durchführung des Andockvorgangs eine außerhalb des Fahrzeugs optisch und/oder akustisch wahrnehmbare Personenwarnung erfolgt.Thus a danger of persons and / or Vehicles in the implementation of the docking process, third means may be present be used to identify people and / or vehicles that move into the determined docking path. In case of in the Andockweg moving people and / or vehicles is an automatic Full braking of the vehicle triggered to endanger the People and / or vehicles to prevent. In addition, it is possible that while the implementation of docking an outside the vehicle visually and / or acoustically perceptible person warning he follows.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichungen näher erläutert. Dabei zeigen:The device according to the invention or the method according to the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. there demonstrate:
Die Vorrichtung
Weiterhin weist die Vorrichtung
Zusätzlich oder alternativ zu den
ersten Mitteln
Die Fahrbahnneigungsgröße Θ* kann von der
Auswerteeinheit
Bei dieser Ausführungsform werden die Fahrbahnlängsneigungsgröße
Weiterhin ist eine mit der Auswerteeinheit
Zur Ermittlung von Positionsdaten
x*, y*, ξ*, die
die räumliche
Position x, y und/oder die Ausrichtung ξ des Fahrzeugs relativ zum ruhenden
Objekt und/oder zu umgebenden Hindernissen beschreiben, sind Positionserfassungsmittel
Bei den Positionserfassungsmitteln
Weiterhin kann die Vorrichtung
Durch geeignete dritte Mittel
Aktiviert der Fahrer die erfindungsgemäße Vorrichtung,
so wird das Verfahren in einem ersten Hauptschritt
Optional wird in einem dritten Hauptschritt
Im vierten Hauptschritt
Betätigt der Fahrer die Bremse
des Fahrzeugs
Ist die Nothaltvorrichtung
Darüberhinaus werden im siebten
Hauptschritt
Sofern das Fahrzeug nicht mit einer
Lenkwinkelsteuerung
Hat schließlich das Fahrzeug
Claims (12)
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