JP6746795B2 - 互いに連結されるべき第１又は第２の車両の位置を検出するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の導入部中に包含されている特徴に対応する、互いに連結されるべき第１又は第２の車両の位置を検出するための装置に関する。

第１及び第２の車両は、互換性のある連結手段によって互いに解放可能に繋がれ、第１の車両は、牽引車両であり、及びこの目的のためにそれを推進するためのエンジンが概して装備される。１つ又は複数の第２の車両はその場合、非駆動トレーラ車両であり、それは、第１の車両によって牽引される。第１の車両は、例えば、第５輪を有するトラクタであり得、第２の車両は、キングピンを有するトレーラであり得る。そのような接続された第１及び第２の車両はまた、連結式車両としても知られている。代替として、第１の車両はまた、その後端において配置されたピン連結器を有する自動車であり得、第２の車両は、牽引バーの端部において形成された牽引バーアイ（a drawbar eye）を有する牽引バートレーラであり得る。このように互いに連結された第１及び第２の車両はまた、連結式トレインとも呼ばれる。さらに、ハイブリッド形態もまた考えられ、それにおいて、例えば、第１の車両は、トラクタであり、セミトレーラがそれに直接連結され、及び牽引バートレーラが後者に連結される。トレーラ車両に限った考察では、セミトレーラのような引っ張る車両は、第１の車両となり、牽引バートレーラのような引っ張られる車両は、第２の車両となる。

前述された車両を発着所において自律的に、すなわち、第１の車両中におけるドライバーの存在なしに、運転させる試みが既になされている。ドイツ特許出願第１０３ ２２ ７６５ Ｂ４号は、自律運転車両用の１つのそのような自動発着所が開示している。自律運転はまた、第１及び第２の車両の自動連結及び連結解除を含む。発着所はさらに、必要に応じてそれぞれの車両に燃料補給及び洗浄をするために、自動燃料補給ステーション及び／又は自動洗浄ステーションを装備され得る。

ドイツ特許出願公開第１０ ２００６ ０５７ ６１０ Ａ１号から、ターゲットオブジェクト下での第１の車両の連結、ドッキング、又は運転においてドライバーを助けることを想定される支援システムが既に知られている。ターゲットオブジェクトは、トレーラ、セミトレーラ、スワップボディ又はローディングランプを意味する。既知の支援システムは基本的に、画像センサ及び算出ユニットを備え、それらの助けを借りて、ターゲットオブジェクトの高さは、第１の車両において設定されることが想定される。このことから、例えば、特定のターゲットオブジェクトは、シーン分析によって認識され、及び記憶されたモデルデータと協調されることができるため、実際の連結が行われる前に、少なくともおおよそのターゲットオブジェクトの高さが第１の車両において予め設定される。既知の支援システムは、しかしながら、画像センサにのみ基づき、それは、電子コントローラに第２の連結手段の画像を提供し、それは次に、適切なソフトウェアを用いて第２の連結手段を識別することを想定される。しかし、画像センサによるオブジェクト認識は、それが動作中において、変化する光条件と不可避の泥及び汚れとに対して特に敏感であることから、あまり信頼性が高くないことが証明されている。これは、連結プロセスに介入するドライバーが存在しないときに、自律操縦車両のケースでは特に不利になる。

したがって、本発明が解決することを提案する問題は、優勢な環境の影響とは独立して、信頼性が高く、且つ精確な連結を可能にする、互いに連結されている第１又は第２の車両の位置を検出するための装置を提供することである。

この問題は、請求項１の特徴付ける特徴によって、本発明にしたがって解決される。無線ベースのロケーティングの助けを借りて、トランシーバユニットは、その計測された空間領域中に位置付けられたトランスポンダを検出する。トランスポンダは、もう一方の車両のトランシーバユニットに関して定義された位置と協調され、及びトランシーバユニットによって検出される。ロケーティングは、トランシーバユニットによって開始される、無線信号の移動時間の測定からもたらされ、その信号は、トランスポンダによって受信、処理、及び反射される。無線信号の移動時間の測定から、トランスポンダからトランシーバユニットまでの直線距離が、リアルタイムで決定されることができる。

有利には、トランスポンダが永久的に留め付けられている車両又は車両のタイプについての追加の情報は、トランスポンダ中に記憶されることができる。車両タイプは、第２の車両がキングピンを有するセミトレーラであるか、又は牽引バーの端部において形成された牽引バーアイを有する牽引バートレーラであるかを定義する。このように、例えば、自律運転モードのトラクタが誤って牽引バートレーラ上に連結しようとすることを防ぐことができる。

トランスポンダは、着信信号を受信し、及びそれらに自動的に応答するか、又はそれらを前方に中継する無線通信装置を意味する。本発明によると、受動トランスポンダと能動トランスポンダとの両方を、基本的に使用することができる。受動トランスポンダは、もっぱら読み取り／書き込みユニット、本ケースでは１つ以上のトランシーバユニットから、それらの内部プロセスの作業及び通信のために必要とされるそれらのエネルギーを引き出す。受動トランスポンダは、それら自体のいかなる電源も必要とせず、それらは、第１及び第２の車両の連結より前に比較的短距離で動作することができる。最もよく知られている種類の受動トランスポンダは、無線周波数識別ＲＦＩＤである。そのような受動トランスポンダのコアは、内蔵ＲＦＩＤチップである。

能動トランスポンダは、それら自体の電源を有する。それらは内蔵バッテリを有するか、又はそれらは外部電力グリッドに接続されるか、のいずれかである。これは、より広い通信範囲を可能にするだけでなく、かなり大きいデータストレージの管理及び集積センサの動作も実現されることができる。能動トランスポンダのケースにおける電源の必要性に起因して、好ましくは、例えば、能動トランスポンダに接続された他のセンサからトランシーバユニットにいかなる追加のデータも送信される必要がないときはいつでも、受動トランスポンダに常に頼るであろう。

好ましくは、複数の基準点が、もう一方の第２又は第１の車両上に存在し、それらの各々においてトランスポンダが据え付けられることができ、及び各トランスポンダは、それが特定のトランスポンダと明確に協調されることができるように、個々にエコーを符号化する。それぞれの基準点に位置付けられた複数のトランスポンダが互いから既知の距離において配置されている場合、ロケーティングの正確性は、より精確にされることができる。一群の車両では、トランスポンダから、検出される車両までのこの距離は常に、同じになるように選択されることができ、及びトランシーバユニット中に記憶されることができる。

有利には、センサ装置は、電子コントローラを備え、それは、少なくとも１つのトランスポンダまでの直線距離を無線信号の移動時間から算出する。電子コントローラは、トランシーバユニット中に一体化され、及びそれと一体のコンポーネントを形成することができるか、又はそれは、車両上に別個のコンポーネントとして配置されることができるか、のいずれかである。電子コントローラは、１つ以上のトランスポンダまでの無線信号の移動時間の測定に基づいて、第１の車両に制御信号を提供することができ、それによって、車両の制御は、影響される可能性がある。車両の制御は、トランスミッション、エンジンコントロール、ステアリング、レベルレギュレーション（エアサスペンション）及び／又はブレーキの操作を含む。

センサ装置がそれぞれのトランシーバユニットに接続されている少なくとも１つのアンテナを備えるときが、特に好都合であることが分かっている。アンテナを介して、トランシーバユニットの無線信号が発せられ、及び１つ以上のトランスポンダから反射されたエコーが受信される。複数のトランシーバユニットが存在する限り、トランシーバユニットの各々は、それ自体のアンテナを有することができる。通常、アンテナは、それぞれのトランシーバユニット中に一体化され、それと共通のコンポーネントを形成する。

好ましくは、トランシーバユニットは、アンテナを介してレーダ信号を送受信するが、熟慮の上で無線信号は、１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚ、特に好ましくは４ＧＨｚ〜７ＧＨｚ、最も特に好ましくは５ＧＨｚ〜６ＧＨｚの周波数範囲中のレーダ信号である。

本発明はまた、ロードトレインに関し、ここにおいて、ロードトレインは、第１及び少なくとも１つの第２の車両を備える。第１の好ましい実施形態によると、センサ装置は、第１の車両上に位置付けられたトランシーバユニットと、第２の車両上に位置付けられた少なくとも１つのトランスポンダとを備える。このように、連結より前の第１の車両の接近中に、第２の車両の少なくとも２次元ロケーティングが実現されることができる。したがって、ロードトレインは特に、その牽引バートレーラが自立して、且つ支持ジャッキのような支持要素なしで駐車されている連結式車両を伴うため、駐車された第２の車両の牽引バーもまた、比較的狭い空間フレームワーク中に留まり、及び次の連結イベント中に第１の車両のピン連結器とドッキングされる。

代替の第２の実施形態によると、第２のアンテナを有する第２のトランシーバユニットは、トランシーバユニットからの垂直高さクリアランス（a vertical height clearance）中に配置され、及び電子コントローラに接続される。２つのコントローラは、第２の車両の１つ又は複数のトランスポンダを検出し、及びクロスピンポインティング又は三角測量によってその位置、特にその高さ状態も検出することを可能にする。適切なロードトレインは、連結式車両と、またセミトレーラトレインとの両方、又はその２つのハイブリッド形態であり得る。後者の言及されたセミトレーラトレインのケースでは、連結されていないセミトレーラの前端は、支持ジャッキによって支持され、それによって、前端の高さ状態は、大きく変動し得る。２つのトランシーバユニットによる３次元ロケーティングのおかげで、セミトレーラもまた、自律運転トラクタ車両によって特に正確に、ピックアップ及び連結されることができる。

代替の第３の実施形態によると、能動トランスポンダは、第１の車両に面する第２の車両の端部において位置付けられ、ここにおいて、能動トランスポンダは、高さ測定センサに接続され、及び高さ測定センサの測定信号はその個々の符号化とともに、トランシーバユニットに中継される。この実施形態では、第２の車両上に位置付けられた連結手段の高さ状態は、第２のトランシーバユニットによってではなくその代わりに、第２の車両上にこのために位置付けられた高さ測定センサによって決定され、第２の車両の３次元方向付けは、このように決定される。高さ測定センサは、赤外線センサ、超音波センサ、レーザ距離計又は機械式符号化器であり得、それらは、支持ジャッキの延長状態を決定し、及び延長状態に依存して変動する電圧を出すためにポテンショメータを使用する。高さ測定センサの測定信号は、後者が能動トランスポンダに接続されている場合、トランシーバユニットにその符号化とともに中継される。ロードトレインは、連結式車両又はセミトレーラトレイン、又はその２つのハイブリッド形態であり得る。

有利には、第２の車両は、連結手段を備え、それは特に、第２の車両に留め付けられたキングピンであることができる。キングピンは、セミトレーラに対してその底部側上にしっかりと接続され、及び第１の車両上に連結されると、それは、その第５輪によって受け止められ、且つ係止される。

好都合なことに、キングピンは、留め付けフランジと、底部において後者に接続された上部カラーと、小口径の係止セクションと、下部カラーとを備え、ここにおいて、第１の凹部は、下部カラーの底部側中に作成され、その中に、第１のトランスポンダが設置される。これは、トランスポンダが底部においてキングピンの鋼鉄によって囲まれておらず、それ故に、それが好都合なことに１つ以上のトランシーバユニットによって検出されるという利点をもたらす。その上、凹部中では、トランスポンダは、機械的な影響から効果的に保護され、且ついかなる摩耗に関連する摂動にもさらされていない。トランスポンダは加えて、凹部中にプラスチックによって退避させられ、特に、プラスチックキャスティングコンパウンド（a plastic casting compound）によって覆われ得る。

熟慮の上で、凹部は、キングピンのスイベル軸に配置される。その結果として、トランスポンダもまた、第２の車両の車両長手軸中に常に位置付けられ、及び自律的に接近する第１の車両を第２の車両の車両長手軸中に同様に位置決めするのを助ける。

好ましくは、トレーラプレートは、第２の車両の底部側上に形成され、それは、連結条件では、第５輪上で支持され、ここにおいて、第２の凹部は、トレーラプレート中に形成され、その中に、第２のトランスポンダが設置される。トレーラプレートは概して、セミトレーラの幅全体にわたって伸び、それにより、第２のトランスポンダのほぼ自由な測位を可能にする。第２の凹部内部に第２のトランスポンダを収容することのおかげで、それは、第５輪による連結状態において検出されないものの、それは、連結より前の、第２の凹部の下向き開口側を介したトランシーバユニットによる検出を可能にする。トランスポンダは加えて、凹部中にプラスチックによって退避させられ、特に、プラスチックキャスティングコンパウンドによって覆われることができる。

少なくとも１つの支持ジャッキは、第２の車両上に配置されることができ、それに対して第３及び／又は第４のトランスポンダが据え付けられる。支持ジャッキは通常、支持ジャッキが、セミトレーラ上に留め付けられる固定セクションと、伸縮セクションとを有し、伸縮セクションの端部に支持脚が位置付けられ、支持脚は、支持ジャッキの延長状態において、地面と接触する。特にこのトランスポンダの高さが三角測量によって検出されると想定される場合、第３及び／又は第４のトランスポンダは、好都合なことに、固定セクション上に位置付けられることができる。支持ジャッキは対をなして、且つ対称的にセミトレーラ上に取り付けられていることから、車両長手軸から横方向に離間された基準点を取得するために、第３のトランスポンダを支持ジャッキ上に、及び第４のトランスポンダを、第２の、反対に位置付けられた支持ジャッキ上に配置するのが道理にかなっている。

有利には、電子コントローラは、エアサスペンションの高さ状態に関する信号を受信する。エアサスペンションは、その設定に依存して、シャーシの持ち上げを確実にし、それにより、センサ装置全体の高さ状態、及び、故に１つ以上のアンテナの高さ状態も変化させ得る。エアサスペンションの延長移動における変化は、電子コントローラによって検出され、それは、１つ以上のアンテナの実際の高さに関連してそれらを補償する。

エアサスペンションが下げられた状態で道路レベルを超える１つ以上のアンテナの最低高さ状態が電子コントローラ中に入力されることができるときが、特に好都合であることが証明されている。１つ以上のアンテナの最低高さ状態は、設置ロケーションにしたがって第１の車両によって異なり、さらにそれは、設置される特定のエアサスペンションの製造業者に依存する。１つ以上のアンテナの最後の取り付け後に、アンテナ（１つ以上）の最低高さが測定され、及びオフセットとして電子コントローラ中に手動でプログラムされることができる。電子コントローラはその後、エアサスペンションの持ち上げ距離と最低高さ状態とからアンテナ（１つ以上）の実際の高さを算出することができる。

代替の第４の実施形態によると、センサ装置は、第２の車両上に位置付けられたトランシーバユニットを備え、第５のトランスポンダは、第１の車両上に位置付けられる。以前の実施形態と比較すると、好ましくは、センサ装置は、第１の車両上に位置付けられないが、代わりに第２の車両上に位置付けられ、及び少なくとも１つのトランスポンダは、第２の車両の代わりに、第１の車両上に位置付けられる。この実施形態は、バッテリ又は蓄電池のような、第２の車両用の独立した電源を必要とし、それはまた、太陽電池を介して永久的に充電されることができる。このように装備されたロードトレインは、第１の実施形態に対応しているものの、第１の車両と第２の車両とは、置き換えられている。このように、第１の車両の少なくとも２次元ロケーティングが達成されることができ、ここにおいて、トランシーバユニットによって識別された測定値は、好ましくは同様に第２の車両上に位置付けられた電子コントローラ中でトランスポンダ（１つ以上）からの距離値に変換され、及びこれは、第１の車両にデータ無線送信機によってワイヤレスに送られる。第１の車両は、これについての対応するデータ無線アンテナを有する。これは次に、車両コントローラに接続され、それは、第１の車両の運転機能に影響し、及び自律操縦及び連結を引き受ける。

好ましくは、第２の車両に対する固定セクションと伸縮セクションとを有する少なくとも１つの支持ジャッキは、第２の車両上に配置され、第６のトランスポンダは、伸縮セクションに据え付けられる。特に好都合なのは、伸縮セクションの支持脚上への第６のトランスポンダの配置である。この実施形態では、２次元位置検出に加えて、第２の車両の高さ状態が、支持ジャッキによる持ち上げ高さの測定から取得される。支持ジャッキは、トランシーバユニットのアンテナから同じ距離において第２の車両上のその固定セクションによって常に据え付けられ、及びさらにトレーラプレートに対して直角に方向付けられることから、支持ジャッキの持ち上げ高さは、アンテナと第６のトランスポンダとの間の距離の測定によって算出されることができる。この実施形態の主要な利益は、第１の車両の横方向の方向付けと第２の車両の高さ決定との両方が強固なトランスポンダによって行われ、且つ他のセンサタイプが実装され、較正される必要がないことである。

熟慮の上で、第１、第２及び／又は第５のトランスポンダは、第１又は第２の車両の車両長手軸中に位置付けられる。この配置のおかげで、位置検出は、１つ又は少数のトランスポンダを用いて既に達成されることができる。

連結手段はまた、牽引バーの端部において位置付けられた牽引バーアイであり得る。この構成は典型的に、連結式トレインに関連する。

有利には、第３の凹部は、牽引バー中及び／又は牽引バーアイの周囲のセクション中に形成され、その中に、第７のトランスポンダが設置される。トランスポンダは加えて、第３の凹部中にプラスチックによって退避させられることができ、特に、それは、プラスチックキャスティングコンパウンドによって覆われることができる。硬い牽引バーの場合、そのように配置されたトランスポンダは、車両長手軸をマーキングすることができる。

熟慮の上で、第２及び／又は第１の車両は、もう一方の第１又は第２の車両に近いその端部において２つの下部コーナーを有する車体フロアを有し、第８及び第９のトランスポンダが、その下部コーナーにおいて据え付けられる。このように、車両長手軸から遠く離れて位置付けられた基準点は、トランシーバユニットによって測定され、特に正確な位置検出を可能にする。

好ましくは、第２及び／又は第１の車両は、もう一方の第１又は第２の車両に近いその端部において２つの上部コーナーを有する屋根壁（a roof wall）を有し、第１０及び第１１のトランスポンダが、その上部コーナーに据え付けられる。この実施形態でも、車両長手軸からの最大横方向オフセットを有する基準点が検出され、及び位置検出の正確性が改善される。さらに、特にルーフスポイラ（a roof spoiler）の最適な調整のために、第２の車両の全高が、例えば、追加の情報として検出され、及び第１の車両に提供されることができる。

アドオンユニットが第２の車両の前部側において形成され、第１の車両の方向に突き出ているケースもあり得る。このケースでは、第１２のトランスポンダが、アドオンユニットの前部側に据え付けられることができる。そのようなアドオンユニットはしばしば、セミトレーラ又はトレーラ前部の標準化された輪郭中へと突出し、及び第１の車両と第２の車両との間に残る隙間のサイズを最小化する。アドオンユニットは、例えば、冷蔵ユニットを意味する。アドオンユニットの前部側の検出は、自律連結プロセス中における特大のアドオンユニットと第１の車両の一部分との間の衝突を防ぐ。

好都合なことに、３つの基準点を用いて、平面の範囲が定められ、及びこの範囲を定められた平面の位置が第１又は第２の車両の特に正確な位置検出に役立つことから、トランスポンダのうちの少なくとも３つが、互いから所与の距離において配置され、第１又は第２の車両の他の次元の知識が与えられる。

より良い理解のために、本発明はここで、７つの図の助けを借りてより詳しく説明される。以下の図面が示される。

運転席の後壁上に配置された第１及び第２の受信機ユニットを有する、トラクタ上に配置された、第１の実施形態にしたがった装置の側面図である。 第５輪及び後車軸のエリア中に配置された第１及び第２の受信機ユニットを有する、トラクタ上に配置された、第１の実施形態にしたがった装置の側面図である。 留め付けられたトランスポンダを有するセミトレーラの正面透視図である。 連結より前の、トラクタ車両側においてトランシーバユニットを、及びセミトレーラ側において高さ測定センサを有する、トラクタ上に配置された、第２の実施形態にしたがった装置の側面図である。 トラクタ及び支持ジャッキ上にトランスポンダを有する、トラクタ上に配置された、第３の実施形態にしたがった装置の側面図である。 図５にしたがったトラクタの上面図である。 連結式トレイン上に配置された、第４の実施形態にしたがった装置の側面図である。

図１は、側面図において、第１の車両１０と第２の車両２０とから形成された連結式トレインを示している。第１の車両１０は、第２の車両２０の前に依然として離れた位置にあり、第２の車両は、その２つの支持ジャッキ２５で立っている。支持ジャッキ２５は、車両長手軸Ｘ（図３を参照）の両側上において第２の車両２０上に配置され、第１の車両１０に面する第２の車両２０の端部を、それらの伸長の状態にしたがって、示されているような高さ状態に保持する。

第１の車両１０は、エアサスペンション１１が装備され、それは、後車軸１６に対して括り付けられ、及び図２中に示されている持ち上げ距離Ｈ_Ｌｕｆｔだけ車両シャーシ１７を下降又は上昇させる。持ち上げ距離Ｈ_Ｌｕｆｔに依存して、第１の車両１０上にロケートされた第５輪１２もまた、車両シャーシ１７とともにその高さ状態を変化させる。第２の車両２０の第１の車両１０への連結のために、第１の車両は、下向きに突き出しているキングピン２２の形態でその上に配置された連結手段２１が第５輪１２との動作係合を達成するまで、第２の車両２０の下で十分に後方移動する。

キングピン２２は、上部留め付けフランジ２２ａを有し、それによって、キングピン２２は、第２の車両２０にしっかりと接続され、特に互いにネジ止めされている。底部に向かって、留め付けフランジ２２ａは、上部カラー２２ｂ中に入り、それは、縮経係止セクション２２ｃに隣接する。係止セクション２２ｃは、下部カラー２２ｄによって底部において囲まれ、その直径は、上部カラー２２ｂのそれと一致している。係止セクション２２ｃは、第５輪１２の係止メカニズム（図示せず）と係合し、及びこのように、第５輪中に１２に旋回する方法でキングピン２２を保持する。キングピン２２の真上には、第２の車両２０の下側２３に留め付けられたトレーラプレート２４が伸び、それは、第１及び第２の車両１０、２０が互いに繋がれるときには第５輪１２に対して横になっており、カーブを曲がるときには第５輪１２にわたってスライドする。

第１の車両１０への第２の車両２０の確実な連結のために、第５輪１２は、トレーラプレート２４の垂直レベルの真下に方向付けられなければならないものの、同時に、第１の車両１０が過度に下げられていることで第５輪１２を越えて移動してしまうことなしに、第５輪１２へのキングピン２２の移動を可能にしなければならない。

第２の車両２０の高さ状態の上述された検出の他に、第１の車両１０はまた、その第５輪１２を用いてキングピン２２に対して横方向に適正に方向付けられなければならない。このことは、キングピン２２及び／又は第２の車両２０全体の位置が、その上に定義された個々の基準点４０の助けを受けて確かめられることができる場合に、特に容易に達成される。

このために、車両１０、２０には、位置検出のための装置が提供される。この装置は、第１の車両１０において、トランシーバユニット３１と、第２のトランシーバユニット３４と、電子コントローラ３２とを有するセンサ装置３０を備える。２つのトランシーバユニット３１、３４は、一定の垂直高さクリアランスΔｈだけ互いから離間されている。図１に例示した実施形態では、トランシーバユニット３１、３４は、第１の車両１０の運転席１８の後壁に留め付けられている。

第２の車両２０上には、定義された基準点４０において複数のトランスポンダ４１、４３ａ、４７ａ、４８ａ、４９が配置され、各トランスポンダ４１、４３ａ、４７ａ、４８ａ、４９は、トランシーバユニット３１、３４によって検出される。

第１のトランスポンダ４１は、キングピン２２中に一体化され、それは、好ましくはこの目的のために、第１の凹部２２ｆを有する下部カラー２２ｄの下側２２ｅ上に形成される。第１の凹部２２ｆは、底部において開口しており、保護するやり方でその中に第１のトランスポンダ４１を受け入れる。第１のトランスポンダ４１は、このことから、第２の車両２０の車両長手軸Ｘ中に常時配置され、さらに、キングピン２２を通るスイベル軸Ｓ中に位置される（図３を参照）。第１のトランスポンダ４１はこのことからまた、連結プロセスに先立って、斜めに第２の車両２０に接近する第１の車両１０の方向付けを特に効果的にサポートする。

図３中に特によく見ることができるように、支持ジャッキ２５は、支持ジャッキ２５が第２の車両２０に据え付けられる固定セクション２５ａと、その端部において支持脚２５ｃを有する伸縮セクション２５ｂとを備える。固定セクション２５ａ上には、第３及び第４のトランスポンダ４３ａ、４３ｂが据え付けられ、図１中の図面の平面中の第３の前部トランスポンダ４３ａのみが見えている。支持ジャッキ２５上に配置された第３及び第４のトランスポンダ４３ａ、４３ｂは、側方まで特に遠くに車両長手軸Ｘから離間され、車両長手軸Ｘに対して横方向に第２の車両２０の特に正確な位置決定を実行するのを支援する。

図１中に示されている第２の車両上２０には、その前端２９においてアドオンユニット２９ａを見ることができ、それは次に、その前端２９ｂにおいて第１２のトランスポンダ４９を搬送する。第１２のトランスポンダ４９はまた、位置決定に加えて、アドオンユニット２９ａの前端２９ｂを検出し、及びアドオンユニット２９ａが運転席１８にぶつかるのを防ぐのに役立つ。

トランシーバユニット３１は、アンテナ３３を有し、第２のトランシーバユニット３４は、第２のアンテナ３５を有し、アンテナ３３、３５はそれぞれ、無線信号を出し、無線信号は、例えば、第８のトランスポンダ４７ａに到達し、そこから反射される。第８のトランスポンダ４７ａは、第２の車両２０の前端２９の、その車体フロア２７への移行エリア中の下部コーナー２７ａのうちの１つにおいて配置される。

それぞれのトランシーバユニット３１、３４は、第８のトランスポンダ４７ａから反射された対応する無線信号を識別し、電子コントローラ３２に無線信号を提供し、電子コントローラは、第８のトランスポンダ４７ａまでの距離を無線信号から算出する。例として示されている第８のトランスポンダ４７ａは、２つのトランシーバユニット３１、３４による距離測定の交点にある。

電子コントローラ３２は、また、車両コントローラ３６と通信し、それは、示されているエアサスペンション１１、及び図５中に示された第１の車両１０のコンポーネント、特にエンジン及びトランスミッション１４、車両ステアリング１５及び／又はブレーキ１９に影響を与える。車両コントローラ３６は、エアサスペンション１１の持ち上げ距離Ｈ_Ｌｕｆｔのような現在の実際の状態に関するデータを電子コントローラ３２に提供するため、電子コントローラ３２は、持ち上げ距離Ｈ_Ｌｕｆｔだけアンテナ３３の最低高さ条件Ｈ_{Ａ１ｍｉｎ}及び第２のアンテナ３５の最低高さ条件Ｈ_{Ａ２ｍｉｎ}を補正することができ、このことから、道路レベルＧＯＫに対するアンテナ３３の実際の高さＨ_Ａ１及び第２のアンテナ３５の実際の高さＨ_Ａ２を算出することができる。

アンテナ３３、３５の実際の高さＨ_Ａ１、Ｈ_Ａ２を与えられると、第８のトランスポンダ４７ａの絶対的高さについて決定がなされ、その高さが第２の車両２０の下での第１の車両１０の適正な運転を可能にしない場合、エアサスペンション１１は、さらに調整されることになる。

図２は、本発明の別の例証的な実施形態を示しており、それにおいて、トランシーバユニット３１、３４は、後端においてオフセットされ、ここでは、後車軸１６のエリア中及び第５輪１２の固定部分上に据え付けられている。第５輪１２の固定部分は、まず、ベアリングブロック１２ａのうちの１つを意味し、２つのブロックが存在し、それらは、車両シャーシ１７に対して第５輪１２を保持する。しばしば、支持クロスアームが、ベアリングブロック１２ａ間に延長し、且つそれらと係合し、第２のトランシーバユニット３４もまた、この上に据え付けられることができる。第５輪１２の別の実施形態では、ベアリングブロック１２ａはまた、ベアリングプレート１２ｂ上に据え付けられることができ、それは通常、ここには示されていない車両フレーム及び／又は補助車両フレーム上に上方から取り付けられる。

トランシーバユニット３１が第１の車両１０の後車軸１６に据え付けられている限り、後車軸１６は地表ＧＯＫに沿って回転し、且つ連結プロセス中に上昇されないことから、持ち上げ距離Ｈ_Ｌｕｆｔだけの高さ補正を着手する必要がない。

図３は透視図中で、第２の車両２０と、前端２９において配置されたトランスポンダ４７ａ、４７ｂ、４８ａ、４８ｂとを示している。第８及び第９のトランスポンダ４７ａ、４７ｂは、第２の車両２０の前端２９の下部コーナー２７ａ中にロケートされ、車体フロア２７に近接している。第１０及び第１１のトランスポンダ４８ａ、４８ｂも同様に、第２の車両２０の前端２９の上部コーナー２８ａ中に配置され、屋根壁２８に隣接している。第８〜第１１のトランスポンダ４７ａ、４７ｂ、４８ａ、４８ｂの助けを借りて、センサ装置３０は、第２の車両２０の端面の画像を再構築することができるため、第１の車両１０はその後、連結プロセスのために正確に目標とされた第２の車両２０に接近することができる。

図４は、側面図中にさらなる実施形態を示しており、ここでは、センサ装置３０は、単一のトランシーバユニット３１のみを備える。第２の車両２０の高さ状態の精確な検出のために、能動トランスポンダ５０は、車体フロア２７との接合部近くにおいてその前端２９上に据え付けられ、第１にトランシーバユニット３１の能動ゾーン中に位置付けられ、距離測定の目的を果たす。

能動トランスポンダ５０は加えて、高さ測定センサ５１に接続され、それは、トレーラプレート２４と地表ＧＯＫとの間の垂直距離を接触なしに測定する。高さ測定センサ５１のこの計測された値は、能動トランスポンダ５０に連続的に送信され、トランシーバユニット３１によってその符号化とともに読み出される。

能動トランスポンダ５０は、トレーラプレート２４中にこの目的のために形成された第２の凹部２４ａ中に設置されてよく、例えば、示されている第２のトランスポンダ４２も同様である。

図５及び図６は、本発明のさらなる例示の実施形態を示しており、ここにおいて、センサ装置３０は、第２の車両２０上に配置されている。その上に形成されたアンテナ３３を有するトランシーバユニット３１は、トレーラプレート２４中の第２の車両２０の前端２９のエリア中に設置され、レーダ信号を発し、それは、第１の車両１０上に配置された２つの第５のトランスポンダ４４によって反射される。１つ以上の第５のトランスポンダ４４は、運転席１８の後壁上に固定され、距離測定によって、バックしている第１の車両１０の位置検出を可能にする。

地表ＧＯＫ上の第２の車両２０のトレーラプレート２４の距離は、システムの本質的な特徴であり、それは、トランシーバユニット３１のアンテナ３３から支持ジャッキ２５の伸縮セクション２５ｂ上に位置付けられた第６のトランスポンダ４５までの距離測定によって算出される。第６のトランスポンダ４５は、好ましくは支持ジャッキ２５上の可能な限り下方に、特に好ましくは伸縮セクション２５ｂの支持脚２５ｃ上に配置される。

固定セクション２５ａは、単に並進運動でその中で誘導される伸縮セクション２５ｂと全く同様に、トレーラプレート２４に対して直角αに、その軸方向に下向きに延長する。本発明にしたがった装置の取り付け後の固定セクション２５ａは、トランシーバユニット３１のアンテナ３３から、トレーラプレート２４の延長と平行して、一定の距離ｂを隔てて離間されている。アンテナ３３と第６のトランスポンダ４５との間の直線距離は、トランシーバユニット３１によって測定され、測定距離ｃに対応する。電子コントローラ３２は、支持ジャッキ２５の延長状態に対応する垂直距離を、そのメモリ中に記憶された一定の距離ｂと、測定距離ｃとから算出する。

トランスポンダ４４までの距離測定の計測された値及び距離ａの算出された値は、連結プロセスに先立って第１の車両１０から依然としてある距離を隔てつつも接近する第２の車両２０上に配置されたデータ無線送信機６０を介して電子コントローラ３２によって、データ信号６２として第１の車両１０に中継され、第１の車両は、車両コントローラ３６に接続されている、データ信号６２を受信するためのデータ無線アンテナ６１を有する。車両コントローラ３６はまた、互いにネットワーク化された複数の車両コントローラを備え得る。車両コントローラ３６は、自律運転の第１の車両１０のエンジン及び／又はトランスミッション１４、車両ステアリング１５及びブレーキ１９の制御に影響を及ぼす。

図７は、連結式トレインの形態のロードトレインを扱っている。第１の車両は、その後端にピン又はジョー連結器１３を有し、その中に、第２の車両２０の連結手段２１が差し込まれ、第２の車両２０に連結した後に係止される。第２の車両２０の連結手段２１は、牽引バー２６であり、それは、示されている例証的な実施形態中では硬い牽引バーとして設計されている。その先端において、牽引バーアイ２６ａが、牽引バー２６上に形成され、それを通じて、ピン連結器１３の連結ピン（図示せず）が、連結プロセス後に挿入される。

第１の車両１０はさらに、アンテナ３３を有するトランシーバユニット３１を有し、それは同様に、ピン連結器１３に近い、第１の車両１０の後方において配置される。牽引バーアイ２６ａのエリアでは、牽引バー２６は、第３の凹部２６ｂを有し、その中に、第７のトランスポンダ４６が、保護される仕方で設置される。基本的に、牽引バー２６の表面に直接第７のトランスポンダ４６を適用することも可能である。このように、第７のトランスポンダ４６は、トランシーバユニット３１によってさらによく識別されることになるが、しかしながら、それは、運転動作中に損傷のより大きなリスクにさらされる。

第２の車両２０の前端２９の輪郭は、下部コーナー２７ａに位置された第８及び第９のトランスポンダ４７ａ、４７ｂによって、及び上部コーナー２８ａに位置された第１０及び第１１のトランスポンダ４８ａ、４８ｂによって囲まれ、それらの位置は、トランシーバユニット３１によって検出されることができる。図７の表示では、紙面の上面にある第８及び第１０のトランスポンダ４７ａ、４８ａのみを見ることができる。

参照符号のリスト

１０ 第１の車
１１ エアサスペンション
１２ 第５輪
１２ａ ベアリングブロック
１２ｂ ベアリングプレート
１３ ピン連結器
１４ エンジン及びトランスミッション
１５ 車両ステアリング
１６ 後車軸
１７ 車両シャーシ
１８ 運転席
１９ ブレーキ
２０ 第２の車両
２１ 連結手段
２２ キングピン
２２ａ 留め付けフランジ
２２ｂ 上部カラー
２２ｃ 係止セクション
２２ｄ 下部カラー
２２ｅ 下部カラーの底部
２２ｆ 第１の凹部
２３ 第２の車両の底部側
２４ トレーラプレート
２４ａ 第２の凹部
２５ 支持ジャッキ
２５ａ 支持ジャッキの固定セクション
２５ｂ 支持ジャッキの伸縮セクション
２５ｃ 支持脚
２６ 牽引バー
２６ａ 牽引バーアイ
２６ｂ 第３の凹部
２７ 車体フロア
２７ａ 下部コーナー
２８ 屋根壁
２８ａ 上部コーナー
２９ 第２の車両の前端
２９ａ アドオンユニット
２９ｂ アドオンユニットの前端
３０ センサ装置
３１ トランシーバユニット
３２ 電子コントローラ
３３ アンテナ
３４ 第２のトランシーバユニット
３５ 第２のアンテナ
３６ 車両コントローラ
４０ 基準点
４１ 第１のトランスポンダ（キングピン）
４２ 第２のトランスポンダ（トレーラプレート）
４３ａ 第３のトランスポンダ（支持ジャッキ）
４３ｂ 第４のトランスポンダ（支持ジャッキ）
４４ 第５のトランスポンダ（第１の車両）
４５ 第６のトランスポンダ（延長された支持ジャッキ）
４６ 第７のトランスポンダ（牽引バーアイ）
４７ａ 第８トランスポンダ（下部コーナー）
４７ｂ 第９のトランスポンダ（下部コーナー）
４８ａ 第１０のトランスポンダ（上部コーナー）
４８ｂ 第１１のトランスポンダ（上部コーナー）
４９ 第１２のトランスポンダ（アドオンユニット）
５０ 能動トランスポンダ（第２の車両の前端）
５１ 高さ測定センサ
６０ データ無線送信機
６１ データ無線アンテナ
６２ データ信号
α 支持ジャッキ／トレーラプレート角度
ａ トレーラプレート／ＧＯＫの間隔
ｂ トランシーバユニット／支持ジャッキの間隔
ｃ 支持ジャッキ測定距離
ＧＯＫ 道路レベル、地表
Δｈ 垂直高さクリアランス
Ｈ_{Ａ１ｍｉｎ} 最低高さ、アンテナ
Ｈ_{Ａ２ｍｉｎ} 最低高さ、第２のアンテナ
Ｈ_Ｌｕｆｔ 持ち上げ距離、エアサスペンション
Ｈ_Ａ１ 実際の高さ、アンテナ
Ｈ_Ａ２ 実際の高さ、第２のアンテナ
Ｓ スイベル軸、キングピン
Ｘ 車両長手軸

Claims (14)

1. 互いに連結されるべき第１又は第２の車両（１０、２０）の位置を検出するための装置が搭載されたロードトレインであって、前記ロードトレインは、第１の車両（１０）及び少なくとも１つの第２の車両（２０）を備え、前記位置を検出するための装置は、前記第１の車両（１０）又は第２の車両（２０）上に配置されるセンサ装置（３０）であって、測定技術によってもう一方の第２の車両（２０）又は第１の車両（１０）の少なくとも１つの基準点（４０）を検出するセンサ装置（３０）を備え、
   前記センサ装置（３０）は、少なくとも１つのトランシーバユニット（３１）を有し、前記少なくとも１つの基準点（４０）上にはトランスポンダ（４１）を留め付けることができ、前記トランスポンダ（４１）は、前記トランシーバユニット（３１）の無線信号を反射し、
   前記センサ装置（３０）は、電子コントローラ（３２）を備え、
   前記トランシーバユニット（３１）は、前記第１の車両（１０）上に位置付けられ、前記少なくとも１つのトランスポンダ（４１〜４３ｂ、４５〜５０）は、前記第２の車両（２０）上に位置付けられ、
   前記電子コントローラ（３２）は、エアサスペンション（１１）の高さ状態に関する信号を受信し、前記少なくとも１つのトランスポンダまでの直線距離を前記無線信号の伝搬時間から算出する、
   ことを特徴とする、ロードトレイン。
2. 複数の基準点（４０）が、もう一方の第２の車両（２０）又は第１の車両（１０）上に存在し、それらの各々においてトランスポンダ（４１〜５０）が据え付けられることができ、各トランスポンダ（４１〜５０）は、特定のトランスポンダ（４１〜５０）と区別して協調されることができるように、個々にエコーを符号化することを特徴とする、請求項１に記載のロードトレイン。
3. 前記センサ装置（３０）は、少なくとも１つのアンテナ（３３、３５）を備え、それぞれのトランシーバユニット（３１、３４）に接続されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のロードトレイン。
4. 各トランシーバユニット（３１、３４）は、前記アンテナ（３３、３５）を介してレーダ信号を送受信することを特徴とする、請求項３に記載のロードトレイン。
5. 第２のアンテナ（３５）を有する第２のトランシーバユニット（３４）は、前記トランシーバユニット（３１）からの垂直高さクリアランス（Δｈ）中に配置され、及び前記電子コントローラ（３２）に接続されることを特徴とする、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のロードトレイン。
6. 能動トランスポンダ（５０）が、前記第１の車両（１０）に面する前記第２の車両（２０）の端部において位置付けられ、ここにおいて、前記能動トランスポンダ（５０）は、高さ測定センサ（５１）に接続され、及び前記高さ測定センサ（５１）の測定信号はその個々の符号化とともに、前記トランシーバユニット（３１）に中継されることを特徴とする、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のロードトレイン。
7. 前記第２の車両（２０）は、連結手段（２１）を備えることを特徴とする、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載のロードトレイン。
8. 前記連結手段（２１）は、前記第２の車両（２０）に留め付けられたキングピン（２２）であることを特徴とする、請求項７に記載のロードトレイン。
9. 前記キングピン（２２）は、留め付けフランジ（２２ａ）と、底部において前記留め付けフランジに接続された上部カラー（２２ｂ）と、小口径の係止セクション（２２ｃ）と、下部カラー（２２ｄ）とを備え、ここにおいて、第１の凹部（２２ｆ）が、前記下部カラー（２２ｄ）の底部側（２２ｅ）中に作成され、その中に、第１のトランスポンダ（４１）が設置されることを特徴とする、請求項８に記載のロードトレイン。
10. トレーラプレート（２４）が、前記第２の車両（２０）の底部側（２３）上に形成され、前記トレーラプレートは、連結状態では、第５輪（１２）上で支持され、ここにおいて、第２の凹部（２４ａ）は、前記トレーラプレート（２４）中に形成され、その中に、第２のトランスポンダ（４２）が設置されることを特徴とする、請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載のロードトレイン。
11. 少なくとも１つの支持ジャッキ（２５）が、前記第２の車両（２０）上に配置され、それに対して、第３及び／又は第４のトランスポンダ（４３ａ、４３ｂ）が据え付けられることを特徴とする、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載のロードトレイン。
12. 前記エアサスペンション（１１）が下げられた状態での１つ以上のアンテナ（３３、３５）の、道路レベル（ＧＯＫ）上の最低高さ条件（Ｈ_{Ａ１ｍｉｎ}、Ｈ_{Ａ２ｍｉｎ}）を、前記電子コントローラ（３２）中に入力することができることを特徴とする、請求項１に記載のロードトレイン。
13. 前記電子コントローラ（３２）は、前記エアサスペンション（１１）の持ち上げ距離（Ｈ_Ｌｕｆｔ）と前記最低高さ条件（Ｈ_ｍｉｎ）とから前記１つ以上のアンテナ（３３、３５）の実際の高さ（Ｈ_Ａ１、Ｈ_Ａ２）を算出することを特徴とする、請求項１２に記載のロードトレイン。
14. 前記連結手段（２１）は、ドローバー（２６）の端部において位置付けられたドローバーアイ（２６ａ）であり、その一方で第７のトランスポンダ（４６）は、前記ドローバー（２６）上に、及び／又は前記ドローバーアイ（２６ａ）の周囲のセクション中に位置付けられることを特徴とする、請求項７に記載のロードトレイン。

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