WO2004055611A1 - Device and method for docking a vehicle - Google Patents

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WO2004055611A1
WO2004055611A1 PCT/EP2003/012573 EP0312573W WO2004055611A1 WO 2004055611 A1 WO2004055611 A1 WO 2004055611A1 EP 0312573 W EP0312573 W EP 0312573W WO 2004055611 A1 WO2004055611 A1 WO 2004055611A1
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WO
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vehicle
determined
evaluation unit
stationary object
docking
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PCT/EP2003/012573
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German (de)
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Ottmar Gehring
Carsten HÄMMERLING
Harro Heilmann
Frank Renner
Andreas Schwarzhaupt
Gernot Spiegelberg
Armin Sulzmann
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Daimlerchrysler Ag
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    • B62D15/0285—Parking performed automatically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93272—Sensor installation details in the back of the vehicles

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for carrying out a docking process of a vehicle to a stationary object according to the preamble of patent claim 1 and of patent claim 12 respectively.
  • the invention represents a docking aid which helps the driver of a vehicle, in particular a truck or a transporter, assists in carrying out a docking process to a stationary object, for example to a stationary loading ramp.
  • a guidance system for a vehicle is known from Japanese publication 05296777 A, with which it is possible to transfer a vehicle into a target position that can be selected taking into account the environmental conditions.
  • the guidance system has, inter alia, a plurality of distance sensors arranged in the rear region of the vehicle, with which the relative position and orientation of the vehicle with respect to obstacles located in the region of the rear of the vehicle are determined.
  • a computing unit calculates a suitable path along which the vehicle is transferred to the selected target position independently of the driver by actuating the brakes and the steering.
  • the guidance system has the task of relieving the driver of the vehicle when carrying out a rear-facing parking procedure. The vehicle is not intended to be docked to one of the obstacles determined.
  • the document DE 195 26 702 C2 discloses a method for backward maneuvering of a steerable road vehicle, the steering of which is automatically controlled by a control device when backward maneuvering into a predetermined target position.
  • the control device is provided with sensors for determining the steering position of the wheels with respect to the longitudinal axis of the road vehicle and with means for measuring the distance between a frame, on which, for example, a container is stored, and a starting position distant from the frame, into which the road vehicle is in front of the automatic one Reverse maneuvering is driven. In the starting position, the angle between the longitudinal axis of the frame and the longitudinal axis of the road vehicle and the distance between the rear end of the road vehicle and the frame are measured.
  • a path running from the starting position of the road vehicle to the target position on the frame is calculated from the distance and the angle. From the calculated path, path setpoints and setpoints assigned to them for the steering angle of the wheels are determined in a state controller and fed to a position controller connected to the state controller, which controls a servomechanism in the road vehicle for setting the steering angle.
  • the task of the method is to steer the road vehicle with its pickup under the frame in a safe and comfortable manner for the driver, in order to load the frame with the container stored thereon. Since only the steering of the vehicle is controlled for backward maneuvering, accidental collision with the frame and thus damage to the road vehicle or the frame or the container and its contents are not avoided by the described method.
  • the driver of the vehicle is not supported by the parking and maneuvering aid during an entire docking process during the entire docking process.
  • driver-independent interventions are no longer carried out, the driver is on his own and must carry out the interventions required to carry out the docking process himself. There may be a risk that the driver will not perform the interventions optimally and that the obstacle may be accidentally bumped into and / or impact.
  • the aim is to prevent accidental collision with the obstacle during the docking process.
  • the device for carrying out a docking process of a vehicle to a stationary object has distance detection means with which a distance variable that describes a distance between the vehicle and the stationary object is determined. Furthermore, the device has an evaluation unit, to which the determined distance variable is fed. The entire docking process is carried out independently of the driver in such a way that the evaluation unit as a function of the determined distance variable determines control signals for controlling brake means and / or drive means of the vehicle for carrying out the docking process. Thus, the driver only has to actuate the steering of the vehicle in a suitable manner to carry out the docking process.
  • the device is preferably used in a one-piece truck or a transporter or a vehicle combination consisting of a towing vehicle and a semi-trailer or trailer, since experience has shown that a docking process is made more difficult due to the vehicle outline, which is difficult for the driver to see.
  • the stationary object can be, for example, a stationary loading ramp or a similar device.
  • Accidental collision of the vehicle with the stationary object means the following: A docking process is usually carried out in such a way that the vehicle is brought up to the stationary object at such a speed that the vehicle and the stationary object are touched non-destructively at the end of the docking process , This applies both to a docking process carried out by a driver and to a docking process carried out independently of the driver. In the event of an accidental collision, the speed of the vehicle is so high that damage to the vehicle and / or the stationary object occurs when the stationary object is touched.
  • the braking means and / or the driving means of the vehicle are advantageously controlled in such a way that the vehicle moves toward the stationary object at a predetermined low speed. People or vehicles that move into the area between the vehicle and the stationary object during a docking process are at risk. By specifying a correspondingly low speed, the vehicle can be braked to a standstill without significant delay if necessary.
  • the predetermined low speed by appropriately controlling the braking means and / or the driving means of the vehicle as a function of the determined distance variable.
  • the influencing can take place in such a way that the predetermined low speed decreases as the distance between the vehicle and the stationary object decreases.
  • the docking process becomes much more comfortable because the vehicle is not braked suddenly when the docking process is finished. It also ensures that at the end of the docking process, i.e. If the vehicle and stationary object are touched due to the low speed, the vehicle and stationary object cannot be destroyed.
  • the first means are available with which the course of the height of the roadway between the vehicle and the stationary object is in the longitudinal direction of the vehicle. direction and / or in the vehicle transverse direction is determined.
  • the course of the height of the carriageway is particularly characterized by unevenness and / or an inclination of the carriageway, so that depending on the course of the height, the control signals must be determined differently in order to ensure that the docking process is carried out in a constant manner. The latter is ensured by modifying the determination of the control signals running in the evaluation unit in a corresponding manner as a function of the determined height profile.
  • a calculation algorithm is used to determine the control signals.
  • the control signals are then modified in such a way that, depending on the determined height profile, a different calculation algorithm is selected from a plurality of different calculation algorithms and / or at least one parameter of the calculation algorithm used is changed.
  • a lane inclination quantity that describes an inclination and / or inclination direction of the lane in the direction of travel is determined.
  • the determined lane inclination quantity is fed to the evaluation unit, the evaluation unit actuating the braking means and / or the drive means in dependence on the determined lane inclination quantity such that the predetermined low speed is independent of the inclination and / or the inclination direction of the lane in the direction of travel of the vehicle.
  • the evaluation unit cooperating emergency stop device which triggers an automatic full braking of the vehicle if the reserve space between the vehicle and the stationary object is undershot.
  • the emergency stop device is, for example, an arrangement consisting of at least one switching element.
  • Position detection means are advantageously provided with which position data describing the spatial position and / or the orientation of the vehicle relative to the stationary object and / or surrounding obstacles are determined, the determined position data being supplied to the evaluation unit.
  • the evaluation unit uses the position data supplied to it to determine a suitable docking path for carrying out the docking process of the vehicle.
  • steering instructions can be given to the driver, for example, on how to actuate the steering in order to carry out the docking process correctly.
  • the device can additionally have a steering angle control which interacts with the evaluation unit and by means of which a steering angle variable, which describes the steering angle set on the steerable wheels of the vehicle, is influenced independently of the driver.
  • the evaluation unit controls the braking means and / or the driving means and / or the steering angle control in such a way that the vehicle is guided independently of the driver along the determined docking path to the stationary object.
  • third means can be present with which people and / or vehicles can be identified which are moving into the determined docking path.
  • people and / or vehicles moving into the docking path automatic full braking of the vehicle is triggered in order to avoid endangering people and / or vehicles.
  • a person warning that is visually and / or acoustically perceptible outside the vehicle is carried out during the docking process.
  • Fig. 2 is a vehicle equipped with the device according to the invention when performing a docking process to a stationary loading ramp and
  • Fig. 3 is a flow chart from which an embodiment of the method according to the invention can be seen.
  • a brake pedal 16 is provided for driver-side control of the brake means 11, which cooperates with a brake pedal sensor 17, which registers a brake pedal size 1, which describes a deflection of the brake pedal 16, the brake pedal size 1 being fed to the evaluation unit 9.
  • the device 7 is activated and deactivated by the driver via a switch 18, which is also connected to the evaluation unit 9.
  • the switch 18 can be, for example, a push button.
  • the entire docking process is carried out independently of the driver in such a way that the evaluation unit 9 determines control signals for controlling the braking means 11 and / or the drive means 13 for carrying out the docking process as a function of the determined distance variable d * .
  • the braking means 11 and / or the driving means 13 are controlled by the evaluation unit 9 in such a way that the vehicle moves towards the stationary object at a predetermined low speed v f ', which typically is a maximum of a few kilometers per hour.
  • the predetermined low speed v f ' is influenced as a function of the distance variable d * .
  • the latter takes place, for example, in such a way that the predetermined low speed v f 'decreases continuously to zero as the distance d between the vehicle and the stationary object decreases.
  • the device 7 has first means 19 with which the height profile z of the roadway located between the vehicle and the stationary object is determined in the vehicle longitudinal direction and / or in the vehicle transverse direction. Depending on the determined height profile z, the determination of the control signals running in the evaluation unit 9 is then modified. To determine the control signals, an evaluation unit 9 laid calculation algorithm used. The control signals are modified in such a way that, depending on the determined height profile z, another calculation algorithm is selected from a plurality of different calculation algorithms and / or at least one parameter of the calculation algorithm used is changed. The height profile z is determined either before or during the docking process. Suitable first means 19 for this purpose are, for example, devices that scan the road using the laser cutting method.
  • second means 20 with which a road inclination quantity ⁇ * , which describes an inclination and / or an inclination direction of the road in the direction of travel of the vehicle, is determined.
  • This is, for example, an inclination sensor which can be designed in the manner of the capacitive inclination sensor published in DE 199 60 089 AI.
  • the road inclination quantity ⁇ * is fed to the evaluation unit 9, the evaluation unit 9 actuating the braking means 11 and / or the drive means 13 in such a manner as a function of the road inclination quantity ⁇ * that the predetermined low speed v f "is independent of the inclination and / or inclination direction of the road in the direction of travel of the vehicle.
  • the longitudinal inclination variable ⁇ and the transverse slope variable ⁇ are determined with the aid of sensors suitably arranged in the vehicle, which in this case are combined in the second means 20.
  • the float angle is provided, for example, by an ESP system that is already present in the vehicle.
  • an emergency stop device 25 which interacts with the evaluation unit 9, is provided, which triggers an automatic full braking of the vehicle when the reserve space between the vehicle and the stationary object falls below a predetermined value.
  • the emergency holding device 25 is designed in such a way that it triggers an automatic emergency braking if the vehicle approaches the stationary object at a speed v f which is inappropriately high for carrying out the docking process, which object is larger or substantially larger than that predetermined low speed V f '.
  • Position detection means 26 are provided for determining position data x * , y * , ⁇ * , which describe the spatial position x, y and / or the orientation ruh of the vehicle relative to the stationary object and / or surrounding obstacles. Based on the position data x * , y * , ⁇ * , the evaluation unit 9 then determines a suitable docking path s for carrying out the docking process. On the basis of the determined docking path s, the driver is given, for example via an optical display device 27, steering instructions on how to actuate the steering of the vehicle in order to correctly carry out the docking process.
  • the vehicle is steered via a steering wheel 28 to be operated by the driver, the steering instructions displayed indicating the speed v f of the vehicle and / or take into account the position of the steering wheel 28.
  • the device 7 has a steering wheel sensor 29 which interacts with the steering wheel 28 and which registers a steering wheel size ⁇ which describes the position of the steering wheel 28.
  • the speed v f of the vehicle can be derived, for example, from wheel speed signals which are generally available from wheel speed sensors 35, which are generally present anyway.
  • the position detection means 26 can be a guide wire device which consists of at least one guide wire laid under the road surface in the area of the stationary object and a transmitter and / or receiver device which interacts with the guide wire and is arranged in a vehicle-fixed manner and which detects the position and orientation of the vehicle relative to the guide wire to determine the position data x * , y * , ⁇ * .
  • optical devices for example a device which operates according to the laser cutting method, as is known from the document DE 199 32 779 A1, or optical transmission systems which act between the vehicle and a stationary object.
  • Radio transmission systems can also be used, for example in the form of a GPS navigation system, of distance sensors operating according to the Doppler principle or of radio transponders acting between the vehicle and a stationary object.
  • the route covered by the vehicle can be taken into account, particularly in the case of a GPS navigation system.
  • the distance traveled is advantageously determined from the wheel speed signals of the wheel speed sensors 35.
  • the wheel speed signals are usually available based on an existing ABS system and can be tapped on the vehicle's CAN bus.
  • the device 7 can optionally have a steering angle control 36 which interacts with the evaluation unit 9 and by means of which a steering angle variable ⁇ , which describes the steering angle set on the steerable wheels of the vehicle, is influenced independently of the driver.
  • the evaluation unit 9 controls the braking means 11 and / or the driving means 13 and / or the steering angle control 36 in such a way that the vehicle is guided to the stationary object independently of the driver along the determined docking path s.
  • Suitable third means 37 identify people and / or vehicles moving into the determined docking path s. In the case of people and / or vehicles moving into the docking path s, an automatic full braking of the vehicle is triggered by suitable control of the drive means 13. In addition, by actuating an optical warning device 38 and / or an acoustic warning device 39 outside the vehicle, an optically and / or acoustically perceptible personal warning is given.
  • the third means 37 are, for example, the same device which works according to the laser cutting method and which is also used to determine the height profile z.
  • FIG. 2 shows a vehicle 5 which is equipped with the device according to the invention. Shown is the implementation of a rearward docking process of the vehicle 5 with a stationary object 6, this being, for example, a stationary loading ramp.
  • the vehicle 5 has, at least in the rear area, distance detection means 8 which determine the distance variable d * , which describes the distance d between the vehicle and the loading ramp. If the specified reserve distance between vehicle 5 and loading ramp is undershot, automatic emergency braking of vehicle 5 is triggered by emergency stop device 25.
  • the emergency stop Direction 25 is, for example, at least one pressure-sensitive switching element 45, which can be accommodated in a rubber strip 46, so that when the reserve distance is undershot, the rubber strip 46 is pressed in and the switching element 45 and thus the automatic full braking is triggered.
  • the illustration of a transporter chosen in FIG. 2 is not intended to have any restrictive effect.
  • the device according to the invention and the method according to the invention can also be used in a one-piece truck or a vehicle combination consisting of a towing vehicle and a semi-trailer or trailer.
  • FIG. 3 finally shows a flow chart from which an exemplary embodiment of the method according to the invention emerges, it being assumed that the vehicle 5 is approached to the stationary object 6 independently of the driver along the determined docking path s.
  • the method is started in a first main step 50.
  • the subsequently required variables are determined, for example the distance variable d * , the roadway inclination variable ⁇ * , the position data x * , y * , ⁇ * , the docking path s and
  • a check is carried out in a third main step 52 based on the variables determined in the second main step 51 to determine whether it is even possible to perform a docking process. For example, it is appropriate to end the method in the ninth main step 58 when the distance d between the vehicle 5 and the stationary object 6 is already zero. If, on the other hand, it is possible to carry out the docking process, the method sequence continues with a fourth main step 53. In the fourth main step 53, it is checked whether the driver is currently applying the brake of the vehicle 5.
  • Upon actuation of the brake can be closed when the brake pedal 1 size of the brake pedal 16 exceeds a predetermined threshold value, for example, 1 0th If this is the case, the method is ended in the ninth main step 58, so that the driver can possibly brake the vehicle 5 to a standstill at all times during the docking process and / or a docking process is not even carried out when the brake is actuated by the driver.
  • a predetermined threshold value for example, 1 0th
  • a fifth main step 54 in which it is determined whether people and / or vehicles are moving into the determined docking path s. If this is the case, the automatic full braking of the vehicle 5 is triggered in a third sub-step 62, provided that it is determined in a previous first sub-step 60 that the speed v f of the vehicle 5 is greater than zero. At the same time there is an optically and / or acoustically perceptible personal warning outside the vehicle 5. On the other hand, if the vehicle 5 is at a standstill, the method is ended in the ninth main step 58 without triggering the automatic full braking and the visual and / or acoustic personal warning.
  • the method sequence is continued with a sixth main step 55 in which it is recognized whether the emergency stop device 25 of the vehicle 5 is actuated. If this is the case, the automatic full braking of the vehicle 5 is triggered in the third sub-step 62, provided that it is determined in a previous second sub-step 61 that the speed v f of the vehicle 5 is greater than zero. On the other hand, if the vehicle 5 is at a standstill, the method is carried out in the ninth main step 58 ends without the automatic emergency braking being triggered.
  • the braking means 11 and / or the drive means 13 and / or the steering angle control 36 are actuated in a seventh main step 56 in such a way that the vehicle 5 is driven independently of the driver with a predetermined low vehicle speed v f ′ along the determined docking path s the stationary object 6 is brought up.
  • the predetermined low speed V f ' is influenced by appropriate activation of the braking means 11 and / or the driving means 13 in such a way as a function of the determined distance variable d * that it decreases continuously with a decreasing distance d between the vehicle 5 and the stationary object 6, so that For example, when a predetermined final distance between vehicle 5 and stationary object 6 is reached, the predetermined low speed v f "becomes zero.
  • the predetermined final distance is typically zero or a maximum of a few centimeters. Ideally, vehicle 5 touches stationary object 6.
  • the braking means 11 and / or the drive means 13 are controlled as a function of the lane inclination variable ⁇ * determined in the second main step 51 such that the predetermined low speed v f 'is independent of the inclination and / or the inclination direction of the lane in the direction of travel of the vehicle 5.
  • the driver-independent influencing of the steering angle variable ⁇ by means of the steering angle control 36 does not take place in the seventh main step 56.
  • the driver is informed via the optical display device 27 on the basis of the docking distance s determined in the second main step 51 Steering instructions given, how he has to operate the steering of the vehicle 5 for the correct execution of the docking process.
  • these steering instructions were not taken into account accordingly.
  • the method is ended in the ninth main step 58. Otherwise, the process flow returns to the second main step 51.

Abstract

The invention relates to a docking aid which assists the driver of a vehicle (5), especially a lorry or a transporter, when docking the same against a stationary object (6), for example a stationary loading ramp. Said docking aid comprises distance detection means (8) which are used to determine a distance quantity (d*) describing the distance (d) between the vehicle (5) and the stationary object (6). The inventive device also comprises an evaluation unit (9) to which the determined distance quantity (d*) is supplied. The entire docking procedure is carried out, independently of the driver, in such a way that the evaluation unit (9) determines control signals, according to the determined distance quantity (d*), for controlling braking means (11) and/or driving means (13) of the vehicle (5).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung eines Andockvorgangs eines Fahrzeugs Device and method for performing a docking process for a vehicle
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 for carrying out a docking process of a vehicle to a stationary object according to the preamble of patent claim 1 and of patent claim 12 respectively. The invention represents a docking aid which helps the driver of a vehicle, in particular a truck or a transporter, assists in carrying out a docking process to a stationary object, for example to a stationary loading ramp.
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. Die Druckschrift DE 195 26 702 C2 offenbart ein Verfahren zum Rückwärtsrangieren eines lenkbaren Straßenfahrzeugs, dessen Lenkung beim Rückwärtsrangieren in eine vorgegebene Zielposition von einer Regeleinrichtung selbsttätig gesteuert wird. Die Regeleinrichtung ist mit Sensoren zur Bestimmung der Lenkstellung der Räder gegenüber der Längsachse des Straßenfahrzeugs und mit Mitteln zur Messung der Entfernung zwischen einem Gestell, auf dem beispielsweise ein Container gelagert ist, und einer vom Gestell entfernten Startposition versehen, in die das Straßenfahrzeug vor dem selbsttätigen Rückwärtsrangieren gefahren wird. In der Startposition wird der Winkel zwischen Längsachse des Gestells und Längsachse des Straßenfahrzeugs und die Entfernung zwischen rückwärtigem Ende des Straßenfahrzeugs und Gestell gemessen. Aus der Entfernung und dem Winkel wird eine von der Startposition des Straßenfahrzeugs bis zur Zielposition am Gestell verlaufende Bahn berechnet. Aus der berechneten Bahn werden in einem Zustandsregler Bahnsollwerte und diesen zugeordnete Sollwerte für den Lenkwinkel der Räder bestimmt und einem mit dem Zustandsregler verbundenen Lageregler zugeführt, der einen Servomechanismus im Straßenfahrzeug für die Einstellung des Lenkwinkels steuert. Das Verfahren hat die Aufgabe, das Straßenfahrzeug mit seinem Aufnehmer in sicherer und für den Fahrer komfortabler Weise unter das Gestell zu lenken, um das Gestell mit dem darauf gelagerten Container aufzuladen. Da zum Rückwärtsrangieren lediglich eine Steuerung der Lenkung des Fahrzeugs erfolgt, wird ein versehentliches Auffahren auf das Gestell und damit eine Beschädigung des Straßenfahrzeugs oder des Gestells, bzw. des Containers und seines Inhalts durch das beschriebene Verfahren nicht vermieden.A guidance system for a vehicle is known from Japanese publication 05296777 A, with which it is possible to transfer a vehicle into a target position that can be selected taking into account the environmental conditions. The guidance system has, inter alia, a plurality of distance sensors arranged in the rear region of the vehicle, with which the relative position and orientation of the vehicle with respect to obstacles located in the region of the rear of the vehicle are determined. Taking into account the determined relative position and orientation of the vehicle, a computing unit calculates a suitable path along which the vehicle is transferred to the selected target position independently of the driver by actuating the brakes and the steering. The guidance system has the task of relieving the driver of the vehicle when carrying out a rear-facing parking procedure. The vehicle is not intended to be docked to one of the obstacles determined. The document DE 195 26 702 C2 discloses a method for backward maneuvering of a steerable road vehicle, the steering of which is automatically controlled by a control device when backward maneuvering into a predetermined target position. The control device is provided with sensors for determining the steering position of the wheels with respect to the longitudinal axis of the road vehicle and with means for measuring the distance between a frame, on which, for example, a container is stored, and a starting position distant from the frame, into which the road vehicle is in front of the automatic one Reverse maneuvering is driven. In the starting position, the angle between the longitudinal axis of the frame and the longitudinal axis of the road vehicle and the distance between the rear end of the road vehicle and the frame are measured. A path running from the starting position of the road vehicle to the target position on the frame is calculated from the distance and the angle. From the calculated path, path setpoints and setpoints assigned to them for the steering angle of the wheels are determined in a state controller and fed to a position controller connected to the state controller, which controls a servomechanism in the road vehicle for setting the steering angle. The task of the method is to steer the road vehicle with its pickup under the frame in a safe and comfortable manner for the driver, in order to load the frame with the container stored thereon. Since only the steering of the vehicle is controlled for backward maneuvering, accidental collision with the frame and thus damage to the road vehicle or the frame or the container and its contents are not avoided by the described method.
In der Druckschrift DE 197 15 622 AI ist eine elektronische Einpark- und Rangierhilfe für Kraftfahrzeuge veröf- fentlicht. Diese umfasst Einrichtungen zum Erkennen von Hindernissen und zum Messen des zur Verfügung stehenden Freiraums oder Abstands zu den Hindernissen. Es ist eine Steuerschaltung vorhanden, die beim Annähern des Fahrzeugs an ein Hindernis einen Bremseingriff hervorruft, der auf die Vermeidung einer Kollision mit dem Hindernis gerichtet ist. Zum Erkennen der Hindernisse sind zumindest an der Fahrzeugfront und an dem Fahrzeugheck jeweils ein oder mehrere Abstandssensoren vorgesehen. Bei Stillstand des Fahrzeugs oder Unterschreiten einer sehr geringen Mindestgeschwindigkeit wird die Bremsenaktivierung beendet. Der Fahrer kann nun das Fahrzeug weiter rangieren, um beispielsweise beim Parken ein sehr beabsichtigtes Auffahren, Berühren einer Abgrenzung oder eines anderen Fahrzeugs zu ermöglichen. Demnach wird der Fahrer des Fahrzeugs bei einem Andockvorgang an ein Hindernis durch die Einpark- und Rangierhilfe nicht während des gesamten Andockvorgangs unterstützt. Im letzten Abschnitt des Andockvorgangs werden keine fahrerunabhängigen Eingriffe mehr durchgeführt, der Fahrer ist auf sich alleine gestellt und muss die zur Durchführung des Andockvorgangs erforderlichen Eingriffe selbst vornehmen. Dabei kann die Gefahr bestehen, dass der Fahrer die Eingriffe nicht optimal durchführt und es zu einem versehentlichen Auffahren und/oder Aufprall auf das Hindernis kommt.In the document DE 197 15 622 AI an electronic parking and maneuvering aid for motor vehicles is published. pub-. This includes devices for recognizing obstacles and for measuring the available space or distance to the obstacles. There is a control circuit which, when the vehicle approaches an obstacle, brings about a braking intervention which is aimed at avoiding a collision with the obstacle. To detect the obstacles, one or more distance sensors are provided at least on the front of the vehicle and on the rear of the vehicle. If the vehicle comes to a standstill or falls below a very low minimum speed, the brake activation is ended. The driver can now maneuver the vehicle further, for example in order to allow a very intentional opening, touching a boundary or another vehicle when parking. Accordingly, the driver of the vehicle is not supported by the parking and maneuvering aid during an entire docking process during the entire docking process. In the last section of the docking process, driver-independent interventions are no longer carried out, the driver is on his own and must carry out the interventions required to carry out the docking process himself. There may be a risk that the driver will not perform the interventions optimally and that the obstacle may be accidentally bumped into and / or impact.
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 to provide a device or a method of the type mentioned at the outset which supports the driver of the vehicle in a comfortable and safe manner when carrying out the docking process. The aim is to prevent accidental collision with the obstacle during the docking process.
Diese Aufgabe wird gemäß der Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 12 gelöst. 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 Auswerteeinheit auf, der die ermittelte Abstandsgröße zugeführt wird. Der gesamte Andockvorgang wird fahrerunabhängig dergestalt durchgeführt, dass die Auswerteeinheit in Abhängigkeit der ermittelten Abstandsgröße An- steuersignale 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.This object is achieved according to the features of claim 1 and claim 12. The device for carrying out a docking process of a vehicle to a stationary object has distance detection means with which a distance variable that describes a distance between the vehicle and the stationary object is determined. Furthermore, the device has an evaluation unit, to which the determined distance variable is fed. The entire docking process is carried out independently of the driver in such a way that the evaluation unit as a function of the determined distance variable determines control signals for controlling brake means and / or drive means of the vehicle for carrying out the docking process. Thus, the driver only has to actuate the steering of the vehicle in a suitable manner to carry out the docking process. Due to the driver-independent control of the brake means and / or the drive means, accidental collision of the vehicle with the stationary object can be ruled out from the start, so that the docking process is not only more comfortable, but also much safer. The device is preferably used in a one-piece truck or a transporter or a vehicle combination consisting of a towing vehicle and a semi-trailer or trailer, since experience has shown that a docking process is made more difficult due to the vehicle outline, which is difficult for the driver to see. The stationary object can be, for example, a stationary loading ramp or a similar device. Accidental collision of the vehicle with the stationary object means the following: A docking process is usually carried out in such a way that the vehicle is brought up to the stationary object at such a speed that the vehicle and the stationary object are touched non-destructively at the end of the docking process , This applies both to a docking process carried out by a driver and to a docking process carried out independently of the driver. In the event of an accidental collision, the speed of the vehicle is so high that damage to 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 emerge from the subclaims, any combination of the individual subjects of the subclaims also being 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.The braking means and / or the driving means of the vehicle are advantageously controlled in such a way that the vehicle moves toward the stationary object at a predetermined low speed. People or vehicles that move into the area between the vehicle and the stationary object during a docking process are at risk. By specifying a correspondingly low speed, the vehicle can be braked to a standstill without significant delay if necessary.
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.Here it is possible to influence the predetermined low speed by appropriately controlling the braking means and / or the driving means of the vehicle as a function of the determined distance variable. The influencing can take place in such a way that the predetermined low speed decreases as the distance between the vehicle and the stationary object decreases. The docking process becomes much more comfortable because the vehicle is not braked suddenly when the docking process is finished. It also ensures that at the end of the docking process, i.e. If the vehicle and stationary object are touched due to the low speed, the vehicle and stationary object cannot be destroyed.
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 Fahrzeuglängs- richtung 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.In order to enable the docking process to be adapted to external conditions, the first means are available with which the course of the height of the roadway between the vehicle and the stationary object is in the longitudinal direction of the vehicle. direction and / or in the vehicle transverse direction is determined. The course of the height of the carriageway is particularly characterized by unevenness and / or an inclination of the carriageway, so that depending on the course of the height, the control signals must be determined differently in order to ensure that the docking process is carried out in a constant manner. The latter is ensured by modifying the determination of the control signals running in the evaluation unit in a corresponding manner as a function of the determined height profile.
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.A calculation algorithm is used to determine the control signals. The control signals are then modified in such a way that, depending on the determined height profile, a different calculation algorithm is selected from a plurality of different calculation algorithms and / or at least one parameter of the calculation algorithm used is changed.
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, there are second means with which a lane inclination quantity that describes an inclination and / or inclination direction of the lane in the direction of travel is determined. The determined lane inclination quantity is fed to the evaluation unit, the evaluation unit actuating the braking means and / or the drive means in dependence on the determined lane inclination quantity such that the predetermined low speed is independent of the inclination and / or the inclination direction of the lane in the direction of travel of the vehicle. This ensures that the docking process is carried out in a constant manner regardless of forces that act on the vehicle in the direction of travel due to the inclination and / or the direction of inclination of the roadway.
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 a stationary object, one is included the evaluation unit cooperating emergency stop device, which triggers an automatic full braking of the vehicle if the reserve space between the vehicle and the stationary object is undershot. The emergency stop device is, for example, an arrangement consisting of 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.Position detection means are advantageously provided with which position data describing the spatial position and / or the orientation of the vehicle relative to the stationary object and / or surrounding obstacles are determined, the determined position data being supplied to the evaluation unit. The evaluation unit then uses the position data supplied to it to determine a suitable docking path for carrying out the docking process of the vehicle. On the basis of the determined docking path, steering instructions can be given to the driver, for example, on how to actuate the steering in order to carry out the docking process correctly.
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.In order to make the docking process even more convenient, the device can additionally have a steering angle control which interacts with the evaluation unit and by means of which a steering angle variable, which describes the steering angle set on the steerable wheels of the vehicle, is influenced independently of the driver. The evaluation unit controls the braking means and / or the driving means and / or the steering angle control in such a way that the vehicle is guided independently of the driver along the determined docking path to the stationary 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 .In order to reduce the risk to people and / or vehicles when carrying out the docking process, third means can be present with which people and / or vehicles can be identified which are moving into the determined docking path. In the case of people and / or vehicles moving into the docking path automatic full braking of the vehicle is triggered in order to avoid endangering people and / or vehicles. In addition, it is possible that a person warning that is visually and / or acoustically perceptible outside the vehicle is carried out during the docking process.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichungen näher erläutert. Dabei zeigen:The device according to the invention and the method according to the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,1 is a schematic representation of an embodiment of the device according to the invention,
Fig. 2 ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattetes Fahrzeug bei der Durchführung eines Andockvorgangs an eine ortsfeste Verladerampe undFig. 2 is a vehicle equipped with the device according to the invention when performing a docking process to a stationary loading ramp and
Fig. 3 ein Flussdiagramm, aus dem ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens hervorgeht.Fig. 3 is a flow chart from which an embodiment of the method according to the invention can be seen.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 7 zur Durchführung eines Andockvorgangs eines Fahrzeugs an ein ruhendes Objekt. Diese weist Abstandserfassungsmittel 8 auf, mit denen eine Abstandsgröße d* , die den Abstand d zwischen Fahrzeug und ruhendem Objekt beschreibt, ermittelt wird, wobei die Abstandsgröße d* einer Auswerteeinheit 9 zugeführt wird. Die Auswerteeinheit 9 ist mit einer Bremsmittelsteuerung 10 der Bremsmittel 11 und/oder einer Antriebsmittelsteuerung 12 der Antriebsmittel 13 verbunden, um die Bremsmittel 11 und damit Radbremseinrichtungen 15 und/oder die Antriebsmittel 13 anzusteuern. Die Antriebsmittel 13 sind lediglich durch die Antriebsmittelsteuerung 12 dargestellt, der Übersichtlichkeit halber ist der neben der Antriebsmittelsteuerung 12 ebenfalls zu den Antriebsmitteln 13 gehörende Antriebsstrang, der Motor, Getriebe etc. umfasst, nicht gezeigt. Zur fahrerseitigen Ansteuerung der Bremsmittel 11 ist ein Bremspedal 16 vorhanden, das mit einem Bremspedalsensor 17 zusammenwirkt, der eine Bremspedalgröße 1, die eine Auslenkung des Bremspedals 16 beschreibt, registiert, wobei die Bremspedalgröße 1 der Auswerteeinheit 9 zugeführt wird.1 shows a device 7 for performing a docking process of a vehicle on a stationary object. This has distance detection means 8 with which a distance variable d * , which describes the distance d between the vehicle and the stationary object, is determined, the distance variable d * being supplied to an evaluation unit 9. The evaluation unit 9 is connected to a brake means control 10 of the brake means 11 and / or a drive means control 12 of the drive means 13 in order to control the brake means 11 and thus wheel brake devices 15 and / or the drive means 13. The drive means 13 are only represented by the drive means control 12; for the sake of clarity, the drive train, which also belongs to the drive means 13, is the motor and the transmission etc. includes, not shown. A brake pedal 16 is provided for driver-side control of the brake means 11, which cooperates with a brake pedal sensor 17, which registers a brake pedal size 1, which describes a deflection of the brake pedal 16, the brake pedal size 1 being fed to the evaluation unit 9.
Die Vorrichtung 7 wird über einen Schalter 18, der ebenfalls mit der Auswerteeinheit 9 verbunden ist, vom Fahrer aktiviert und deaktiviert. Bei dem Schalter 18 kann es sich beispielsweise um einen Drucktaster handeln. Bei Aktivierung der Vorrichtung 7 wird der gesamte Andockvorgang fahrerunabhängig dergestalt durchgeführt, dass die Auswerteeinheit 9 in Abhängigkeit der ermittelten Abstandsgröße d* Ansteuersignale zur Ansteuerung der Bremsmittel 11 und/oder der Antriebsmittel 13 zur Durchführung des Andockvorgangs ermittelt. Hierbei werden die Bremsmittel 11 und/oder die Antriebsmittel 13 von der Auswerteeinheit 9 derart angesteuert, dass sich das Fahrzeug mit einer vorgegebenen niedrigen Geschwindigkeit vf' auf das ruhende Objekt zubewegt, wobei diese typischerweise maximal einige Kilometer in der Stunde beträgt . Die vorgegebene niedrige Geschwindigkeit vf' wird in Abhängigkeit der Abstandsgröße d* beeinflusst. Letzteres erfolgt beispielsweise in der Weise, dass die vorgegebene niedrige Geschwindigkeit vf' mit kleiner werdendem Abstand d zwischen Fahrzeug und ruhendem Objekt kontinuierlich bis auf Null abnimmt.The device 7 is activated and deactivated by the driver via a switch 18, which is also connected to the evaluation unit 9. The switch 18 can be, for example, a push button. When the device 7 is activated, the entire docking process is carried out independently of the driver in such a way that the evaluation unit 9 determines control signals for controlling the braking means 11 and / or the drive means 13 for carrying out the docking process as a function of the determined distance variable d * . Here, the braking means 11 and / or the driving means 13 are controlled by the evaluation unit 9 in such a way that the vehicle moves towards the stationary object at a predetermined low speed v f ', which typically is a maximum of a few kilometers per hour. The predetermined low speed v f 'is influenced as a function of the distance variable d * . The latter takes place, for example, in such a way that the predetermined low speed v f 'decreases continuously to zero as the distance d between the vehicle and the stationary object decreases.
Weiterhin weist die Vorrichtung 7 erste Mittel 19 auf, mit denen der Höhenverlauf z der zwischen dem Fahrzeug und dem ruhenden Objekt befindlichen Fahrbahn in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung ermittelt wird. In Abhängigkeit des ermittelten Höhenverlaufs z wird dann die in der Auswerteeinheit 9 ablaufende Ermittlung der Ansteuersignale modifiziert. Zur Ermittlung der Ansteuersignale wird ein in der Auswerteeinheit 9 ab- gelegter Berechnungsalgorithmus verwendet. Die Modifikation der Ansteuersignale erfolgt in der Form, dass je nach ermitteltem Höhenverlauf z ein anderer Berechnungsalgorithmus aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Berechnungsalgorithmen ausgewählt wird und/oder wenigstens ein Parameter des verwendeten Berechnungsalgorithmus verändert wird. Der Höhenverlauf z wird entweder vor oder aber während der Durchführung des Andockvorgangs ermittelt. Hierfür geeignete erste Mittel 19 sind beispielsweise Vorrichtungen, die nach dem Laserschnittverfahren die Fahrbahn abtasten.Furthermore, the device 7 has first means 19 with which the height profile z of the roadway located between the vehicle and the stationary object is determined in the vehicle longitudinal direction and / or in the vehicle transverse direction. Depending on the determined height profile z, the determination of the control signals running in the evaluation unit 9 is then modified. To determine the control signals, an evaluation unit 9 laid calculation algorithm used. The control signals are modified in such a way that, depending on the determined height profile z, another calculation algorithm is selected from a plurality of different calculation algorithms and / or at least one parameter of the calculation algorithm used is changed. The height profile z is determined either before or during the docking process. Suitable first means 19 for this purpose are, for example, devices that scan the road using the laser cutting method.
Zusätzlich oder alternativ zu den ersten Mitteln 19 sind zweite Mittel 20 vorhanden, mit denen eine Fahrbahnneigungsgröße Θ* , die eine Neigung und/oder eine Neigungsrichtung der Fahrbahn in Fahrtrichtung des Fahrzeugs beschreibt, ermittelt wird. Hierbei handelt es sich beispielsweise um einen Neigungssensor, der nach Art des in der Druckschrift DE 199 60 089 AI veröffentlichten kapazitiven Neigungssensors ausgeführt sein kann. Die Fahrbahnneigungsgröße Θ* wird der Auswerteeinheit 9 zugeführt, wobei die Auswerteeinheit 9 die Bremsmittel 11 und/oder die Antriebsmittel 13 derart in Abhängigkeit der Fahrbahnneigungsgröße Θ* ansteuert, dass die vorgegebene niedrige Geschwindigkeit vf" unabhängig von der Neigung und/oder Neigungsrichtung der Fahrbahn in Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist.In addition or as an alternative to the first means 19, there are second means 20 with which a road inclination quantity Θ * , which describes an inclination and / or an inclination direction of the road in the direction of travel of the vehicle, is determined. This is, for example, an inclination sensor which can be designed in the manner of the capacitive inclination sensor published in DE 199 60 089 AI. The road inclination quantity Θ * is fed to the evaluation unit 9, the evaluation unit 9 actuating the braking means 11 and / or the drive means 13 in such a manner as a function of the road inclination quantity Θ * that the predetermined low speed v f "is independent of the inclination and / or inclination direction of the road in the direction of travel of the vehicle.
Die Fahrbahnneigungsgröße Θ* kann von der Auswerteeinheit 9 auch aus einer Fahrbahnlängsneigungsgröße Θ, die eine Fahrbahnneigung in Fahrzeuglängsrichtung beschreibt, einer Fahrbahnquerneigungsgröße Φ , die eine Fahrbahnneigung in Fahrzeugquerrichtung beschreibt, und einer Schwimmwinkelgröße ß, die den Schwimmwinkel des Fahrzeugs beschreibt, ermittelt werden, beispielsweise entsprechend einer Gleichung der Form Θ* = Θ • cos ß + Φ • cos ß ■The road gradient value einheit * can also be determined by the evaluation unit 9, for example, from a longitudinal road gradient variable ne that describes a road gradient in the vehicle's longitudinal direction, a road gradient value Φ that describes a road gradient in the transverse direction of the vehicle, and a swimming angle variable β that describes the vehicle's swimming angle an equation of form Θ * = Θ • cos ß + Φ • cos ß ■
Bei dieser Ausführungsform werden die Fahrbahnlängsnei- gungsgröße Θ und die Fahrbahnquerneigungsgröße Φ mit Hilfe von im Fahrzeug geeignet angeordneter Sensoren, die in diesem Fall in den zweiten Mitteln 20 zusammengefasst sind, ermittelt. Der Schwimmwinkel wird beispielsweise durch ein im Fahrzeug bereits vorhandenes ESP-System bereitgestellt .In this embodiment, the longitudinal inclination variable Θ and the transverse slope variable Φ are determined with the aid of sensors suitably arranged in the vehicle, which in this case are combined in the second means 20. The float angle is provided, for example, by an ESP system that is already present in the vehicle.
Weiterhin ist eine mit der Auswerteeinheit 9 zusammenwirkende Nothaltvorrichtung 25 vorgesehen, die bei Unterschreiten eines vorgegebenen Reserveabstands zwischen Fahrzeug und ruhenden Objekt eine selbsttätige Vollbremsung des Fahrzeugs auslöst. Darüberhinaus ist es vorstellbar, dass die Nothaltvorrichtung 25 in der Form ausgestaltet ist, dass diese eine selbsttätige Notbremsung auslöst, wenn sich das Fahrzeug mit einer zur Durchführung des Andockvorgangs unangemessen hohen Geschwindigkeit vf an das ruhende Objekt annähert, die größer oder wesentlich größer als die vorgegebene niedrige Geschwindigkeit Vf' ist.Furthermore, an emergency stop device 25, which interacts with the evaluation unit 9, is provided, which triggers an automatic full braking of the vehicle when the reserve space between the vehicle and the stationary object falls below a predetermined value. Furthermore, it is conceivable that the emergency holding device 25 is designed in such a way that it triggers an automatic emergency braking if the vehicle approaches the stationary object at a speed v f which is inappropriately high for carrying out the docking process, which object is larger or substantially larger than that predetermined low speed V f '.
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 Positionserfas- sungsmittel 26 vorhanden. Aufgrund der Positionsdaten x* , y* , ξ* ermittelt dann die Auswerteeinheit 9 einen geeigneten Andockweg s zur Durchführung des Andockvorgangs. Auf Basis des ermittelten Andockwegs s werden dem Fahrer beispielsweise über eine optische Anzeigevorrichtung 27 Lenkhinweise gegeben, wie er die Lenkung des Fahrzeugs zur korrekten Durchführung des Andockvorgangs zu betätigen hat. Die Lenkung des Fahrzeugs erfolgt über ein vom Fahrer zu bedienendes Lenkrad 28, wobei die angezeigten Lenkhinweise die Geschwindigkeit vf des Fahrzeugs und/oder die Stellung des Lenkrads 28 berücksichtigen. Zur Ermittlung der Stellung des Lenkrads 28 weist die Vorrichtung 7 einen mit dem Lenkrad 28 zusammenwirkenden Lenkradsensor 29 auf, der eine Lenkradgröße α, die die Stellung des Lenkrads 28 beschreibt, registriert. Die Geschwindigkeit vf des Fahrzeugs lässt sich beispielsweise aus Raddrehzahlsignalen, die von in der Regel ohnehin vorhandenen Raddrehzahlsensoren 35 zur Verfügung stehen, ableiten.Position detection means 26 are provided for determining position data x * , y * , ξ * , which describe the spatial position x, y and / or the orientation ruh of the vehicle relative to the stationary object and / or surrounding obstacles. Based on the position data x * , y * , ξ * , the evaluation unit 9 then determines a suitable docking path s for carrying out the docking process. On the basis of the determined docking path s, the driver is given, for example via an optical display device 27, steering instructions on how to actuate the steering of the vehicle in order to correctly carry out the docking process. The vehicle is steered via a steering wheel 28 to be operated by the driver, the steering instructions displayed indicating the speed v f of the vehicle and / or take into account the position of the steering wheel 28. To determine the position of the steering wheel 28, the device 7 has a steering wheel sensor 29 which interacts with the steering wheel 28 and which registers a steering wheel size α which describes the position of the steering wheel 28. The speed v f of the vehicle can be derived, for example, from wheel speed signals which are generally available from wheel speed sensors 35, which are generally present anyway.
Bei den Positionserfassungsmitteln 26 kann es sich um eine Leitdrahteinrichtung handeln, die aus wenigstens einem im Bereich des ruhenden Objekts unter der Fahrbahnoberfläche verlegten Leitdraht und einer mit dem Leitdraht zusammenwirkenden, fahrzeugfest angeordneten Sende- und/oder Empfangseinrichtung besteht, die die Position und Ausrichtung des Fahrzeugs relativ zum Leitdraht zur Ermittlung der Positionsdaten x* , y* , ξ* erfasst. Denkbar ist auch die Verwendung optischer Einrichtungen, beispielsweise einer nach dem Laserschnittverfahren arbeitenden Vorrichtung, wie sie aus der Druckschrift DE 199 32 779 AI bekannt ist, oder von zwischen Fahrzeug und ruhendem Objekt wirkenden optischen Übertragungssystemen. Zum Einsatz können auch Funkübertragungssysteme kommen, beispielsweise in Form eines GPS-Navigationssystems, von nach dem Dopplerprinzip arbeitenden Abstandssensoren oder von zwischen Fahrzeug und ruhendem Objekt wirkenden Funktranspondern. Um eine höhere Genauigkeit bei der Ermittlung der Positionsdaten x* , y* , ξ* zu erreichen, kann insbesondere im Falle eines GPS-Navigationssystems die vom Fahrzeug zurückgelegte Fahrstrecke mitberücksichtigt werden. Die zurückgelegte Fahrstrecke wird vorteilhafterweise aus den Raddrehzahlsignalen der Raddrehzahlsensoren 35 bestimmt. Die Raddrehzahlsignale stehen in der Regel aufgrund eines bereits vorhandenen ABS-Systems zur Verfügung und können am CAN-Bus des Fahrzeugs abgegriffen werden. Weiterhin kann die Vorrichtung 7 optional eine mit der Auswerteeinheit 9 zusammenwirkende Lenkwinkelsteuerung 36 aufweisen, mittels der eine Lenkwinkelgröße δ, die den an den lenkbaren Rädern des Fahrzeugs eingestellten Lenkwinkel beschreibt, fahrerunabhängig beeinflusst wird. In diesem Fall steuert die Auswerteeinheit 9 die Bremsmittel 11 und/oder die Antriebsmittel 13 und/oder die Lenkwinkelsteuerung 36 derart an, dass das Fahrzeug fahrerunabhängig entlang des ermittelten Andockwegs s an das ruhende Objekt herangeführt wird.The position detection means 26 can be a guide wire device which consists of at least one guide wire laid under the road surface in the area of the stationary object and a transmitter and / or receiver device which interacts with the guide wire and is arranged in a vehicle-fixed manner and which detects the position and orientation of the vehicle relative to the guide wire to determine the position data x * , y * , ξ * . It is also conceivable to use optical devices, for example a device which operates according to the laser cutting method, as is known from the document DE 199 32 779 A1, or optical transmission systems which act between the vehicle and a stationary object. Radio transmission systems can also be used, for example in the form of a GPS navigation system, of distance sensors operating according to the Doppler principle or of radio transponders acting between the vehicle and a stationary object. In order to achieve a higher accuracy when determining the position data x * , y * , ξ * , the route covered by the vehicle can be taken into account, particularly in the case of a GPS navigation system. The distance traveled is advantageously determined from the wheel speed signals of the wheel speed sensors 35. The wheel speed signals are usually available based on an existing ABS system and can be tapped on the vehicle's CAN bus. Furthermore, the device 7 can optionally have a steering angle control 36 which interacts with the evaluation unit 9 and by means of which a steering angle variable δ, which describes the steering angle set on the steerable wheels of the vehicle, is influenced independently of the driver. In this case, the evaluation unit 9 controls the braking means 11 and / or the driving means 13 and / or the steering angle control 36 in such a way that the vehicle is guided to the stationary object independently of the driver along the determined docking path s.
Durch geeignete dritte Mittel 37 werden Personen und/oder Fahrzeuge, die sich in den ermittelten Andockweg s hineinbewegen, erkannt. Im Falle sich in den Andockweg s hineinbewegender Personen und/oder Fahrzeuge wird durch geeignete Ansteuerung der Antriebsmittel 13 eine selbsttätige Vollbremsung des Fahrzeugs ausgelöst. Zusätzlich erfolgt durch Betätigung einer optischen Warneinrichtung 38 und/oder einer akustischen Warneinrichtung 39 außerhalb des Fahrzeugs eine optisch und/oder akustisch wahrnehmbare Personenwarnung. Bei den dritten Mitteln 37 handelt es sich beispielsweise um dieselbe, nach dem Laserschnittverfahren arbeitende Vorrichtung, die auch zur Ermittlung des Höhenverlaufs z verwendet wird.Suitable third means 37 identify people and / or vehicles moving into the determined docking path s. In the case of people and / or vehicles moving into the docking path s, an automatic full braking of the vehicle is triggered by suitable control of the drive means 13. In addition, by actuating an optical warning device 38 and / or an acoustic warning device 39 outside the vehicle, an optically and / or acoustically perceptible personal warning is given. The third means 37 are, for example, the same device which works according to the laser cutting method and which is also used to determine the height profile z.
Fig. 2 zeigt ein Fahrzeug 5, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist. Dargestellt ist die Durchführung eines rückwärtsgerichteten Andockvorgangs des Fahrzeugs 5 an ein ruhendes Objekt 6, wobei es sich hier beispielhaft um eine ortsfeste Verladerampe handelt. Hierzu weist das Fahrzeug 5 zumindest im Heckbereich Abstandserfassungsmittel 8 auf, die die Abstandsgröße d* , die den Abstand d zwischen Fahrzeug und Verladerampe beschreibt, ermitteln. Wird der vorgegebene Reserveabstand zwischen Fahrzeug 5 und Verladerampe unterschritten, wird mittels der Nothaltvorrichtung 25 eine selbsttätige Vollbremsung des Fahrzeugs 5 ausgelöst. Bei der Nothaltvor- richtung 25 handelt es sich beispielsweise um wenigstens ein druckempfindliches Schaltelement 45, das in einer Gummileiste 46 untergebracht sein kann, sodass bei einem Unterschreiten des Reserveabstands die Gummileiste 46 eingedrückt und das Schaltelement 45 und damit die selbsttätige Vollbremsung ausgelöst wird. Die in Fig. 2 gewählte Darstellung eines Transporters soll keine einschränkende Wirkung haben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenso in einem einteiligen Lastkraftwagen oder einem Fahrzeuggespann, das aus einem Zugfahrzeug und einem Auflieger oder Anhänger besteht, eingesetzt werden.2 shows a vehicle 5 which is equipped with the device according to the invention. Shown is the implementation of a rearward docking process of the vehicle 5 with a stationary object 6, this being, for example, a stationary loading ramp. For this purpose, the vehicle 5 has, at least in the rear area, distance detection means 8 which determine the distance variable d * , which describes the distance d between the vehicle and the loading ramp. If the specified reserve distance between vehicle 5 and loading ramp is undershot, automatic emergency braking of vehicle 5 is triggered by emergency stop device 25. With the emergency stop Direction 25 is, for example, at least one pressure-sensitive switching element 45, which can be accommodated in a rubber strip 46, so that when the reserve distance is undershot, the rubber strip 46 is pressed in and the switching element 45 and thus the automatic full braking is triggered. The illustration of a transporter chosen in FIG. 2 is not intended to have any restrictive effect. The device according to the invention and the method according to the invention can also be used in a one-piece truck or a vehicle combination consisting of a towing vehicle and a semi-trailer or trailer.
Fig. 3 zeigt schließlich ein Flussdiagramm, aus dem ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens hervorgeht, wobei davon ausgegangen wird, dass das Fahrzeug 5 fahrerunabhängig entlang des ermittelten Andockwegs s an das ruhende Objekt 6 angenähert wird.3 finally shows a flow chart from which an exemplary embodiment of the method according to the invention emerges, it being assumed that the vehicle 5 is approached to the stationary object 6 independently of the driver along the determined docking path s.
Aktiviert der Fahrer die erfindungsgemäße Vorrichtung, so wird das Verfahren in einem ersten Hauptschritt 50 gestartet. In einem zweiten Hauptschritt 51 erfolgt die Ermittlung nachfolgend benötigter Größen, beispielsgemäß der Abstandsgröße d* , der Fahrbahnneigungsgröße Θ* , der Positionsdaten x* , y* , ξ* , des Andockwegs s und derIf the driver activates the device according to the invention, the method is started in a first main step 50. In a second main step 51, the subsequently required variables are determined, for example the distance variable d * , the roadway inclination variable Θ * , the position data x * , y * , ξ * , the docking path s and
Bremspedalgröße 1.Brake pedal size 1.
Optional wird in einem dritten Hauptschritt 52 anhand der im zweiten Hauptschritt 51 ermittelten Größen überprüft, ob die Durchführung eines Andockvorgangs überhaupt möglich ist. So ist es beispielsweise angebracht, das Verfahren im neunten Hauptschritt 58 zu beenden, wenn der Abstand d zwischen Fahrzeug 5 und ruhendem Objekt 6 bereits Null beträgt. Ist die Durchführung des Andockvorgangs hingegen möglich, fährt der Verfahrensablauf mit einem vierten Hauptschritt 53 fort. Im vierten Hauptschritt 53 wird überprüft, ob der Fahrer gerade die Bremse des Fahrzeugs 5 betätigt. Auf eine Betätigung der Bremse kann geschlossen werden, wenn die Bremspedalgröße 1 des Bremspedals 16 beispielsweise einen vorgegebenen Schwellenwert 10 überschreitet. Ist das der Fall, wird das Verfahren im neunten Hauptschritt 58 beendet, sodass der Fahrer das Fahrzeug 5 während des Andockvorgangs gegebenenfalls jederzeit in den Stillstand abbremsen kann und/oder ein Andockvorgang bei vom Fahrer betätigter Bremse erst gar nicht durchgeführt wird.Optionally, a check is carried out in a third main step 52 based on the variables determined in the second main step 51 to determine whether it is even possible to perform a docking process. For example, it is appropriate to end the method in the ninth main step 58 when the distance d between the vehicle 5 and the stationary object 6 is already zero. If, on the other hand, it is possible to carry out the docking process, the method sequence continues with a fourth main step 53. In the fourth main step 53, it is checked whether the driver is currently applying the brake of the vehicle 5. Upon actuation of the brake can be closed when the brake pedal 1 size of the brake pedal 16 exceeds a predetermined threshold value, for example, 1 0th If this is the case, the method is ended in the ninth main step 58, so that the driver can possibly brake the vehicle 5 to a standstill at all times during the docking process and / or a docking process is not even carried out when the brake is actuated by the driver.
Betätigt der Fahrer die Bremse des Fahrzeugs 5 nicht, so wird mit einem fünften Hauptschritt 54 fortgefahren, in dem festgestellt wird, ob sich Personen und/oder Fahrzeuge in den ermittelten Andockweg s hineinbewegen. Trifft das zu, wird in einem dritten Nebenschritt 62 die selbsttätige Vollbremsung des Fahrzeugs 5 ausgelöst, sofern in einem vorhergehenden ersten Nebenschritt 60 festgestellt wird, dass die Geschwindigkeit vf des Fahrzeugs 5 größer als Null ist. Gleichzeitig erfolgt eine außerhalb des Fahrzeugs 5 optisch und/oder akustisch wahrnehmbare Personenwarnung. Befindet sich das Fahrzeug 5 hingegen im Stillstand, wird das Verfahren im neunten Hauptschritt 58 beendet, ohne dass die Auslösung der selbsttätigen Vollbremsung und der optischen und/oder akustischen Personenwarnung erfolgt. Bewegen sich hingegen weder Personen noch Fahrzeuge in den ermittelten Andockweg s hinein, so wird der Verfahrensablauf mit einem sechsten Hauptschritt 55 fortgeführt, in dem erkannt wird, ob die Nothaltvorrichtung 25 des Fahrzeugs 5 betätigt ist. Ist das der Fall, wird im dritten Nebenschritt 62 die selbsttätige Vollbremsung des Fahrzeugs 5 ausgelöst, sofern in einem vorhergehenden zweiten Nebenschritt 61 festgestellt wird, dass die Geschwindigkeit vf des Fahrzeugs 5 größer als Null ist. Befindet sich das Fahrzeug 5 hingegen im Stillstand, wird das Verfahren im neunten Hauptschritt 58 be- endet, ohne dass die Auslösung der selbsttätigen Vollbremsung erfolgt .If the driver does not actuate the brake of the vehicle 5, the process continues with a fifth main step 54, in which it is determined whether people and / or vehicles are moving into the determined docking path s. If this is the case, the automatic full braking of the vehicle 5 is triggered in a third sub-step 62, provided that it is determined in a previous first sub-step 60 that the speed v f of the vehicle 5 is greater than zero. At the same time there is an optically and / or acoustically perceptible personal warning outside the vehicle 5. On the other hand, if the vehicle 5 is at a standstill, the method is ended in the ninth main step 58 without triggering the automatic full braking and the visual and / or acoustic personal warning. If, on the other hand, neither people nor vehicles move into the determined docking path s, the method sequence is continued with a sixth main step 55 in which it is recognized whether the emergency stop device 25 of the vehicle 5 is actuated. If this is the case, the automatic full braking of the vehicle 5 is triggered in the third sub-step 62, provided that it is determined in a previous second sub-step 61 that the speed v f of the vehicle 5 is greater than zero. On the other hand, if the vehicle 5 is at a standstill, the method is carried out in the ninth main step 58 ends without the automatic emergency braking being triggered.
Ist die Nothaltvorrichtung 25 nicht betätigt, werden in einem siebten Hauptschritt 56 die Bremsmittel 11 und/oder die Antriebsmittel 13 und/oder die Lenkwinkelsteuerung 36 derart angesteuert, dass das Fahrzeug 5 fahrerunabhängig mit einer vorgegebenen niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit vf' entlang des ermittelten Andockwegs s an das ruhende Objekt 6 herangeführt wird. Die vorgegebene niedrige Geschwindigkeit Vf' wird durch entsprechende Ansteuerung der Bremsmittel 11 und/oder der Antriebsmittel 13 derart in Abhängigkeit der ermittelten Abstandsgröße d* beein- flusst, dass diese kontinuierlich mit kleiner werdendem Abstand d zwischen Fahrzeug 5 und ruhendem Objekt 6 abnimmt, sodass beispielsweise bei Erreichen eines vorgegebenen Endabstands zwischen Fahrzeug 5 und ruhendem Objekt 6 die vorgegebene niedrige Geschwindigkeit vf" zu Null wird. Der vorgegebene Endabstand beträgt typischerweise Null oder maximal einige Zentimeter. Idealerweise berührt das Fahrzeug 5 das ruhende Objekt 6.If the emergency stop device 25 is not actuated, the braking means 11 and / or the drive means 13 and / or the steering angle control 36 are actuated in a seventh main step 56 in such a way that the vehicle 5 is driven independently of the driver with a predetermined low vehicle speed v f ′ along the determined docking path s the stationary object 6 is brought up. The predetermined low speed V f 'is influenced by appropriate activation of the braking means 11 and / or the driving means 13 in such a way as a function of the determined distance variable d * that it decreases continuously with a decreasing distance d between the vehicle 5 and the stationary object 6, so that For example, when a predetermined final distance between vehicle 5 and stationary object 6 is reached, the predetermined low speed v f "becomes zero. The predetermined final distance is typically zero or a maximum of a few centimeters. Ideally, vehicle 5 touches stationary object 6.
Darüberhinaus werden im siebten Hauptschritt 56 die Bremsmittel 11 und/oder die Antriebsmittel 13 derart in Abhängigkeit der im zweiten Hauptschritt 51 ermittelten Fahrbahnneigungsgröße Θ* angesteuert, dass die vorgegebene niedrige Geschwindigkeit vf' unabhängig von der Neigung und/oder der Neigungsrichtung der Fahrbahn in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 5 ist.In addition, in the seventh main step 56, the braking means 11 and / or the drive means 13 are controlled as a function of the lane inclination variable Θ * determined in the second main step 51 such that the predetermined low speed v f 'is independent of the inclination and / or the inclination direction of the lane in the direction of travel of the vehicle 5.
Sofern das Fahrzeug nicht mit einer Lenkwinkelsteuerung 36 ausgestattet ist, unterbleibt im siebten Hauptschritt 56 die fahrerunabhängige Beeinflussung der Lenkwinkelgröße δ mittels der Lenkwinkelsteuerung 36. Stattdessen werden im siebten Hauptschritt 56 dem Fahrer auf Basis des im zweiten Hauptschritt 51 ermittelten Andockwegs s über die optische Anzeigevorrichtung 27 Lenkhinweise gegeben, wie er die Lenkung des Fahrzeugs 5 zur korrekten Durchführung des Andockvorgangs zu betätigen hat. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde im siebten Hauptschritt 56 auf eine entsprechende Berücksichtigung dieser Lenkhinweise verzichtet.If the vehicle is not equipped with a steering angle control 36, the driver-independent influencing of the steering angle variable δ by means of the steering angle control 36 does not take place in the seventh main step 56. Instead, in the seventh main step 56, the driver is informed via the optical display device 27 on the basis of the docking distance s determined in the second main step 51 Steering instructions given, how he has to operate the steering of the vehicle 5 for the correct execution of the docking process. In the seventh main step 56, for the sake of clarity, these steering instructions were not taken into account accordingly.
Hat schließlich das Fahrzeug 5 beispielsweise seinen vorgegebenen Endabstand erreicht, so wird das Verfahren im neunten Hauptschritt 58 beendet. Ansonsten kehrt der Verfahrensablauf wieder zum zweiten Hauptschritt 51 zurück. When the vehicle 5 has finally reached its predetermined end distance, for example, the method is ended in the ninth main step 58. Otherwise, the process flow returns to the second main step 51.

Claims

Patentansprüche claims
Vorrichtung zur Durchführung eines Andockvorgangs eines Fahrzeugs (5) an ein ruhendes Objekt (6), wobei die Vorrichtung Abstandserfassungsmittel (8) aufweist, mit denen eine Abstandsgröße ( d* ) , die den Abstand (d) zwischen dem Fahrzeug (5) und dem ruhenden Objekt (6) beschreibt, ermittelt wird, und eine Auswerteeinheit (9) aufweist, der die ermittelte Abstandsgröße ( d* ) zugeführt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der gesamte Andockvorgang fahrerunabhängig dergestalt durchgeführt wird, dass die Auswerteeinheit (9) in Abhängigkeit der ermittelten Abstandsgröße ( d* ) Ansteuersignale zur Ansteuerung von Bremsmitteln (11) und/oder von Antriebsmitteln (13) des Fahrzeugs (5) zur Durchführung des Andockvorgangs ermittelt.Device for carrying out a docking process of a vehicle (5) to a stationary object (6), the device having distance detection means (8) with which a distance variable (d * ), the distance (d) between the vehicle (5) and the describes stationary object (6), is determined, and has an evaluation unit (9) to which the determined distance variable (d * ) is fed, characterized in that the entire docking process is carried out independently of the driver in such a way that the evaluation unit (9) is dependent on the determined one Distance variable (d * ) control signals for controlling brake means (11) and / or drive means (13) of the vehicle (5) for performing the docking process.
Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Bremsmittel (11) und/oder die Antriebsmittel (13) des Fahrzeugs (5) derart angesteuert werden, dass sich das Fahrzeug (5) mit einer vorgegebenen niedrigen Geschwindigkeit (vf') auf das ruhende Objekt (6) zubewegt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the braking means (11) and / or the drive means (13) of the vehicle (5) are controlled such that the vehicle (5) with a predetermined low speed (v f ') on the stationary Object (6) moved towards.
Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die vorgegebene niedrige Geschwindigkeit (vf') durch entsprechende Ansteuerung der Bremsmittel (11) und/oder der Antriebsmittel (13) des Fahrzeugs (5) in Abhängigkeit der ermittelten Abstandsgröße ( d* ) be- einflusst wird.Device according to claim 2, characterized in that the predetermined low speed (v f ') by appropriate activation of the braking means (11) and / or the drive means (13) of the vehicle (5) is influenced as a function of the determined distance variable (d * ).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass erste Mittel (19) vorhanden sind, mit denen der Höhenverlauf (z) der zwischen dem Fahrzeug (5) und dem ruhenden Objekt befindlichen Fahrbahn in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung ermittelt wird, und dass in Abhängigkeit des ermittelten Höhenverlaufs (z) die in der Auswerteeinheit (9) ablaufende Ermittlung der Ansteuersignale modifiziert wird.4. The device according to claim 1, characterized in that there are first means (19) with which the height profile (z) of the roadway located between the vehicle (5) and the stationary object is determined in the vehicle longitudinal direction and / or in the vehicle transverse direction, and in that depending on the determined height profile (z), the determination of the control signals running in the evaluation unit (9) is modified.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zur Ermittlung der Ansteuersignale ein Berechnungsalgorithmus verwendet wird, und dass die Modifikation in der Form erfolgt, dass je nach ermitteltem Höhenverlauf (z) ein anderer Berechnungsalgorithmus aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Berechnungsalgorithmen ausgewählt wird und/oder wenigstens ein Parameter des verwendeten Berechnungsalgorithmus verändert wird.5. The device according to claim 4, characterized in that a calculation algorithm is used to determine the control signals, and that the modification is carried out in such a way that depending on the determined height profile (z) another calculation algorithm is selected from a plurality of different calculation algorithms and / or at least a parameter of the calculation algorithm used is changed.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zweite Mittel (20) vorhanden sind, mit denen eine Fahrbahnneigungsgröße ( Θ* ) , die eine Neigung und/oder Neigungsrichtung der Fahrbahn in Fahrtrichtung des Fahrzeugs (5) beschreibt, ermittelt wird, wobei die ermittelte Fahrbahnneigungsgröße ( Θ* ) der Auswerteeinheit (9) zugeführt wird und die Auswerteeinheit (9) die Bremsmittel (11) und/oder die Antriebsmittel (13) derart in Abhängigkeit der ermittelten Fahrbahnneigungsgröße ( Θ* ) ansteuert, dass die vorgegebene niedrige Geschwindigkeit (Vf') unabhängig von der Neigung und/oder der Neigungsrichtung der Fahrbahn in Fahrtrichtung des Fahrzeugs (5) ist.6. The device according to claim 1, characterized in that second means (20) are present, with which a road inclination variable (Θ * ), which describes an inclination and / or inclination direction of the road in the direction of travel of the vehicle (5), is determined, the determined road surface inclination size (Θ * ) is fed to the evaluation unit (9) and the evaluation unit (9) controls the braking means (11) and / or the drive means (13) in such a manner as a function of the determined road surface inclination size (Θ * ) that the predetermined low speed (Vf ') is independent of the inclination and / or the inclination direction of the road in the direction of travel of the vehicle (5).
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine mit der Auswerteeinheit (9) zusammenwirkende Nothaltvorrichtung (25) vorhanden ist, die bei Unterschreiten eines vorgegebenen Reserveabstands zwischen Fahrzeug (5) und ruhendem Objekt (6) eine selbsttätige Vollbremsung des Fahrzeugs (5) auslöst.7. The device according to claim 1, characterized in that an with the evaluation unit (9) cooperating emergency stop device (25) is present, the automatic braking of the vehicle (5) when falling below a predetermined reserve distance between the vehicle (5) and stationary object (6) triggers.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Positionserfassungsmittel (26) vorhanden sind, mit denen Positionsdaten ( x* , y* , ξ* ) , die die räumliche Position (x, y) und/oder die Ausrichtung (ξ) des Fahrzeugs (5) relativ zum ruhenden Objekt (6) und/oder zu umgebenden Hindernissen beschreiben, ermittelt werden, wobei die ermittelten Positionsdaten8. The device according to claim 1, characterized in that position detection means (26) are present with which position data (x * , y * , ξ * ), the spatial position (x, y) and / or the orientation (ξ) of the vehicle (5) describe relative to the stationary object (6) and / or to surrounding obstacles, the position data determined
( x* , y* , ξ* ) der Auswerteeinheit (9) zugeführt werden, und dass die Auswerteeinheit (9) aufgrund der ihr zugeführten Positionsdaten ( x* , y* , ξ* ) einen geeigneten Andockweg (s) zur Durchführung des Andockvorgangs des Fahrzeugs (5) ermittelt.(x * , y * , ξ * ) of the evaluation unit (9), and that the evaluation unit (9) a suitable docking path (s) for performing the docking process on the basis of the position data (x * , y * , ξ * ) supplied to it of the vehicle (5) determined.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorrichtung zusätzlich eine mit der Auswerteeinheit (9) zusammenwirkende Lenkwinkelsteuerung (36) aufweist, mittels der eine Lenkwinkelgröße (δ), die den an den lenkbaren Rädern des Fahrzeugs (5) eingestellten Lenkwinkel beschreibt, fahrerunabhängig beeinflusst wird, und dass die Auswerteeinheit (9) die Bremsmittel (11) und/oder die Antriebsmittel (13) und/oder die Lenkwinkelsteuerung (36) derart ansteuert, dass das Fahrzeug (5) fahrerunabhängig entlang des ermittelten Andockweg (s) an das ruhende Objekt (6) herangeführt wird.9. The device according to claim 8, characterized in that the device additionally has a steering angle control (36) which interacts with the evaluation unit (9), by means of a steering angle variable (δ) which describes the steering angle set on the steerable wheels of the vehicle (5), is influenced independently of the driver, and that the evaluation unit (9) controls the braking means (11) and / or the drive means (13) and / or the steering angle control (36) such that the vehicle (5) drives along independently of the driver of the determined docking path (s) is brought up to the stationary object (6).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass dritte Mittel (37) vorhanden sind, mit denen Personen und/oder Fahrzeuge erkannt werden, die sich in den ermittelten Andockweg (s) hineinbewegen, und dass im Falle sich in den ermittelten Andockweg (s) hineinbewegender Personen und/oder Fahrzeuge eine selbsttätige Vollbremsung des Fahrzeugs (5) ausgelöst wird.10. The device according to claim 9, characterized in that third means (37) are present, with which people and / or vehicles are detected, which move into the determined docking path (s), and that in the case in the determined docking path (s ) people and / or vehicles moving in an automatic full braking of the vehicle (5) is triggered.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass während der Durchführung des Andockvorgangs durch Betätigung einer optischen Warneinrichtung (38) und/oder einer akustischen Warneinrichtung (39) eine außerhalb des Fahrzeugs (5) optisch und/oder akustisch wahrnehmbare Personenwarnung erfolgt.11. The apparatus of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that during the execution of the docking process by actuating an optical warning device (38) and / or an acoustic warning device (39), an outside of the vehicle (5) optically and / or acoustically perceptible personal warning.
12. Verfahren zur Durchführung eines Andockvorgangs eines Fahrzeugs (5) an ein ruhendes Objekt (6), wobei eine Abstandsgröße ( d* ) , die den Abstand (d) zwischen dem Fahrzeug (5) und dem ruhenden Objekt (6) beschreibt, ermittelt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der gesamte Andockvorgang fahrerunabhängig dergestalt durchgeführt wird, dass in Abhängigkeit der ermittelten Abstandsgröße ( d* ) Ansteuersignale zur Ansteuerung von Bremsmitteln (11) und/oder von Antriebsmitteln (13) des Fahrzeugs (5) zur Durchführung des Andockvorgangs ermittelt werden. 12. A method for performing a docking process of a vehicle (5) to a stationary object (6), a distance variable (d * ), which describes the distance (d) between the vehicle (5) and the stationary object (6), being determined is characterized in that the entire docking process is carried out independently of the driver in such a way that control signals for triggering brake means (11) and / or drive means (13) of the vehicle (5) for carrying out the docking process are determined as a function of the determined distance variable (d * ) ,
PCT/EP2003/012573 2002-12-16 2003-11-11 Device and method for docking a vehicle WO2004055611A1 (en)

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