DE19912368A1 - Anordnung zum Rückwärtsfahren von gekoppelten Landfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Bei herkömmlichen Verfahren zur Spurführung ist es nicht vorgesehen, ein Fahrzeug mit Anhänger spurgeführt rückwärtsfahren zu lassen. Das neue Verfahren soll gekoppelte Fahrzeuge rückwärtführen. DOLLAR A An dem Fahrzeug (1) bzw. Anhänger (2) befindet sich mindestens ein Positionssensor (3) und ein weiterer Sensor. Die Sensoren stellen die Lage von Fahrzeug (1) und Anhänger (2) in Bezug auf die gewünschte Spur (9) fest. Die Verwendung weiterer Sensoren kann je nach Anwendung weitere Vorteile haben. DOLLAR A Die Anordnung zur Rückwärtsfahrt eines spurgeführten Fahrzeugs mit Anhänger bietet sich besonders für fahrerlose Transportfahrzeuge an. Solche Fahrzeuge werden überwiegend im innerbetrieblichen Materialtransport eingesetzt. Die Anordnung ist aber auch für Gelenkbusse oder andere gekoppelte Fahrzeuge geeignet.

Description

Es ist bekannt, gleislose Fahrzeuge längs eines in der Fahrbahn verlegten, wechselstrom­ durchflossenen Leiters zu führen (DE 21 37 631 C3). Des weiteren wurden inzwischen auch Einrichtungen entwickelt, mit denen Fahrzeuge entlang von optischen Leitlinien oder mehreren hintereinandergesetzten Magneten oder Transpondern geführt werden. Die Abweichungen von der gewünschten Spur werden von einem geeigneten Sensor erkannt, so daß die Spurabwei­ chung ausgeregelt werden kann. Mit DE 25 21 571 C2 ist ein liniengeführtes Fahrzeug bekannt, bei dem sowohl vorn als auch hinten ein Positionssensor verwendet wird. Dadurch ist grund­ sätzlich nicht nur die Position, sondern auch die Richtung des Fahrzeuges in Bezug auf die ge­ wünschte Fahrspur bekannt, so daß das Fahrzeug prinzipiell auch relativ leicht rückwärts ge­ führt werden kann.

Die bekannten Verfahren gehen aus von einer geregelten Vor- oder Rückwärtsführung einzel­ ner Fahrzeuge.

Die Vorwärtsführung von gekoppelten Fahrzeugen ist in der Regel relativ leicht zu realisieren. Das Rückwärtsfahren ist auch dann noch leicht, wenn alle Achsen lenkbar sind und gegebe­ nenfalls auch unabhängig voneinander entlang der Spur nachgeführt werden können. Die Rückwärtsfahrt z. B. eines Motorfahrzeuges und eines einachsigen Anhängers läßt sich jedoch mit den bekannten Verfahren nicht durchführen, wenn einzelne Achsen starr sind, also nicht gelenkt werden können.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, gekoppelte spurgeführte Fahrzeuge auch rückwärts führen zu können. Die Lösung soll zuverlässig und preiswert sein.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß Position und Rich­ tung von gekoppelten Fahrzeugen zueinander festgestellt und die Fahrzeuge rückwärts spur­ geführt werden können. Grundsätzlich ist eine Vorwärtsführung von gekoppelten Fahrzeugen, z. B. eines Motorfahrzeuges und eines Anhängers mit einer starren Achse, sehr einfach, denn hierbei handelt es sich um einen stabilen Vorgang. Beim Rückwärtsfahren dagegen neigt der Anhänger dazu, aus der Spur auszubrechen. Voraussetzung für eine richtige Führung ist, daß der Fahrer die Position von Motorfahrzeug und Anhänger kennt. Wenn die Spurführung über Sensoren und eine Datenverarbeitungsanordnung durchgeführt wird, gelten die gleichen Re­ geln wie beim Rückwärtsfahren durch einen Fahrer. Vorteilhaft ist jedoch, daß die Sensoren und die Datenverarbeitungseinrichtung zuverlässiger und im allgemeinen auch genauer arbei­ ten als Personen.

Die Spur kann als Linie durch einen Leitdraht oder einen Farbstrich, aber auch punktweise durch Magnete oder Transponder in der Fahrbahn markiert sein. Des weiteren ist es auch mög­ lich, die Spur in der Datenverarbeitungseinrichtung abzuspeichern und die Position z. B. über optische Markierungen neben der Fahrbahn, beispielsweise mit einem Laserscanner oder einem bildverarbeitetenden System oder aber auch durch terrestrische Peilungen oder Satellitennavigation zu erfassen. Es sind natürlich auch Mischformen möglich. Es ist in diesen Patentansprüchen nicht festgelegt, ob die Fahrzeuge automatisch gefahren werden, oder ob von der Datenverarbeitungseinrichtung nur Informationen zur Lenkung der Fahrzeuge an den Fahrer gegeben werden. Die Anordnung zur Spurführung kann dem Fahrer Anweisungen zum Lenken geben, oder, z. B. bei einem fahrerlosen Transportfahrzeug, auch selbst die Lenkung veranlassen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch 2 angegeben. Die Position und Richtung eines Fahrzeugs werden mit einem einzelnen Positionssensor bestimmt, wenn Messungen an zwei verschiedenen Orten durchgeführt werden. Zunächst wird also mit dem Positionssensor an einem ersten Ort über einer Leitlinie, einem Transponder oder einer sonsti­ gen Marke gemessen oder die Position mittels terrestrischer oder Satellitennavigation bestimmt. Dann wird das Fahrzeug der Einfachheit halber über eine bestimmte Strecke weiterbewegt und an geeigneter Stelle wieder eine Messung durchgeführt. Durch Vergleich der beiden Messun­ gen und Berücksichtigung der zurückgelegten Strecke ist dann auch die Richtung des Fahrzeug in Bezug auf die gewünschte Spur nachweisbar. Es ist in diesem Anspruch nicht festgelegt, wie Position und Richtung des oder der anderen Fahrzeuge bestimmt wird. Die Position kann je nach Sensor relativ in Bezug auf die Spur oder auch absolut ermittelt werden.

Nach Anspruch 3 ergeben sich bei Verwendung von zwei Sensoren weitere Vorteile. So kann im allgemeinen mit zwei Positionssensoren auf einem Fahrzeug auch die Richtung des Fahr­ zeugs bestimmt werden, ohne daß das Fahrzeug bewegt werden muß. Bei Verwendung von Magneten oder Transpondern als Referenzmarken müssen sich diese Marken dann natürlich auch unter den Positionssensoren befinden. Andernfalls muß das Fahrzeug soweit bewegt werden, bis eine weitere Marke detektiert wird.

Wenn sich der zweite Positionssensor jedoch auf dem nächsten Fahrzeug befindet, kann neben dem Standort auch die Richtung dieses Zweierverbandes bestimmt werden. Die Richtung jedes einzelnen Fahrzeugs läßt sich erst dann bestimmen, wenn dieser Verband bewegt wird und mindestens eine weitere Messung mit mindestens einem der Sensoren durchgeführt wird.

Auch ohne den Verband zu bewegen, können nach Anspruch 4 Position und Richtung von zwei gekoppelten Fahrzeugen bestimmt werden, wenn drei Positionssensoren verwendet werden.

Anspruch 5 stellt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, die besonders innerbetrieb­ lichen Verkehr mit fahrerlosen Transportfahrzeugen genutzt werden kann. Hier werden häufig sehr einfache Anhänger eingesetzt, die selbst keine elektronischen Elemente haben und leicht an- und abkoppelbar sein müssen. In diesem Fall sollen auch keine Sensoren auf den Anhän­ gern sein. Bei Sattelschleppern läßt sich die Position des Aufliegers mit einem Inkrementalge­ ber an der Sattelplatte, bzw. am Zapfen messen. Des weiteren ist es auch mit berührungslosen Sensoren, Lasern oder Bildverarbeitung möglich, die Position des Anhängers, oder zumindest der Deichsel, zu erfassen.

Aus verschiedenen Gründen können Sensoren, die die Position direkt erfassen, streckenweise aussetzen. Es ist deshalb, und auch weil sie in der Regel relativ einfach, preiswert zuverlässig sind, nach Anspruch 6 vorteilhaft, Sensoren zur Erfassung des zurückgelegten Weges einzu­ setzen. Dies ist relativ leicht mit Inkrementalgebern möglich. In Verbindung mit einer Datenver­ arbeitungseinrichtung, mehreren Inkrementalgebern und/oder einem Lenkwinkelgeber und/ oder Trägheitssensorik lassen sich auch längere Strecken ohne Positionssensoren fahren. Trotzdem bleibt es notwendig, hin und wieder die Position durch die Messung mit Positionssen­ soren festzustellen.

Durch eine Sensorfusion können nach Anspruch 7 bspw. Meßfehler korrigiert werden. Auch wenn einzelne Sensoren ausfallen, ist durch die Redundanz des Systems ein Weiterfahren möglich. Darüber hinaus kann auch der Ausfall der Sensoren erkannt werden und bei zu gro­ ßen Toleranzen bzw. Abweichungen einiger Meßkombinationen eine Gefahrensituation festge­ stellt werden. Wenn man an starren Zwei- oder Mehrfachachsen mit Inkrementalgebern den zurückgelegten Weg aufnehmen will, ist insbesondere bei schwierigen Wegverhältnissen oder ungleichmäßigen Raddrücken etc. der Einsatz von mehreren Sensoren vorteilhaft. Bei Kurven­ fahrt kommt es sonst zu nicht erfaßten Ausgleichsbewegungen. Einige Räder müssen quer rut­ schen.

Fahrzeuge benötigen keine mechanische Kopplung. Nach Anspruch 8 können sie über eine elektronische Kopplung miteinander in Verbindung stehen. Für das Fahren im Verband ist dann eine Abstandsregelung notwendig. Fahrzeuge, die nicht mechanisch miteinander gekoppelt sind, müssen in der Regel einen eigenen Antrieb und mindestens je zwei Achsen haben.

Auf einer geraden Strecke können alle Achsen in der selben Spur laufen. Bei Kurvenfahrt ist dies in einem Verband aber nur möglich, wenn die Fahrzeuge nicht mehr als je zwei Achsen haben und alle Achsen gelenkt sind. Aber auch wenn z. B. bei einem zweiachsigen Motorfahr­ zeug mit einachsigem Anhänger mindestens zwei der Achsen gelenkt sind, ergeben sich nach Anspruch 9 Vorteile. Dann läuft nur noch eine Achse in einer Extraspur. Genaugenommen müssen die Achsen auch unabhängig voneinander lenkbar sein, aber auch schon zwangsge­ lenkte Achsen führen zu einer Reduzierung der notwendigen Fahrbahnbreite bei Kurvenfahrt. Gelenkte Achsen sparen also Fahrbahnbreite.

Bei einem Verband aus einem zweiachsigen Motorfahrzeug mit einer gelenkten Achse und ei­ nem angehängten Fahrzeug mit einer ungelenkten Achse können zwei oder mehrere Positions­ sensoren so hintereinander in dem Verband aufgebaut werden, daß die Positionssensoren auf der geraden Strecke über der Spur bzw. Leit- oder Markierungslinie befinden. Bei Kurvenfahrt laufen jedoch alle drei Achsen in verschiedenen Spuren. Somit kann dann auch nur noch ein Positionssensor über der Leitlinie gehalten werden. Dies ist bei Rückwärtsfahrt sehr kritisch. Die Positionssensoren können nach Anspruch 10 aber so in der Nähe der gelenkten Achsen ange­ bracht werden, daß die Sensoren auch bei Kurvenfahrt über der gleichen Leit- oder Markie­ rungslinie bleiben. Vorausgesetzt ist, daß die gelenkten Achsen in der selben Spur laufen. Des weiteren wirkt sich jede lenkbare Achse mit eigenem Positionssensor vorteilhaft für die Spurre­ gelung aus. Bei einer Führung entlang einer Leitlinie kann der Positionssensor den Fehler zur Leitlinie direkt feststellen und die Lenkung der Achse ohne aufwendige Rechentechnik korrigie­ ren.

Anspruch 11 beschreibt eine Anordnung, die besonders für liniengeführte Fahrzeuge, aber auch für ständig positionierende Systeme wie Laserscanner oder Satellitennavigation geeignet ist. Dadurch, daß sich der Sensor z. B. auf der vorlaufenden Spurachse befindet, werden fehler­ hafte Richtungsänderungen sofort erkannt. Die Lenkung wird dann soweit korrigiert, bis sich der Sensor wieder über der richtigen Spur oder zumindest in der richtigen Richtung befindet. Diese Anordnung ist dadurch sehr stabil und im Prinzip auch ohne komplizierten Rechneraufwand durchführbar und entsprechend sicher. Die Anordnung eignet sich weniger bei punktförmigen Markierungen wie z. B. Magneten oder Transpondern, da die Korrektur dann nur über den Mar­ kierungen durchgeführt werden kann. Aber auch hier wirkt sich die Anbringung des Sensors vor der Achse günstig aus.

Punktförmige Markierungen, wie z. B. Transponder oder Magnete in der Fahrbahn, oder auch optische Markierungen werden in mehr oder weniger großem Abstand in oder auf der Fahrbahn installiert, um die Spur zu markieren. In der Regel kann die Position dann auch nur über diesen Markierungen festgestellt werden. Nach Anspruch 12 ist es daher vorteilhaft, daß unter Ver­ wendung von Odometrie und/oder Trägheitssensorik Lenkmanöver bis zur nächsten Positi­ onserfassung durchgeführt werden können. Die Wegverfolgung durch die Odometrie ist relativ einfach und zuverlässig. Bei schwierigen Wegverhältnissen sollte jedoch auch die Trägheits­ sensorik angewendet werden. Dort kann dann das Lenkmanöver überprüft und im Bedarfsfall wieder entsprechend korrigiert werden.

Bei Verwendung von Satellitennavigation oder Laserscannern liegen die genauen Positionser­ gebnisse nicht ständig vor. Zwischen den einzelnen Messungen vergeht eine relativ lange Zeit, die insbesondere bei schnell fahrenden Fahrzeugen unter Umständen zu großen Abweichun­ gen führen kann. Es ist auch hier nach Anspruch 13 vorteilhaft, weitere, koppelnde Sensoren einzusetzen.

Beim Rückwärtsfahren sind selbständig lenkbare Achsen relativ einfach auf Kurs zu halten. Zu beachten sind die starren, d. h. ungelenkten Achsen. Nach Anspruch 14 ist der Verband dann am leichtesten zu lenken, wenn die in Fahrtrichtung erste starre Achse bei fehlerhafter Richtung oder Abstand zur gewünschten Spur bevorzugt korrigiert wird. Falls weitere starre Achsen vor­ handen sind, sind diese gemäß ihrer Reihenfolge zu berücksichtigen.

Nach Anspruch 15 muß nicht unbedingt jede Spurabweichung sofort korrigiert werden. Eine fehlerhafte Abweichung z. B. nach links kann dann akzeptiert werden, wenn ohnehin etwas später eine Linkskurve durchgeführt werden soll. Des weiteren ist es vorteilhaft, den Verband mit nur möglichst geringen Lenkbewegungen ins Ziel zu bringen.

Insbesondere bei schwierigen Straßenverhältnissen, z. B. bei Eis, Schnee und dergleichen, kann es dazu kommen, daß sich der Verband zu sehr von der gewünschten Spur entfernt. Nach Anspruch 16 soll das Fahrzeug dann nicht weiter rückwärts fahren, sondern stoppen und die Gefahrensituation anzeigen oder melden. Andere Verkehrsteilnehmer werden dadurch di­ rekt oder indirekt auf die gefährliche Situation aufmerksam gemacht. Gegebenenfalls ist auch eine Korrektur durch Vorwärtsfahren möglich, so daß dann das Rückwärtsmanöver neu durch­ geführt werden kann. Derartige Alarmmeldungen können als Indiz für Fehler am Fahrzeug oder ungünstige Bedingungen auf der Fahrbahn gewertet werden. Evtl. muß das Fahrzeug überprüft werden, oder es muß an dieser Stelle oder im allgemeinen langsamer gefahren werden. Diese Fehler können auch als Hinweis auf eine gefährliche Glättebildung auf der Fahrbahnoberfläche verwendet werden.

Die Positionsmeldung des Verbandes ist nach Anspruch 17 vorteilhaft für Steuer- und Leitauf­ gaben, wenn der Verband seine Spur zu weit verlassen hat oder bei kreuzendem Verkehr von mehreren Verbänden. Durch einen Leitrechner kann somit vorausschauend eine Kollision ver­ hindert werden. Des weiteren sind die Positionsdaten auch für die Routenplanung wichtig. Ins­ besondere bei automatischen Be- und Entladevorgängen muß die Position zum Teil sehr genau vorliegen.

Mit einer Datenverarbeitungseinrichtung läßt sich die Spurführung optimieren. Nach Anspruch 18 lassen sich dazu Werte definieren. In der Praxis wird man zur Regelung auf einer geraden Strecke nur sehr kleine Lenkanschläge zur Korrektur benötigen. Große Lenkanschläge verursa­ chen mehr Verschleiß und Kosten. Da die Datenverarbeitungseinrichtung die Strecke und die Position des Verbandes kennt, kann sie vorausschauend die Lenkkorrekturen auf das erforder­ liche Maß beschränken und auch die für die Strecke bzw. Witterungsbedingungen zulässigen Geschwindigkeiten konsequent einhalten.

Im Vergleich dazu ist die Korrektur, Positionserfassung und Führung durch eine Person indivi­ duell und fehlerhaft. Zur Korrektur am Zielort oder in Kurven müssen eventuell größere Lenkausschläge gestattet sein. Die Lenkmanöver werden so definiert, daß noch eine gewisse Regelreserve bleibt. Es sollte vermieden werden, daß die Lenkung den Anschlag erreicht. Bei sehr stark eingeschlagener Lenkung neigt ein Fahrzeug oder Verband schneller zum Rutschen, d. h. die Spurführung wird unzuverlässiger.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 einen Verband mit zwei gelenkten und einer starren Achse

Fig. 2 ein spurgeführtes Motorfahrzeug mit zweiachsigem Anhänger

Fig. 1 zeigt ein spurgeführtes Motorfahrzeug (1) mit einem Anhänger (2) in der Draufsicht. Zur besseren Veranschaulichung sind die Achsen (10, 11, 12) mit den Rädern sichtbar. Die Lenk­ befehle werden von einer nicht dargestellten Datenverarbeitungseinrichtung auf dem Motorfahr­ zeug (1) erzeugt. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann eine programmierbare Steuerung, ein PC, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein.

Das Motorfahrzeug (1) schiebt den Anhänger (2) rückwärts um ein Zentrum (8). Es ist zu erken­ nen, daß die Motorfahrzeugvorderachse (10) in der gleichen Spur läuft, wie die gelenkte An­ hängerachse (12). Die Motorfahrzeughinterachse (11) läuft auf einer anderen Spur, da nicht gelenkt ist. Wäre auch die Anhängerachse starr, wäre eine breitere Fahrbahn (9) erforderlich, die durch die Fahrbahnbegrenzung (6, 7) gegeben ist. Alle Achsen (10,11, 12) sind hier als Ein­ zelachsen dargestellt. Natürlich können auch Doppel- oder Dreifachachsen usw. verwendet werden. Sie verhalten sich in der Regel ähnlich wie Einzelachsen. Grundsätzlich ist die Anord­ nung auch für mehrachsige Anhänger oder mehrere Anhänger anwendbar.

Motorfahrzeug und Anhänger fahren auf der gewünschten Spur, die durch die Linie (13) defi­ niert ist. Die Position in Bezug auf die gewünschte Spur wird durch die Positionssensoren (3, 4) festgestellt. Abweichungen können mit Hilfe der hier nicht dargestellten Datenverarbeitungsein­ richtung ausgeregelt werden. Das Ausregeln von detektierten Abweichungen von der ge­ wünschten Spur erfolgt bei Rückwärtsfahrt für die Motorfahrzeughinterachse (11) dadurch, daß die Motorfahrzeugvorderachse (10) um eine noch größere Abweichung in die gleiche Richtung ausgelenkt wird. Kurz bevor die Motorfahrzeughinterachse (11) die gewünschte Spur (13) wie­ der erreicht, wird auch die Motorfahrzeugvorderachse (10) zurück geschwenkt. Die genauen Lenkmanöver hängen von den Fahrzeugabmessungen und der gewünschten Korrekturstrecke oder Regelsteilheit ab.

Wenn die Anhängerachse (12) starr wäre, müßte sie bei einer Abweichung, z. B. nach rechts von der Spur, bevorzugt korrigiert werden. Bei einer fehlerhaften Abweichung z. B. nach rechts müßte die starre Motorfahrzeughinterachse (12) in eine entsprechend größere Abweichung nach rechts gebracht werden. Dazu muß die Motorfahrzeugvorderachse (10) zunächst nach links und dann weit nach rechts lenken. Die Lenkmanöver sind grundsätzlich berechenbar. Sie werden mit steigender Anzahl an starren Achsen jedoch komplizierter.

Die Linie (13) kann dargestellt sein durch einen Leitdraht, eine optische Linie, durch voneinan­ der beabstandete Magnete, Transponder (14) oder ähnliche Marken. Es ist aber auch möglich, daß die gewünschte Spur bzw. Linie (13) lediglich in der nicht dargestellten Datenverarbei­ tungseinrichtung abgespeichert ist und die Position mit einem oder mehreren Positionssensoren (3, 4) durch Navigation festgestellt wird. Dazu dienen dann entweder Markierungen neben der Fahrbahn, z. B. künstliche Landmarken, oder auch natürliche Landmarken, beispielsweise Wände, wobei deren Abstand durch Ultraschall, optische Mittel oder Radar festgestellt werden kann. Des weiteren bietet sich z. T. auch terrestrische oder Satellitennavigation an.

Vorteilhaft ist die Verwendung eines Winkelsensors (5) zur Erfassung der Position des An­ hängers (2). Somit ist dann die Lage von Anhänger (2) und Motorfahrzeug (1) genau bestimmt. Der Winkelsensor (5) ist besonders dann geeignet, wenn kein Positionssensor (15) auf dem Anhänger (2) vorhanden ist. Dies bietet sich bei einfachen, austauschbaren Anhängern für den innerbetrieblichen Transport an. Der Winkelsensor (5) kann beispielsweise ein Inkremental­ geber oder ein Potentiometer sein, vorteilhaft ist aber auch die berührungslose Messung des Winkels (α) zwischen den Längsachsen von Motorfahrzeug (1) und Anhänger (2).

Es ist zu erkennen, daß bei Kurvenfahrt der Positionssensor (15) an der Motorfahrzeughinter­ achse (11) nicht über der Linie (13) liegt. Bei sehr engen Kurven wird der Abstand zur Linie (13) noch größer. Dies ist besonders nachteilig, wenn die Linie durch Magnete, Transponder oder andere Marken vorgegeben ist, weil die Erfassungsbreite für derartige Positionssensoren (4) im allgemeinen relativ gering ist, so daß dann ggf. eine zusätzliche Linie vorgesehen werden muß oder auch die Motorfahrzeughinterachse (11) lenkbar ausgebildet wird, so daß sie ebenfalls über der Linie (13) geführt werden kann.

Einige Positionssensoren (3, 4, 15) liefern nur punktuell Daten oder es vergeht relativ viel Zeit zwischen den einzelnen Messungen. Des weiteren können derartige Messungen abschnittswei­ se oder witterungsbedingt ausfallen. Es ist daher üblich, daß die Spurführung an sich auf der Verwendung von Wegimpulsgebern, Lenkpotentiometern und/oder Trägheitssensoren beruht. Die Positionssensoren (3, 4, 15) werden dann zur Korrektur benutzt. Vorteilhaft ist in einigen Fällen eine Sensorfusion, insbesondere dann, wenn durch Redundanz der Systeme eine höhe­ re Sicherheit und auch die Offenbarung eines ausfallenden Sensors möglich ist.

Eine weitere Anwendung ist in Fig. 2 dargestellt. Das Motorfahrzeug (1) verfügt über zwei lenk­ bare Achsen (18). Es ist nicht festgelegt, welches die Vorder- oder Rückseite des Motorfahr­ zeugs (1) ist. Über eine Deichsel (20) wird ein zweiachsiger Anhänger (2) rückwärts geschoben. Hierbei handelt es sich um ein Flugzeug mit dem durch die Deichsel (20) lenkbaren Bugfahr­ werk (16) und dem Hauptfahrwerk (17).

Regelungstechnisch gesehen handelt es sich bei dem Flugzeug um zwei Anhänger mit je einer starren Achse. Die Deichsel (20) bildet mit dem Bugfahrwerk (16) den ersten Anhänger mit ei­ ner starren Achse. Dieser Anhänger ist in der Kupplung am Winkelsensor (5) drehbar gelagert. Der zweite Anhänger besteht aus dem Flugzeug selbst mit dem Hauptfahrwerk (17), das eben­ falls eine starre Achse ist. Dieser zweite Anhänger ist auf dem Bugfahrwerk (16)drehbar gela­ gert.

In Rückwärtsrichtung gesehen bildet das Hauptfahrwerk (17) die erste starre Achse. Für eine gute Spurführung muß die nicht dargestellte Datenverarbeitungseinrichtung bevorzugt Abwei­ chungen des Hauptfahrwerks (17) korrigieren. Dies geschieht durch Lenkbewegungen an der Deichsel (20). Dabei muß akzeptiert werden, daß das Bugfahrwerk (16), das die zweite starre Achse bildet, vorübergehend einen größeren Abstand zur Linie (13) haben wird. Dies erfordert wiederum noch größere Lenkbewegungen des Motorfahrzeugs (1). Zur Korrektur einer fehler­ haften Richtung des Hauptfahrwerks (17) sind hier zwei Richtungsänderungen erforderlich. Da­ zu muß die Richtung des Bugfahrwerks (16) dreimal, und die Lenkrichtung des Motorfahrzeu­ ges (1) viermal geändert werden. Die Korrektur des Bugfahrwerks (16) ist leichter und kann daher nachgeordnet erfolgen.

Da es bei dieser Anordnung sehr wahrscheinlich ist, daß größere Rangierabweichungen zur Linie (13) auftreten, empfiehlt sich u. a. die Anwendung von Leitdrähten mit entsprechenden Positionssensoren (3, 4). Der Winkelsensor (5) stellt die Position der Deichsel (20) fest. Even­ tuell ist die Richtung des Bugfahrwerks (16) nicht direkt zu erfassen. Es bietet sich aber an, mit einer optischen Einrichtung von Motorfahrzeug (1) aus gesehen eine bestimmte Markierung (19) am Anhänger (2) zu betrachten. Daraus läßt sich dann der Richtungswinkel des Anhängers (2) berechnen. Möglicherweise liegt auch ein Sensorsignal vom Bugfahrwerk (16) vor. Dieses Signal muß dann per Funk oder Kabel an die Datenverarbeitungseinrichtung im Motorfahrzeug (1) gegeben werden, damit die richtigen Lenkeinschläge kalkuliert werden können.

Bei Verwendung von Leitdrähten kann die Entfernung der Positionssensoren (3, 4) zur Linie (13) mehrere Meter betragen. Des weiteren können Abzweigungen und Kreuzungen mit mehre­ ren Frequenzen gewählt werden, so daß der Verband dann auch einer anderen Linie (13') fol­ gen kann.

Prinzipiell ist auch die Nutzung eines weiteren Positionssensors (15) auf dem Anhänger (2) möglich. Bei Flugzeugen kann dies unter Umständen auch ein Satellitennavigationssignal sein, das dem Motorfahrzeug (1) zugeführt wird. Im allgemeinen sind insbesondere größere Flug­ zeuge mit solchen Systemen oder vergleichbaren Ortungssystemen ausgerüstet. Die Verwen­ dung eines Leitdrahtsensors wäre zwar eine zusätzliche Investition, die sich jedoch lohnen kann, da Satellitennavigations- und Radarsysteme in der Nähe von anderen großen Flugzeu­ gen oder großen Gebäuden nicht zuverlässig funktionieren.

Es ist offensichtlich, daß die Einrichtung auch für das einfachere Vorwärtsfahren geeignet ist. Bei einigen Anwendungen ist es Definitionssache, ob sich ein Fahrzeug vorwärts oder rück­ wärts bewegt.

Claims (18)

1. Anordnung zum berührungslos spurgeführten Rückwärtsfahren eines gekoppelten Verban­ des, der aus mindestens zwei Landfahrzeugen besteht und mindestens eine starre Achse hat dadurch gekennzeichnet,
daß die zu fahrende Spur markiert ist und/oder für eine Datenverarbeitungseinrichtung ge­ speichert und verfügbar ist,
daß mit Sensoren die Position und Richtung der Fahrzeuge festgestellt wird und
daß daraus Steuersignale zum Führen des Verbandes ermittelt werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Sensor auf einem Fahrzeug verwendet wird, mit dem die Position an zwei verschie­ denen Orten gemessen wird,
daß die Strecke zwischen den beiden Orten bekannt ist und
daß die Richtung des bewegten Fahrzeugs ermittelt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Verband zwei Sensoren zur Positionserfassung vorhanden sind und
daß mit je einer Messung an diesen Sensoren die Richtung des Verbandes oder mindestens eines Fahrzeugs bestimmt werden kann.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiterer Sensor zur Positionserfassung genutzt wird, damit Position und Richtung von mindestens zwei Fahrzeugen bestimmt werden, auch wenn der Verband nicht bewegt wird.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor verwendet wird, um die Richtung von einem Fahrzeug in Bezug auf das nächste Fahrzeug zu erfassen oder um die Richtung der Deichsel des nächsten Fahrzeugs zu erfassen.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren verwendet werden, mit denen der zurückgelegte Weg erfaßt werden kann.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Sensorfusion Meßfehler teilweise ausgeglichen oder Unstimmigkeiten oder fehlerhafte Sensoren erkannt werden können.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeuge elektronisch miteinander gekoppelt sind.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Verband mehr als eine Achse gelenkt ist und
daß so gelenkt wird, daß der Verband bei Kurvenfahrt möglichst wenig Fahrbahnbreite be­ nötigen.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß sich in der Nähe jeder gelenkten Achse Positionssensoren befinden und
daß die gelenkten Achsen in derselben Spur laufen.

11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die in Fahrtrichtung erste Achse gelenkt ist und
daß sich ein Sensor zur Erfassung der Position vor dieser Achse befindet und mitgelenkt wird.

12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Verwendung von Markierungen in oder auf der Fahrbahn bei Überfahrt über diese Markierungen die Position erfaßt und die Abweichung von der gewünschten Spur festgestellt wird und
daß dann bei Bedarf mit Hilfe von Odometrie und/oder Trägheitssensorik Lenkmanöver zur vollständigen oder teilweisen Korrektur durchgeführt werden.

13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mit mindestens einem Satellitennavigationsempfänger oder einem Laserscanner und mindestens einem weiteren Sensor Position und Richtung des Verbandes festgestellt wird und
daß zwischen diesen Messungen das Fahrzeug mit Odometrie oder Trägheitssensorik ge­ führt wird.

14. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lenkmanöver so ausgelegt sind, daß bei Abweichung von der Spur die in Fahrtrich­ tung erste starre Achse bevorzugt korrigiert wird, und
daß wenn weitere starre Achsen vorhanden sind, diese entsprechend ihrer Reihenfolge nachgeordnet korrigiert werden.

15. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vorausschauend auf eine bestimmte Spurkonfiguration oder einen Halte- oder Zielpunkt gelenkt wird.

16. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß bei zu großen Spurabweichungen der Verband gestoppt wird und
daß der Fehler gemeldet wird und/oder
daß die Position durch Vorwärtsfahrt wieder korrigiert wird.

17. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verband seine Position an eine Steuer- oder Leiteinrichtung meldet.

18. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß maximale Lenkwinkel und Geschwindigkeiten definiert werden und
daß die Spurführung optimiert ist.